以科學探究活動為載體培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力

1、以科學探究活動為載體培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力浙江省海鹽縣實驗小學孫新良314300內(nèi)容提要：小學科學課程與科技創(chuàng)新教育本身有著密切的聯(lián)系，如何以小學科學探究實驗活動 為載體來培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新實踐能力，本文就利用課內(nèi)與課外相結(jié)合、開設(shè)科技創(chuàng)新 興趣活動小組等方面論述如何來培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識、科技創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實踐能 力。經(jīng)過幾年的實踐，取得了一定的成效。關(guān)鍵詞：科學 探究 創(chuàng)新 能力小學科學課程是以培養(yǎng)科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程。課程目標在 科學知識方面的分目標是“學習生命世界、物質(zhì)世界、地球與宇宙三大領(lǐng) 域中淺顯的、與日常生活密切相關(guān)的知識與研究方法，并能嘗試用于解決 身邊的實際問題。”

2、這生命世界、物質(zhì)世界、地球與宇宙三大領(lǐng)域中的知識 包含了生物、物理、化學、天文、地理等科學知識，這解決身邊的實際問 題實際上就是一個培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力的過程。“探究既是科學 學習的目標，又是科學學習的方式?！边@是小學科學教學的基本理念之一。 隨著新課程實驗的不斷推進，探究式教學正在被越來越多的教師所接受、 認同，并在教改實踐中加以應用。那么，如何以科學探究實驗活動為載體 來培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識、科技創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實踐能力。幾年的實踐， 我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某尚?。課內(nèi)一一以科學探究活動為載體培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神好玩是小學生的天性，小學生只要一走進實驗室，看到實驗桌上那擺 滿的實驗

3、材料，無不手癢癢的，雖沒有你老師的一聲令下，卻早在那里擺 弄擺弄。在科學探究活動中如何來激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng) 新意識和創(chuàng)新精神，我的做法是：創(chuàng)設(shè)情境讓學生自行發(fā)現(xiàn)問題，提出問 題；自行獲取有用的信息，內(nèi)化成自己新的信息；自行應用知識解決實際 問題，進行發(fā)明創(chuàng)造。（1）創(chuàng)設(shè)情境，弓I導學生自行發(fā)現(xiàn)問題，提出問題教育家陶行知先生說：“發(fā)明千千萬，起點一個問?！辟|(zhì)疑提問是創(chuàng)新 的開始，而好奇、質(zhì)疑正好是少年兒童的天性。因此，發(fā)明、創(chuàng)造從發(fā)現(xiàn) 問題開始。利用故事創(chuàng)設(shè)情境如在上物體的熱脹冷縮一課時，老師先給學生講了這樣一個故事: 你知道嗎？常用的自來水鋼筆是一位美國人發(fā)明的。他叫沃特曼。沃

4、特曼 當時是一位很窮的保險業(yè)務員，常常帶著一只墨水瓶和蘸水筆四處去辦理 保險業(yè)務。有一次，他買了一只新上市的所謂,自來水鋼筆”，供他的顧客 簽字使用。沒想到，一位顧客正在簽字時，鋼筆里一下子流出好多墨水， 把單據(jù)弄得一塌糊涂。那位顧客一氣之下就把保險業(yè)務轉(zhuǎn)給了沃特曼的競 爭對手。垂頭喪氣的沃特曼馬上意識到：應該發(fā)明一種新型實用的自來水 鋼筆了。經(jīng)過反復觀察，沃特曼發(fā)現(xiàn)所謂的,自來水鋼筆”的毛病是寫字 時沒有辦法自動控制鋼筆的出水速度，一會兒水多，一會兒水少。于是， 沃特曼經(jīng)過了反復的試驗和試制，終于制造出自來水鋼筆，并申請了專利。 然后，老師話鋒一轉(zhuǎn)，一個愛動腦筋的孩子，只要仔細觀察周圍，他會

5、發(fā) 現(xiàn)有許多問題都值得研究。有許多事物，雖然他很熟悉，如這瓶桔子水（教 師出示一瓶桔子水，舉起），只要仔細觀察，會發(fā)現(xiàn)對這瓶桔子水也有許多 問題值得研究。看一看，想一想，你想研究什么問題？我想研究汽水為什么是黃色的？我想研究汽水為什么會冒泡泡？我想研究汽水的蓋子為什么能封得那么死？我想研究為什么喝了汽水要打嗝？我想知道人們?yōu)槭裁垂芩衅?？為什么汽水是酸甜的？為什么汽水一般要裝在玻璃瓶里？為什么瓶里的汽水不裝滿？非得差那么一截？.這時，教師就因勢利導，抓住契機。剛才大家提出了好多問題，這些 問題都涉及到許多知識，今天我們只來研究其中的幾個問題，大家看看今 天的課堂上我們能夠研究哪幾個問題，這樣

