◇王振林(山東:濟南市章丘區刁鎮學區學校)
為了貫徹中央對中小學進行創客教育的精神,我們對農村小學生創客能力生成的規律進行深入研究,課題組把“農村小學生科技創客教育內容構建與實施路徑的研究”作為研究課題,探索適合農村小學生的科技創客教育的內容和途徑。
我們結合學校教育特色建設,把科技創客教育作為學校工作的重要內容,取得顯著成果。
農村小學生科技創客教育內容構建與實施的基本模式:以科技課堂教學為主渠道,揭示創客奧秘;以課外科技活動為主陣地,訓練發明創新能力;以學生家長作為科技輔導力量;以專家引領提升創客作品的品位。
在素質教育的今天,培養小學生的科技創新能力,開發他們的創客智慧,使他們養成科學思維的習慣,學習用科學的態度和方法觀察問題、提出問題、分析問題、解決問題顯得尤為重要。課題組主要通過以下途徑培養學生科技創新能力。
小學階段對于培養學生創客精神和創新能力來說,是關鍵時期。培養學生的科技創新能力開展發明創造活動不只是學校和教師的任務,也要靠社會和家長的大力支持,共同合作,為學生創造一個良好的學習型環境。
學校的教學任務主要通過課堂教學完成,學生在校時間80%在課堂里。所以,農村小學生科技創客教育內容構建與實施必須以課堂教學為主陣地和主渠道。在課堂教學中構建與實施農村小學生科技創客教育,必須以現代教學論為指導,運用現代教學技術,最大限度地提高課堂效率,最大化地提高教學質量。
以科技骨干教師為主,吸納有這方面熱情和特長的教師參與到科技創客活動社團工作中來,增強學??萍柬椖康膶嵙?,使學??萍挤矫娴幕顒娱_展得更為活躍、有效。在社團開展科技創客活動,并參與各級各類大賽。
我們學校在1~2 年級開展“紙飛機制作”“科學幻想畫”“風動力帆船”等活動;三四年級開展“放飛風箏”“科學手抄報”“橡皮筋小車”等活動;在五六年級開展“機器人巡線”“水火箭制作”“保護雞蛋裝置”“科技作文”等活動,培養學生的觀察能力、審美能力、動手能力,讓他們雙手更靈活,視野更開闊。
學校每年都舉辦“科技節”。引導學生繪制科學幻想畫,撰寫科技創客小論文,出科技黑板報,參與科普知識競賽,參加“機器人巡線”“紙飛機擲遠”“水火箭”等項活動;評選出的獲獎選手,學校組織他們參觀市科藝中心、省科技館;還帶學生走進山東大學天文臺,探尋星空的奧秘;與山東大學的生物學博士一起開展山地考察活動,了解身邊的生物系統。豐富多彩的活動讓學生在活動中激發了創意激情,強化了創客意識,提升了動手實踐能力,開發了潛能。
引導學生參與社會實踐,學生和家長一起,利用庭院種植一些花草,在花草的培植過程中,研究它們的成長過程、成長規律,書寫一些觀察日記等,掌握有關植物的知識。
有條件的家庭,建立家庭科技創作室,訂閱一些科技類報紙、雜志,購買一些工具和制作器材,學生在家長的指導下,開展小制作、創客活動等。
利用電視、電腦、網絡效率高、信息量大等特點,舉行網絡科技知識競賽;組織收看電視科教節目;與省市科技館結成聯系單位,組織學生定期或不定期地參觀,啟發思維,豐富知識。
創客選題策略,就是選取適當的創客課題進行研究的策略。這是關鍵的一步,決定著創客作品的方向和目標、價值和可行性。我經常利用一些大賽獲獎的例子,引導學生體會“缺點列舉法”“聯想創造法”等創新技能。采用“缺點列舉法”讓學生根據不方便、不習慣、不順手、不科學的原則,找出選題作品的缺點,讓學生看一看、動一動、想一想、試一試、做一做,并運用加一加、減一減、變一變、修一修、改一改等創造方法,打開創造思路,尋找創客課題。
設計策略,是指提出具有創造性解決問題的設想或方案,并找出實施的方法和途徑的策略。
通過介紹一些優秀作品的成功案例引導學生進行創客活動。要求學生對照實物資料或光盤上的介紹繪出草圖,再將其做成實物,重點研究它的結構、功能,分析其中的發明方法和技巧,捕捉新的創新點,然后根據自己的選題寫出改進方案和過程設計等。教師對學生設計好的作品給予鼓勵和表揚,使學生從中獲得成功的喜悅。
制作策略,是將發明設計方案變成實物過程中的方法策略。
我們平時在開展科技創客活動時,加強學生基本技能的訓練,使學生在課內外都能積極主動地參加工具使用與簡單的加工制作練習。我利用廢棄教具、儀器等器材讓學生練習,開展“拆一拆”“裝一裝”“想一想”的競賽活動,利用課本所學的知識和技能自己動手做一件創客作品,參加學校展評。在這樣的活動中,學生熱情高漲。
