通用技术教学中培养学生创新素养的探索

罗奋萍

摘 要：本文阐述的培养学生创新素养的途径主要为：渗透创新教育，培养学生的创新意识；引导创新活动，促进学生的创新行为；训练创新技法，发展学生的创新能力。

关键词：创新素养；创新意识；创新行为；创新能力

通用技术课程的核心内容是“技术与设计”，技术与设计有着密切的关系，技术可以指导设计，而设计又可以促进技术的进步与发展，但技术的进步与发展都离不开创新。就产品设计过程的本质而言，实质上它是一种创造性的心理活动过程与创新性的实践活动过程。所谓创新素养，它是以新思维、新发明和新描述为特征的心理、情感、行为、能力等素质的统称。换句话说，创新素养包括创新兴趣、创新意识、创新精神、创新行为、创新能力等诸多要素。依据通用技术的课程特点和创新素养的内涵，我们不难看出，通用技术课程对培养学生创新素养有着独特的作用或功能，本文就通用技术教学中如何培养学生的创新素养谈谈自己的认识与实践。

一、渗透创新教育，培养学生的创新意识

创新意识是创新活动的心理基础，“要创新”是创新活动的心理需要，而深刻认识创新的意义则是学生树立创新意识的关键，因此通用技术课程教学中，要渗透创新教育，确切地说，就是结合课程知识，有意识地渗透一些有助于学生认识创新意义的教育素材内容，发挥“潜移默化”或“润物细无声”的教育功能来培养学生的创新意识。

科学发展史是促进学生认识创新意义的最好的教育资源，因为人类社会进步的发展史实质上就是科学技术进步的发展史。蒸汽机的发明，它开创了以机器代替了人力、畜力、手工工具并大幅度提高生产效率的社会时代；电的发明，它促进了通讯、交通、生产自动化的迅猛发展与提供了即节约能源又无污染的照明便利，而计算机的发明又推动了信息技术与各种科学技术的迅猛发展，开创了生产与生活的现代化时代。通过科学发展史的教育，学生就会认识到“创新是社会发展的动力，创新是民族进步与国家富强的根基”。当然，科学发展史的教育不能生搬硬套，一定要结合课程内容，做到有机结合。如在“发现问题”课题教学中，对“问题的来源”我们就可以介绍如下科学发明案例：

麻醉药是怎样发明的？

1844 年，美国化学家考尔顿在研究了笑气（氧化亚氮）对人体的催眠作用后，带着笑气到各地演讲，并作笑气催眠的示范表演。在哈特福德城进行的一次表演中，出现了意外情况。表演者在吸入笑气后，由于开始的兴奋作用，突然从半昏睡中一跃而起，神志错乱地跳过围栏去追逐观众，在追逐中又不幸划破了腿部，伤口出血不止。一时间会场大乱，表演只得匆匆收场。但是表演者在追逐观众时腿部受伤而丝毫没有痛苦感觉的现象，却给在场观看表演的一位观众威尔士留下了深刻的印象。威尔士是一位牙科医生，当时他正为如何减轻病人拔牙时的痛苦而想方设法，这场“催眠”表演，引起了他对氧化亚氮可能具有麻醉作用的大胆设想。经过多次试验后，终于获得满意效果。

上面素材不仅可以说明问题来源的第三种情况，“基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题并试图解决它”，而且可以促进学生认识“创新”的重大作用。

多数学生都认为发明创造是科学家或发明家的事情，一般普通公民是不可能做到创造或发明。针对这种认识，在“问题的来源”知识教学中，教师就可以提供下面创新案例：

免盘架新款蚊香

大家知道，蚊香点燃必须放在配置的蚊香盘架上，若将点燃的蚊香放在水平地面上，蚊香会自动熄灭，这是因为蚊香与地面的接触之间缺少空气，即缺少助燃的氧气。

福建省永安一中高一（10）班的赖翠烨同学，注意留心观察日常生活中司空见惯的事物并且善于思考，蚊香点燃不用盘架行吗？如何改进蚊香的外形？于是他以“蚊香”为研究对象，设计了“免盘架新款蚊香”。其实很简单，只要在蚊香上每隔一定的距离设计一个突出的立柱即可，如图1。这项创新设计在2006年第21届青少年科技创新大赛中获得福建省三等奖。

赖翠烨同学的小发明对学生有着极好的教育作用，它能使学生明确“生活中处处有创新，创新在身边”。并且认识到：在日常生活中，只要注意观察，善于发现问题与解决问题，就会有所创造有所发明。显然，这种认识的形成过程就是创新意识的形成过程。

二、引导创新活动，促进学生的创新行为

创新行为是创新实践活动中的具体操作形式，它是由认识转化为行动的标志。创新活动主要包括发现问题、提出问题与解决问题这三个过程，依据创新活动的过程特点，促进学生的创新行为主要是引导学生学会善于发现问题、大胆提出问题与主动积极地解决问题。