6、，教師很自然地把學生引導到 物體的熱脹冷縮這個課題上來了。利用實驗創(chuàng)設(shè)情境教師面對受教育的對象是活生生的人，這就要求教師要經(jīng)常不斷地變 換教學手段來激發(fā)學生的探求欲。例如熱是怎樣傳播的一課，課的伊 始教師就說：,你們見過燒不死的金魚嗎？今天老師讓你們看看?！比缓螅?老師把一條活蹦亂跳的小金魚放入一個大試管中，把試管斜夾在鐵架臺上, 用酒精燈對著試管的上部燒，試管上部的水燒開了，而金魚仍然自由自在 地游來游去，教師說：,看來這條金魚果然是燒不死，你們有什么問題要提 出來嗎？”學生對這個現(xiàn)象感到驚奇，紛紛提出了想探索的問題。如：為 什么金魚燒不死？用酒精燈在試管底部燒，金魚也燒不死嗎？等等。探求

7、愿望油然而生。運用現(xiàn)代教育技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境。現(xiàn)代教育技術(shù)集聲、光、電、圖像為一體，可以讓學生運用多種感官 來學習。從小學生的心理及思維特點看，直觀、形象教學，容易引起他們 的興趣，吸引他們的注意。例如水到哪里去了一課，課前教師自制了 錄像，鏡頭一是學生在搞衛(wèi)生時，用濕抹布擦玻璃窗后，一會兒玻璃窗上 的水跡就干了；鏡頭二是雨過天晴后，水泥地面很快就干了；鏡頭三是利 用CAI課件演示盆里的水隔一定的時間后沒有了，播放這三個鏡頭后，老 師問學生，看了這些現(xiàn)象，你想研究些什么問題。學生提出了好多問題， 如：玻璃窗上水為什么沒有了，只留下一些白色的斑跡？盆里的水到哪里 去了？等等。要使學生由“學會”變?yōu)椤皶?/p>

8、學”，在科學探究活動中，教師不僅要指 導學生獲得一些科學的結(jié)論，更重要的是要注意訓練學生的科學方法，讓 學生根據(jù)材料(創(chuàng)設(shè)的情境)思考提問，“提出一個問題往往比解決一個問 題更重要?！币驗榻鉀Q一個問題也許僅僅是一個技能而已，而提出新問題， 從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，標志著科學的真正 進步?！耙蓡柋旧砭褪且环N極有價值的精神財富，發(fā)現(xiàn)科學問題的能力，是 學生學習科學，獲取知識的基本能力?！睂W生對觀察、實驗有興趣，在觀察、 實驗中會發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)象，但很少有學生會馬上對現(xiàn)象產(chǎn)生疑問。如“為什 么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？ ”探究科學的習慣大多是從看到現(xiàn)象引發(fā)問題入手的。 因此，讓學生能自行發(fā)

9、現(xiàn)問題，提出問題，就為自行探求提供了目標，學 生才會想方設(shè)法一步步向目標行進。這是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的 第一步。提出假設(shè)，弓|導學生自行獲取有用的信息提出了要研究的問題，用何種方法、途徑去探求獲取知識，這是訓練 學生假設(shè)設(shè)計，進行創(chuàng)造性思維和想象思維的一個契機。教師要引導學生 對所提出的問題大膽提出各種假設(shè)，并努力設(shè)計探索程序，經(jīng)歷科學家的 科學探索歷程，這樣不僅使學生自行獲取一些淺顯的科學知識，而且培養(yǎng) 了學生的科學態(tài)度和獲取知識的科學方法。在獲取有用信息的過程中，教 師要鼓勵學生，自己相信自己，敢想、善于想，使他們主動勇敢地走上自 行尋找解決問題方法的道路。為此，教師要有計劃、有目

