戴旭光

【摘要】創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。在科技活動(dòng)中我們必須以學(xué)生為主，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，提高他們與人合作、與人交往的能力。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)造性思維能力?科技活動(dòng)?多樣教學(xué)

2016年9月，我國(guó)提出了中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、實(shí)踐創(chuàng)新等六大素養(yǎng)。而其中的實(shí)踐創(chuàng)新主要是指在日常活動(dòng)、問(wèn)題解決、適應(yīng)挑戰(zhàn)等方面所形成的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和行為表現(xiàn)。我校學(xué)生長(zhǎng)期開(kāi)展的機(jī)器人制作活動(dòng)、植物組培等科技活動(dòng)也是讓學(xué)生們?cè)趯?shí)踐中提高創(chuàng)造性思維能力。

一、創(chuàng)設(shè)環(huán)境培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

“環(huán)境育人”是現(xiàn)代教育的一個(gè)重要理念。環(huán)境有著“春風(fēng)化雨”、潛移默化的育人的功能，科技教育校園環(huán)境構(gòu)建也正是基于這點(diǎn)認(rèn)識(shí)上孕育而生的，在充分體現(xiàn)針對(duì)性、教育性、藝術(shù)性的同時(shí)，力求充分創(chuàng)設(shè)本土文化的個(gè)性環(huán)境氛圍，體現(xiàn)科技教育辦學(xué)特色，從而最大限度發(fā)揮校園環(huán)境這一隱性教育資源“無(wú)聲勝有聲”的育人功能。

1.創(chuàng)設(shè)科技活動(dòng)的校園環(huán)境

創(chuàng)設(shè)良好的校園科技環(huán)境是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。我校用科技人物，科技發(fā)明、學(xué)生獲獎(jiǎng)等事例做成展板，張貼在校園的墻壁上，布滿整個(gè)校園，形成科技?jí)Ρ谖幕?，學(xué)校每學(xué)期2次布置科技專題宣傳櫥窗，使科技教育的春風(fēng)吹進(jìn)校園的每個(gè)角落，同時(shí)利用學(xué)校樓梯間的顯示屏適時(shí)播放最新、最近的熱點(diǎn)科技產(chǎn)品和科技發(fā)明創(chuàng)造，激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)的熱情。

2.創(chuàng)設(shè)科技活動(dòng)的器材環(huán)境

利用新校建設(shè)的契機(jī)，為使學(xué)生在校有更多的科技活動(dòng)場(chǎng)所，充分利用和發(fā)揮科技活動(dòng)室的教育資源，學(xué)校不斷加大投入，新建了教育機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、植物組培實(shí)驗(yàn)室、Steam創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、電子閱覽室、多功能學(xué)術(shù)報(bào)告廳、科技畫(huà)廊等;充實(shí)和完善各功能教室的設(shè)施設(shè)備，3D打印、無(wú)人機(jī)、教育機(jī)器人套裝、環(huán)境與大氣監(jiān)測(cè)設(shè)備等一批最新、最前沿的裝備，保證了我們的學(xué)生探索科學(xué)實(shí)驗(yàn)的各種需求，真正做到了科技教育的“環(huán)境化”。俗話說(shuō)“巧婦難為無(wú)米之炊”，創(chuàng)新的想法需要付諸于實(shí)踐去證明，硬件環(huán)境提供給了孩子們實(shí)踐的各種可能性，“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。

3.創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)氛圍環(huán)境

把課外科技活動(dòng)建設(shè)為常態(tài)活動(dòng)，并以“普及科技知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維”為主線，以科技節(jié)、社團(tuán)活動(dòng)、科技講座和研究性學(xué)習(xí)為活動(dòng)內(nèi)容。積極為學(xué)生參與科技活動(dòng)搭建發(fā)展平臺(tái)，采取知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合的活動(dòng)方式，大力開(kāi)展校園科技教育活動(dòng)。

校園的軟環(huán)境創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，硬環(huán)境建設(shè)能幫助并促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的實(shí)現(xiàn)，這些環(huán)境的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生針對(duì)一個(gè)任務(wù)屢屢突發(fā)奇思妙想，并獲得成功的快樂(lè)。

二、設(shè)計(jì)問(wèn)題促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

學(xué)習(xí)興趣是構(gòu)成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)最現(xiàn)實(shí)、最活躍的心理成分，同時(shí)也是促進(jìn)和發(fā)展學(xué)生思維的一種催化劑。因此，在開(kāi)展青少年科技活動(dòng)中，輔導(dǎo)老師應(yīng)從學(xué)生實(shí)際認(rèn)知水平出發(fā)，引導(dǎo)出富有啟發(fā)性的問(wèn)題，以引起學(xué)生的好奇，激起探索和設(shè)計(jì)的情趣，調(diào)動(dòng)青少年參與的積極性。在每年的青少年科技創(chuàng)新大賽中，作為指導(dǎo)老師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生從身邊感知到的事物去思考，如我們教室里擺放的綠植，什么時(shí)候該澆水呢？具體澆多少水，才能促進(jìn)各種不同植物的生長(zhǎng)習(xí)性呢？帶著這些問(wèn)題，我們開(kāi)展了葉面水分的研究，進(jìn)而開(kāi)發(fā)了能測(cè)量葉面水分重量的傳感器。

