在第二課堂啟發學生創新性思維

◇王堅英 （廣東：廣州市增城區石灘鎮中心小學）

《義務教育科學課程標準》（2022年版）課程理念中指出：以科學的思維能力、科學的探究和實踐能力、科學態度與社會責任的培養為重點，促進學生學習能力、創新能力的發展，形成清晰和精準的科學課程目標。老師可以通過對課堂教學模式的探索研究，啟發學生的科技創新思維，培養學生的科技創新精神，為未來的科技發展奠定良好基礎。老師應巧用第二課堂，在第二課堂中組織學生參加各項科技活動，從而啟發學生的科技創新思維。

第二課堂是我們科技興趣小組常用的學習輔導時間，是平時學習科學課知識的延伸。學生對科技創作充滿熱情，勇于實踐，大膽創新，形成強烈的創新思維能力，參加各項科技競賽，取得一項又一項優秀成績。在第二課堂當中，老師是如何啟發學生科技創新性思維的呢？

一、激發強烈求知興趣，啟發創新意識

興趣是最好的老師，當學生對某一樣事物發生興趣時就會產生強烈的求知欲。學生只要一接觸到自己喜歡的事物，就會愛不釋手，總是這里看看，那里摸摸，并且還會問個為什么。當學生對事物產生興趣的時候，就是一個非常好的契機。他們有尋求答案的欲望，老師即可把握這一有利時機，啟發學生的創新思維意識。該如何啟發學生的創新思維和創新意識呢？老師可給學生一個敲門磚，以誘人的故事或有趣的創作方法激發學生的求知欲，引導學生探求科技新知，培養學生對科技學習的興趣，啟發學生的創新思維能力以及創新意識的發展。

故事引入。老師看到過一部電視劇，劇情是這樣的：醫院里的一位病人因為心臟出現了毛病，致使心臟供血不足而出現生命危險，醫生的建議是需要更換心臟。但是，有那么多的病人需要換心臟，哪里來那么多的供體提供給醫學使用呢？一個人如果沒有了心臟，生命就走到盡頭了。那該怎么辦呢？這里，老師設了個懸念，賣個關子，引發學生的注意力，啟發了學生的求知欲。這個問題足以讓學生感興趣，他們每個人都在思考，怎么辦呢？老師說，天下沒有解決不了的問題，不怕你做不到，就怕你想不到。科學家們根據人體的心臟功能，不斷地嘗試，改革更新，發明了人工心臟，并在動物身上不斷地試驗，統計相關的科學數據，最終讓動物健康地活了下來，人工心臟終于發明成功。

學生們聽后，陷入了深深的思考中。他們決心長大了也要當科學家，創造出更多有價值的科技成果，幫助有需要的人。這樣的故事能夠激發學生的求知欲，啟發了學生的創新意識。

二、創設有效問題情境，啟發創新激情

第二課堂的科技創作教學，是最有挑戰性的。每當新接手一項科技項目的時候，都困難重重，畢竟自己不是專業的科技老師，單憑教學中積累的經驗是不足的。學生在課堂上源源不斷地提出問題，可喜可賀，教學中有問題就會有進步，就會有意想不到的創新成果。這些問題中，包括教師提出的問題，課堂生成的問題，課后留下的問題。老師要根據教學需要并結合生活需要，選擇有效的問題，創設問題情境，激發學生的科技創作激情，營造出輕松和諧的學習氛圍。學生在這樣的學習氛圍中定會啟發科技創新思維，學到更多的知識。

“共筑家園”建筑模型活動是一項開啟學生智慧、增長建筑知識、激發創作靈感的有益的科學活動。我們選取了其中一項“建筑模型制作涂裝賽”，它給了我們師生一個很大的考驗，當學生拿到一盒盒原材料時，都處于高度興奮的狀態，躍躍欲試，求知問題紛紛涌現。

張同學問：“老師，涂裝木屋這一項目，我們該怎么制作啊？對于我們這些‘菜鳥’來說，太難了！我們該準備哪些備用的工具啊？”老師指導學生認真觀察模型原材料，認識每一項材料的名稱，觀察材料在模型整體架構中的作用，考慮需用到的工具，如畫筆、顏料、美工刀、膠水，再結合模型設計圖，動手拼接每一板塊材料，制作作品，并注意空間布局，注意材料細節。同時，為了安全的考慮，還要用到護目鏡。“老師，在什么情況下要用到護目鏡？”對于這位學生的發問，老師作了圓滿解答，而且，對于護目鏡的使用方法等，老師事前還專門上網查閱了資料，指導學生正確使用。

劉同學提問：“要把這件模型搭建好，必須要有創意。我們目前從圖片看到的，只是一個簡單的房子，外面是一些圖畫。我們該怎樣設計才更有創意，才能獲得更好的評價？因為，只有更有創意的作品才能在眾多的作品中脫穎而出。”老師根據學生的提問和期待，指導他們認真觀察已經制作好的模型，提醒學生注意空間布局，比如哪些地方該如何設計，還可以在模型制作過程中加入“健康休閑”“生態環保”“活潑時尚”等元素……筑起學生心中夢想的美麗家園。