10、的引導學生設(shè)計 實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。例如：植物的根一課，教師精心設(shè)計這樣一個題目：植物的生長離 不開水和養(yǎng)料，可是人們并不把水和肥料直接給植物，而是把水澆在地里， 把肥料撒在地里。根據(jù)以上事實你可提出什么假設(shè)嗎？學生馬上就想到了 植物的根，提出了 “植物可能是用根來喝水”這個假設(shè)。那么驗證這個假 設(shè)實驗所需的材料呢？讓學生分組討論，經(jīng)分析假設(shè)不難發(fā)現(xiàn)，一是需要 帶根的活植物一棵，二是水，而水是液體必須有容器。其次是啟發(fā)學生推 想，分析實驗結(jié)果，如果植物是用根來“喝水”的，那么實驗會有什么現(xiàn) 象產(chǎn)生？ ,容器里的水面會下降” ,為什么？” ,因為容器里的水不會自然 蒸發(fā)減少，只有植物的根

11、浸在水里，所以減少的水一定是植物的根喝掉 的”。第三，引導學生設(shè)想實驗方法步驟。先在容器里裝一定量的水，再把 帶有根的植物種在容器里，植物的根莖都浸在水里了，就想到需用東西(棉 花塞)將它固定起來，為了防止水份從容器口蒸發(fā)出去，還需要注入一層 植物油，最后在容器壁上標出水面高度。學生從設(shè)想實驗方法、步驟中對實驗所需材料又作了補充。指導學生 設(shè)計實驗要遵循循序漸進的原則，充分發(fā)揮他們的聰明才智去找出驗證某 個問題所需條件，以及造成這種條件所需要的材料，然后教師提供適當材 料供學生擺弄、實驗，使學生的創(chuàng)造性思維得到鍛煉。這是培養(yǎng)學生創(chuàng)新 意識和創(chuàng)新精神的第二步。聯(lián)系生活，引導學生進行發(fā)明創(chuàng)造學生在

12、觀察中發(fā)現(xiàn)了問題，提出了問題，提出了假設(shè)，利用實驗驗證 了假設(shè)，獲得了科學結(jié)論，形成了觀點，完成了一次認識上的飛躍，但是 整個認識過程仍未完成，學生是否牢固掌握了科學知識，是否能運用知識， 還需教師進一步引導，讓學生運用新知去判斷事物，去解釋一些現(xiàn)象，解 決一些問題。如學了空氣與燃燒后，讓學生去討論：家里炒菜的油鍋 著火了怎么辦？汽油桶里的汽油著火了怎么辦？房屋著火了怎么辦？電器 著火了怎么辦？提高學生解決實際問題的能力。知識從實踐中產(chǎn)生，也應 在實踐中得到檢驗和發(fā)展。學習的效果不僅體現(xiàn)在會不會應用，更體現(xiàn)在會不會利用新知自行發(fā) 明創(chuàng)造，當完成一定階段的教學過程后，教師要引導學生從小立志于發(fā)明

13、 創(chuàng)造，培養(yǎng)學生發(fā)明創(chuàng)造意識。如學了光的直射和反射后，學生創(chuàng)造 性地制作了各式各樣的潛望鏡；學了聲音是怎樣傳播的后，引導學生 創(chuàng)造性制作了各式各樣的土電話；學了磁鐵后，引導學生發(fā)明磁鐵玩 具等等。讓學生從生產(chǎn)、生活、學習中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，進行發(fā)明創(chuàng) 造。這是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的第三步。課外一一開設(shè)科技創(chuàng)新興趣活動小組培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力小學科學學科是一門集生物、物理、化學、地理、天文等科學的綜合 學科，學科本身與科技創(chuàng)新教育有著密切的聯(lián)系，因此，我把課外科技創(chuàng) 新教育作為拓寬、延伸科學課堂教學的內(nèi)容。開設(shè)了課外科技創(chuàng)新興趣活 動小組，一是增加對現(xiàn)代科學發(fā)展中的新學科、新技術(shù)、新知

14、識的介紹， 內(nèi)容強調(diào)一個“新”字，以彌補教材的不足，滿足學生的求知欲，培養(yǎng)他 們對科技創(chuàng)新的興趣，并使這種興趣發(fā)展為志趣，轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新發(fā)明的動力。 如：通過書籍、圖片、錄像、影視、網(wǎng)上資料等媒介，向?qū)W生展示微電子、 生物、信息、航天、計算機、生物工程、新材料、新能源、生態(tài)學、環(huán)境 學、海洋開發(fā)利用等科普知識，讓學生得到直接的感染。二是創(chuàng)新課外科 技教育活動的形式，首先是在教師的組織、引導下，由個人單獨進行課外 科技創(chuàng)新活動，如開展“十小”活動（即：小發(fā)明、小觀察、小實驗、小 制作、小改革、小種植、小采集、小養(yǎng)殖、小調(diào)查、小咨詢）。這種活動作 為課外科技創(chuàng)新活動最基本的形式，它能充分利用社會、家庭