学会观察是发现问题并提出问题的前提。如无人售票的公交车，乘车的人从前门上车并在收款机上自动投放硬币或打卡，主要目的是省去买票工作人员从而提高经济效益。然而实际中时常会出现有个别的乘客从后门上车而躲避付出乘车费用或个别的乘客随从前门上车但故意“逃费”的现象，尽管司机会监督，但难免存在“漏网之鱼”。这就是“无人售票公交车”的缺陷，如果收款机能具有对“漏网之鱼”的鸣警功能，那么就可以较好地防范“逃费”现象。从上可见，发现“逃费”问题来源于对乘车事件的观察，而提出改进设计收款机的“鸣警”功能也是源于对乘车事件的观察。因此在促进学生的创新行为教育中，教师要有意识有目的去引导学生开展观察活动。如“方案的构思方法”课题教学，如果通过要求学生动手制作一个具有一定特色的供学习之用的台灯来较好地领悟“设计方案的构思方法”，那么教师就可以引导学生到百货商场去观察各式各样的台灯，从而发现有关问题并提出相应改进的设计问题。

发现问题并提出问题还需要具有怀疑与挑剔眼光或批判与否定态度。如果对当前的事物仅是持一种认可态度，那么就不能发现问题。“存在就是合理”，这是事物存在的基本原理，但合理并不等于“优化”，而创新的目的就是促进事物的“优化”。可以说，不论是哪种事物，它不可能十全十美，总是有不足之处或需要进一步改进的地方。因此教师要鼓励学生大胆质疑，敢于挑战权威，不要计较学生的看法或意见是否正确，而要肯定学生敢于怀疑与批判的勇气。

促进学生的创新行为，除了引导学生开展质疑性的观察活动外，更重要的是引导学生开展具有实际意义的创新活动。设计与制作是通用技术课程的“重头戏”，因此教学中要结合课程内容来引导到学生开展一些切合学生实际的创新活动。如在“简单结构的设计”课题中，教师就可以引导学生设计“晾衣架、鞋架、书架、木梯、拖地扫把、漏水茶盘、垃圾箱”等简单生活用品，尽可能让学生自由选择，充分发挥每个人的创造潜力。另外，在设计的交流与评价时，不同的物品与不同的设计，有利于互相启迪并开阔学生的创新思路。随着这种活动的开展，学生的创新行为就会自然并逐步的形成。

三、训练创新技法，发展学生的创新能力

发现问题并提出问题仅是创新活动的起步，更重要的活动是如何来解决所提出的问题。如我们要设计并制作一种即能晾衣服又能凉裤子且大小可以调节的多功能晾衣架，问题提出来了，如何才能较好地解决这个问题呢？首先是设计方案的构思和形成，其次是制作工艺问题。作为课程学习中的创新能力的培养，主要是启迪学生的创新思维智慧和发展学生的创新思维能力，工艺制作问题是次要问题，它不是课程学习中主要目标。因为工艺制作是一种技术性的活动，它是长期训练或操作的体现，另外工艺技术门类繁多，学生不可能也没有必要去掌握它，因此创新能力的培养目标主要是针对思维层面而言，启迪学生创新思维的关键是让学生接受创新技法的良好训练。

关于创新技法，教材中介绍了“头脑风暴法、特性列举法、缺点列举法、设问法”这四种，我认为对于高中学生来说，特性列举法与缺点列举法具有更强的操作性，学生容易掌握。另外，创新设计就是克服产品的缺点或突出产品的特点。如竹纸（油纸）结构的雨伞改为钢（钢筋）布结构且方便携带的收缩雨伞，它就是克服了竹纸雨伞不牢固、不方便携带、工艺成本高的缺点，保留了伞面绘制各种图样突出美观的特点。简单地说，创新的实质就是针对产品而“扬长避短，突出特色”，因此教学中要注重训练学生应用并掌握这两种创新技法。下面列举一例来说明教学中的具体做法。

在“特性列举法与缺点列举法”的阅读素材中，教材介绍了热水瓶的“设想开发”思路：（1）外壳材料由塑料改为金属材料；（2）把手形式由固定式改为手提式；（3）胆瓶镀银层由银改为镁或其它材料。我认为，教师在教学中不能简单的“一笔带过”，要充分利用这部分素材来让学生接受“特性列举法与缺点列举法”的创新技法训练，为此，教师可以提出如下系列问题让学生进行分析性或设想性思考：

1. 日常生活中见到的多数热水瓶有两种：一种是除了瓶塞之外还有盖子，另一种是只有瓶塞没有盖子，它们分别存在什么优缺点？

2. 瓶塞之外还有盖子的又常常分为两种：一种是旋盖式，另一种是连接在瓶口翻盖式，它们分别存在什么优缺点？

3. 日常生活中热水瓶通常丧失保温功能的原因是什么？

4.热水瓶瓶口的木塞通常为软木塞和塑料塞，它们分别存在什么优缺点？

5. 请你设计一种你认为最好的新型热水瓶。

在上面“特性列举法与缺点列举法”对实际问题的训练中，因为要集中性的解决热水瓶的改进设计问题，自然会应用“头脑风暴法”和“设问法”。另外，通过诸如上面的分析与设计训练，自然会促进学生掌握一定的创造技法从而形成一定的创新能力。

本文仅从创新意识、创新行为、创新能力这三个方面并且是从某个角度或某个方面来阐述通用技术课程教学中如何来培养学生的创新素养，其实还有更多的内容和更好的做法值得我们广大教师去探索，去实践。本文仅是抛砖引玉，不当之处尚请各位专家与教师同仁批评指正！

参考文献：

[1]牛灵江.青少年科技创新教育活动辅导与研究[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]姚博.智慧灵光——发明与发现[M].北京：西苑出版社，2006.