環境影響策略,是指為學生創設有利于科技創新能力培養的內外環境的策略。
在教室內設置科學家畫像、科學家名言,使學生隨時感受科學精神;校園、室內的科技展角,隨時展出教師、學生搜集的反映科學動態的各種資料,引導學生關注科學發展;設種植園、養殖角,培養學生熱愛生命和善于觀察事物的習慣。
課堂培養策略,是指培養學生科技創新能力,要讓課堂教學在培養科技創新能力中發揮重要作用的策略。
小學生的學習主要在課堂上完成,所以,為了培養學生的科技創新能力,我們目前的課堂教學必須改革,讓課堂充滿創造活力。
1.巧設情境,引發學生創客興趣
善于發現問題、提出問題是具有敏銳洞察力的一種表現,創新的契機往往表現為所捕捉問題的價值。在上課時,教師若能把激發學生創作興趣的思想貫注于心,把潛藏于學生內心深處的創作興趣激發出來,就給學生創客意識的培養定下了良好的基調。學生自始至終都會樂于創作,時時有新問題、新發現。
我在教學《指南針》一課時,用指南針做指針和學生玩轉盤游戲,巧設情境:“今天我們玩一個轉盤游戲,指針指到什么地方,你就可以得到什么獎品。誰愿意第一個上來轉指針?”兩三名學生轉動指針后,發現無論怎么轉,指針總在同一個方向。于是,有學生就提出了疑問:“轉盤的指針有什么奧秘?”由此引入課題,吸引學生參與到創客活動中來。
2.自主提問,激活學生創客思維
提出一個問題要比解決一個問題更重要,更重要的是學生自主提出的問題,他們的探究興趣更大,參與熱情會更高。所以,我們要努力創設一種民主、平等的環境讓學生自主提問,促使學生的創客思維始終處于活躍狀態。
我在教學《太陽家族》一課開始,拿出一個神舟火箭模型,告訴學生,今天要進行一次太空旅行,進而觀看神舟升空視頻畫面,引導學生進入太空情境,激發學生提出探究問題“太空有什么?”“宇宙是怎樣組成的?”“哪些天體離我們最近?”……由此進入探究活動,學生會積極參與其中。
3.動手操作,培養學生創客技能
好動是學生的天性,如果我們順天性而用之,則必然有助于學生創客能力的培養。如,在教學《水火箭制作》一課時,首先介紹水火箭的基本原理和注意事項,然后讓學生自己做,反復做,經過多次失敗以后,學生在積極思考的過程中,了解、掌握了水火箭的有關知識,學會了制作水火箭的技巧,創客能力得到較好培養。
4.積極評價,激勵學生創客熱情
在這個過程中,教師要特別重視對富有創造性的作品給予肯定。教師的這些肯定,往往使學生如沐春風。如此,不僅使學生對此活動留下深刻印象,獲得極大的滿足和喜悅,而且還能在無形中鼓勵學生以更大的熱情投入下一次創作活動中,這樣,下一次的創作興趣也被激發出來了。
競賽促進策略,是指通過開展競賽,為學生搭建展示科技創新能力培養平臺,提升科技創新能力的策略。
我們學校除每年的科技節,組織大型的科技創新比賽外,還與濰坊市清平實驗學校、濱州市魏橋實驗學校結成創客聯盟,與他們共同參與無線電測向、水火箭比賽、機器人巡線等項目的比賽。為每個學生提供展示科技創新能力和水平的平臺,發揮每個學生創客潛能,使他們的思維和能力在活動中得到交流與鍛煉,使每個學生的個性得到和諧的發展,再去不斷地再去求知和探索。
專家引領策略,是指邀請在學生科技創新能力培養方面的專家、學者指導學生科技創新活動,實現培養學生科技創新能力目標的策略。
為有效培養學生的科技創新能力,我校與山東大學科普協會結成對子,邀請山東大學的教授參與指導我們學生的科技創客活動。邀請國培專家、國標小學科學教材編委武際金入校指導。與濰坊市清平實驗學校、濱州市魏橋實驗學校結成創客聯盟,共同組織學生參與水火箭比賽、無線電測向、機器人巡線等項目的科技創客活動。
開展課題研究以來,課題組教師多次在各級創客活動中獲獎,學生在各級機器人大賽中獲獎,學校被評為濟南市STEM 教育試點學校、山東省機器人創客教育試點學校,學校兩名教師被評為濟南市STEM 教育學會理事。2019 年5 月,學校成功承辦了濟南市STEM 教育課程資源展示活動,學校展示的多項活動受到與會專家和老師的好評。學校的水火箭項目參加了2019 年10 月濟師附小組織的濟南市優秀教科研成果展示活動。創客教育為學校教育教學工作注入了新的活力。