15、及其他條件， 能充分發(fā)揮學生的個性特長，還能向其家庭傳播科普知識。其次是有目的、 有計劃地組織指導好課外科技創(chuàng)新活動興趣小組，如科技制作、小發(fā)明、 小論文、航模比賽、車模比賽等8個課外科技創(chuàng)新興趣小組，作為課堂教 學的延伸和補充。再是組織學生聽科技報告，邀請縣科協(xié)、環(huán)保局、氣象 局、教育局、核電站等部門的領(lǐng)導、專家、技術(shù)人員來校作科技形勢報告 或?qū)ｎ}科技知識報告；參觀各種發(fā)明展覽，參觀工廠科技成果，考察大自 然生態(tài)資源，擴大視野，開闊眼界，多方位尋找發(fā)明課題，解決現(xiàn)實生活 里的實際問題；舉行“發(fā)明并不神秘，創(chuàng)造就在你身邊”的講座，邀請有 關(guān)方面的專家來校講課、指導，了解最新科技動態(tài)，掌握發(fā)明的

16、技巧，同 時還邀請在省、市、縣發(fā)明比賽中獲大獎的同學現(xiàn)身說法，談體會、傳經(jīng) 驗、說教訓，讓學生真切地感受到創(chuàng)造發(fā)明并非想象的那樣高深莫測。教 師把“和田創(chuàng)造十二技法”（上海市和田路小學一一中國創(chuàng)造學會實驗基地） 一一列舉，引導學生開展創(chuàng)造性思維。通過這些活動，學生不僅增長了知 識和才能，提高了動手實踐能力，而且還能有所發(fā)現(xiàn)有所創(chuàng)新。在課外科 技創(chuàng)新教育中，我們通過這樣的訓練方式來培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。創(chuàng)造性思維測試思維類型測試題目發(fā)散性思維盡可能多地寫出鉛筆的各種用途；說出過河的種種 方法。求異性思維想像” 0”是什么？逆向性思維如何救跌進放滿水的大缸中的小孩。立體思維用六根火柴搭出四個三角形

17、。聯(lián)想思維請寫出下列兩對詞語之間的聯(lián)系。紙張土地。學生經(jīng)過多年的科技知識教育，創(chuàng)造發(fā)明教育和創(chuàng)造性思維的訓練， 觀察力較強，想象力較為豐富，在拿到或思考一個問題時，會表現(xiàn)出思維 比較活躍，思路比較廣，點子多，辦法多，考慮問題比較周密，能說出種 種可供選擇的方案和辦法，特別是善于提出獨到的別人想不到的主意和辦 法。具體體現(xiàn)在：創(chuàng)造性思維的新穎性。表現(xiàn)為思維目標新穎，思維方法新穎，思維過 程新穎。創(chuàng)造性思維的多向性。表現(xiàn)為思維的軌跡是多向度的，它對任何問題 都善于從各種方向進行思考，即從“橫”、縱”、“逆”多向進行思考。創(chuàng)造性思維的多元性。表現(xiàn)為思維的多維度，善于從事物的多側(cè)面、 多環(huán)節(jié)、多因素、

18、多層次來進行思考。創(chuàng)造性思維的開放性。表現(xiàn)為思維是一個開放性的全息動態(tài)思維過程， 善于廣納百川，大量地、廣泛地吸收各種信息，不斷吸收新東西。如徐超一同學生長在郊區(qū)農(nóng)村，夏天農(nóng)忙時機，常見拖拉機手在臉盆 里放些柴油用來清洗機件，洗完后，臉盆一潑就完事了，既浪費了柴油， 又污染了環(huán)境。這位同學發(fā)現(xiàn)了這個問題后，就設(shè)想要發(fā)明一件既能節(jié)油 又能保護環(huán)境的機件清洗器。于是，把這個想法告訴了老師，在老師的啟 發(fā)、引導下，利用廢舊的油漆桶，經(jīng)過近一年的反復設(shè)計、制作，最后發(fā) 明了小發(fā)明機件清洗節(jié)油器，解決了能源（節(jié)油）和環(huán)境（環(huán)保）兩大 問題，非常有實用價值。該作品獲海鹽縣青少年科技小發(fā)明一等獎，嘉興 市青少年科技小發(fā)明一等獎，浙江省青少