要讓學生經常處于這樣的問題情境之中，讓問題熏陶感染升華思維，啟發他們的創新激情。老師跟學生一起討論問題，學生在討論問題中會意識到：老師也很好學，喜歡積極思考。這樣的問題情境探討對學生的影響很大，讓他們頗受啟發。在這樣的問題情境下探索到問題的結論，讓學生感到刺激，學生和老師的思維不斷產生碰撞，形成了高階的思維方式，啟發了學生的創新思維。

三、設計解決問題思路，啟發創新潛能

創新源于問題，有了問題就有了研究的動力、方向和目標。對在第二課堂的科技制作指導中遇到的問題如何解決？如何啟發學生的創新思維呢？筆者認為可以采取如下做法。首先，可以引導學生在遇到問題后，分析問題的走向，考慮如何把問題一步一步解決，解決的途徑是怎樣的，要用到什么方法。然后，老師可以結合問題進行講解示范，且要有針對性；最后，分析解決問題的思路要清晰連貫，觀點明確，讓學生聽著感覺言之有理，有說服力。

“太陽能動力車直線競速賽”這一科技項目，由五年級的科技興趣小組參加。學生組裝制作好車輛模型后，就到了試賽的環節。老師在平整的地面上設置專用賽道（長7.5m，寬0.75m 的長方形場地），設有行走區域，得分值10～90 分（每個分數段均標示分數）。學生將車輛模型放在發車區，車頭不能超過起跑線，學生拿好照射燈具，打開開關，用燈光照射太陽能板驅動車子前進。可是前進中的太陽能動力車走走停停，一會兒又偏離了賽道，無法到達終點。“這究竟是為什么呀？”學生沮喪得很。

針對出現的這個問題，老師跟學生一起分析。要想讓太陽能動力車以最快的速度在最短的時間內到達終點，我們試著這樣做：首先，調整好四個輪子的安裝，如果帶車軸的輪子偏離了車頭，車子中途肯定拋錨；其次，燈具的照射與太陽能板要保持一定的距離，且始終照射，太陽能板接收到燈光的熱能才能轉化為動能，驅動車輛前進；最后，學生在跑道邊跟隨車輛一起前行。分析完畢，老師接著示范。太陽能動力車終于以最快速度到達終點，迎來學生陣陣掌聲。

通過努力，學生參加的這項比賽獲獎了，他們甭提多高興了。由此可見，當學生遇到問題時，要讓他們多動腦勤思考。這個思考的過程需要分析、歸納推理、設想解決問題的途徑與方法等，這對于啟發學生的創新思維和創新潛能有很大的幫助。

四、注重有效實踐探索，啟發創新能力

原材料、制作工具、所考慮到的問題因素都已解決，萬事俱備只欠東風，那就是：進行實踐探索，動手操作。皮亞杰說過：“思維是從動作開始的，切斷了動作和思維之間的聯系，思維就得不到發展。”要想啟發學生的創新思維，就必須提高學生的動手操作能力。動手操作是學生在原有的學習生活的基礎上開展的，實踐中定會遇到問題。這就需要學生開動腦筋，動手操作實踐。動手實踐和操作，是培養學生技能、促進學生思維發展的重要手段，能調動學生的大腦神經細胞積極思考，啟發學生的創新能力。

智能無人車“長征行”巡線賽這一科技項目，是我們遇到的難度比較大的一個。模型能否成功拼裝，關系到巡線車能否靠其智能巡線功能沿著紅軍路線“跋山涉水”，到達終點。老師提前把車輛模型拼裝好，制作好模型拼裝的過程示意圖，借助電教平臺的幫助演示給學生看。老師巧用現成的模型演示以及模型操作示意圖演示，在學生看演示的時候，老師給予細節部分的指導，讓學生在大腦中形成一個完整的模型概念，并在細節的關鍵點處停留記憶。學生拿到模型原材料后，順著老師的指導一步一步動手操作起來。整個過程不僅用眼看，還要動手操作，遇到難點動腦思考，積極發問質疑，尋求完整答案，將復雜的知識變成了簡單的學生能接受的方式。活動中學生占主體地位，積極動手操作，實踐探索，其創新思維隨著實踐層層展開。

學生的智能無人車模型拼裝好后，再對應正負極把電池裝好，就可以在賽道上進行調試了。老師將賽道圖平鋪于地板上（長2740mm，寬1525mm），學生在起點線上將巡線車駛出，小車依靠其巡線功能沿著紅軍長征路線“跋山涉水”。但是巡線調試也不那么順利，車輛不是走走停停，就是偏離巡線道，駛到外面去。學生發現車輛試行出現的問題，進行分析、研究，得出結論后繼續動手調整。一次調整不行，總結反思，再來調試，直到滿意為止。最后，車模型在規定的時間內按照規定的路線完成了巡線。

綜上所述，學生科技創新思維的啟發，依賴于自己按照本身原有的思維方式，在科技訓練輔導中一點一滴地形成。課堂教學是啟發學生科技創新思維能力的主陣地，而通過對第二課堂授課模式的研究，可啟發學生的創新意識和創新潛能，激發他們的創新激情，提高其創新能力，為未來的科技發展奠定良好基礎。