再如，我們知道，納米材料是一門(mén)新興的材料科學(xué)，其潛在的重要性毋庸置疑。一些發(fā)達(dá)國(guó)家都投入大量的資金進(jìn)行研究工作，同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)相比，我們還有很大的差距。納米材料在結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性質(zhì)等方面的特征，是其他材料不可比擬的。單質(zhì)硫不僅是一種重要的化工原料，更是一種基本無(wú)毒，既殺菌又殺蟲(chóng)的無(wú)機(jī)殺菌劑、殺蟲(chóng)劑，被廣泛應(yīng)用于日常生活中的硫磺皂和一些殺蟲(chóng)抗菌產(chǎn)品中。如何將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，最大程度的發(fā)揮各自的效應(yīng)呢？我們開(kāi)展了多方面的資料查詢與研究，提出了濕式氧化法制備納米硫的研究及應(yīng)用，一改以往方法中的弊端。

俗話說(shuō)：“學(xué)貴與思”，學(xué)生自己思考探究而來(lái)的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)比老師直接傳授給他們的更讓他們印象深刻。例如，在一節(jié)機(jī)器人課堂中，利用樂(lè)高器材搭建一輛具備一定越野能力的小車(chē)并對(duì)它的翻越斜坡能力進(jìn)行測(cè)試時(shí)，我們需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析：

（1）在所有的驅(qū)動(dòng)形式中，小車(chē)采用兩輪驅(qū)動(dòng)還是四輪驅(qū)動(dòng)呢？

（2）小車(chē)爬上坡后容易向后翻倒，所以小車(chē)的重心位置怎樣？

（3）爬坡對(duì)于小車(chē)的速度要求是怎樣的？

對(duì)于這樣的一個(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)，需要考慮方方面面，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)也會(huì)因想法的變化而不斷的調(diào)整，同學(xué)們各抒己見(jiàn)，踴躍發(fā)表各自的想法，從中能大大激發(fā)他們的興趣，而這種興趣又給他們的探究性學(xué)習(xí)注入了新的活力。

三、多樣教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

1.合作學(xué)習(xí)策略

合作學(xué)習(xí)是中學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)的能力與品質(zhì)，也是新課程理念所倡導(dǎo)的一種學(xué)習(xí)方式。科技活動(dòng)中的合作學(xué)習(xí)尤其重要。在機(jī)器人的任務(wù)完成中，很多時(shí)候通常需要一組的兩名同學(xué)分工合作，從任務(wù)剖析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、代碼編寫(xiě)、調(diào)試運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)共同來(lái)完成。合作學(xué)習(xí)能加強(qiáng)學(xué)生之間的交往溝通能力，是一種互幫互助，相互溝通情感的過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生交往能力的提高和合作意識(shí)的增強(qiáng)，同時(shí)又能集思廣益，拓展思維，展現(xiàn)每個(gè)人的聰明才智，過(guò)程中能體驗(yàn)到合作的樂(lè)趣。所以在機(jī)器人教學(xué)中，合作學(xué)習(xí)是比較常用的一種教學(xué)策略，當(dāng)然也需要用心地規(guī)劃和組織，才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

2.競(jìng)賽激勵(lì)策略

爭(zhēng)強(qiáng)好勝，使學(xué)生對(duì)于競(jìng)賽類的活動(dòng)很樂(lè)意參加，同時(shí)對(duì)于一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行很好合作的方法便是進(jìn)行組與組的比賽，中學(xué)生都具有很強(qiáng)的榮譽(yù)感，人人都想爭(zhēng)第一，激發(fā)他們的榮譽(yù)感也是教師教學(xué)的策略，如對(duì)于機(jī)器人走迷宮任務(wù)，學(xué)生完成任務(wù)后，對(duì)于提高機(jī)器人的速度的主動(dòng)性就不大了。針對(duì)這一現(xiàn)象，選擇恰當(dāng)?shù)钠鯔C(jī)，組織一次機(jī)器人走迷宮競(jìng)賽看看哪組的速度最快，這樣一來(lái)，學(xué)生的積極性馬上被調(diào)動(dòng)起來(lái)，你追我趕，相互激勵(lì)。比賽中老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生交流，不斷改進(jìn)自己的機(jī)器。我們引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新也并不是一下子要求學(xué)生有飛躍，而是每次有一點(diǎn)改進(jìn)，幾次這樣的改進(jìn)，就是一個(gè)質(zhì)的飛躍。

3.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是科技活動(dòng)中經(jīng)常采用的一種教學(xué)方法，在機(jī)器人活動(dòng)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)精選任務(wù)，設(shè)定任務(wù)情境，這里我們需要注意為學(xué)生提供任務(wù)情境，不是直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問(wèn)題，而是向?qū)W生提供解決該問(wèn)題的有關(guān)線索，如需要搜集哪一類資料，從何處獲取有關(guān)的信息資料等，學(xué)生能夠通過(guò)自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的方式解決問(wèn)題，創(chuàng)新能力也會(huì)得到提高。在任務(wù)教學(xué)過(guò)程中，教師需要幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，只有把教學(xué)中作為主體的學(xué)生調(diào)動(dòng)起來(lái)，才能真正驅(qū)動(dòng)機(jī)器人動(dòng)起來(lái)。

2016年5月30日，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上發(fā)表重要講話，“科技興則民族興，科技強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)”。作為科技創(chuàng)新的教育工作者，總書(shū)記的講話對(duì)我們來(lái)說(shuō)既是號(hào)角，又是壓力。在科技活動(dòng)中我們必須以學(xué)生為主，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，豐富他們的想象。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的道路上可謂是路漫漫其修遠(yuǎn)兮，但我們?nèi)詫?jiān)持不懈，且行且思。

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本文系江蘇省常州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃第一批重點(diǎn)課題，課題編號(hào)“CJK-Z2018002”，課題名稱：科技活動(dòng)中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的研究。