浅谈在小学科学教学中培养学生的创新精神

（广州市海珠区万松园小学 广东广州 510288）

小学科学教学为培养学生的创新精神提供了广阔的空间和机会。在教学过程中，不仅要掌握丰富的科学基础知识，更重要的是要培养学生的探索和创新精神，使他们成为未来的高素质人才。经过多年的教学实践，深深地认识到，要培养学生的创新精神，就必须更新教育观，激发学生的兴趣和主动性，取得了双重效果。

一、“亲近自然”培养创新精神

科学教师要充分利用科学实践活动课的机会，带领学生开展 “亲近自然”的实践活动，如观察家乡水系统、观鸟活动、识别植物，观察昆虫，采集标本等，让学生接受活动教育，陶冶情操，传递知识信息，开阔视野，培养和激励学生热爱科学，学习科学，具有科学的兴趣和创新的能力，进一步发展探索自然的兴趣和创新精神。

如教《水的污染》一课，文中提到怎样的水是被污染了？为什么自然界的水会被污染了？会造成什么恶果？应该怎样去保护水资源？围绕这一系列的问题，把我校科学室窗外的一条马涌作为例子。马涌是我们广州河南一带污染比较严重的一条河流（又名叫“臭涌”），是学生们最熟悉不过的环境，一提到它学生们的兴趣都起来了。教师因势利导启发指导学生带着这些问题去观察，认真地思考。学生们纷纷地发表了自己的意见，有的说：“发臭的水就是被污染了”；有的说：“含有对人体有害杂质的水就是被污染了”……学生们对身边熟悉的东西都特别容易发现问题，接下来的问题都能通过身边的实际，一一地去讲解。找到了水污染的原因后，不少同学还拓展到如何环保和热爱我们的大自然等思想教育上。许多学生自发地提出拯救马涌的创新建议，有的说要设计一个大型环保的过滤沉淀系统。有同学认为单纯设计过滤沉淀系统是不足的，还要提高人们的素质，自觉保护河涌。因些还要发明多个有奖投放垃圾箱放在河涌边，方便大家自觉投放拉圾以及提高大家保护河涌的意识。的确，通过亲近自然，亲自去观察身边的事物，理论联系实际，不但能让学生更好的掌握知识，同时也能培养他们实事求是的科学态度和创新的精神。

又如，有些学生不喜欢学习动、植物。坐在教室里学习果真是很无趣。但是，当带学生去学校校园，甚至是去野外，比如观鸟和植物识别比赛，学生们和科学老师一起走遍了城市的各大公园去学习动、植物，这样的学习完全是另外一回事了。有一次，学生们到海珠湖进行观鸟活动，在湖中央的木栈道上大家用望远镜发现了一群在水里自由自在游泳的斑嘴鸭。平时斑嘴鸭不易靠近人，想看清它们的样子可真是不易，这下可好了，清晰地看清它们的庐山真面目，果真喙上有个小黄斑。“怪不得叫它斑嘴鸭”学生们兴奋地叫起来。突然，它们当中的一只兴奋的拍打着翅膀飞起了4米多高，接下来的斑嘴鸭也一只挨着一只排着队飞了起来，对于城市的孩子来说还是第一次亲眼目睹，真没想到鸭子也会短距离飞行。有了这次亲身的经历，有几位学生回去以后联系到实际，合作绘出一幅斑嘴鸭运输器的科幻画，就是受到斑嘴鸭可以在水、陆、空三地活动的特点来设计的，创想未来的交通工具。的确对孩子们来说，大自然真是学习的好课堂，在田野里，可观察各种植物、小动物、小昆虫；在工地上，可以看到杠杆、滑轮、轮轴在工作；在高速公路和铁路上，斜坡、惯性的例子是举不胜举的。在大自然的课堂上，孩子们可以轻易地理解和记住知识，可以高兴地发现大自然中的许多奥秘，他们在理解科学知识的基础上，还发明许多有意思的小发明。如我校刘莉同学就是在户外观察了滑轮的工作原理，发明了一个自动雨棚清扫器，荣获了广州市科技创新大赛的一等奖。不少同学利用仿生学绘出创意无限的科幻画，获得了不少科技创新方面的大奖争得了荣誉。这不但能进一步培养了学生热爱大自然、喜爱科学课的兴趣，还提高了学生观察能力与创新能力，从中较好地培养了学生创新的精神。

二、主动探索培养学生创新精神

在科学课教学中，喜欢提供给学生一些有趣而且是跟课文内容有密切联系的问题。留出几分钟来，给学生的主动探索活动留有更多的时间、空间，让他们充分享受自由学习的快乐。好像自由观察、自由实验、自由设计方法、自由讨论等等。让学生充分得到主动学习的自由性，畅所欲言。尽管有些是异想天开的看法，也是件好事。首先，肯定这些同学能积极思考，想象力十分丰富，然后帮助他们找出不可行的原因，并把重点放到引导学生主动探索知识的来龙去脉上。诱导学生异想天开并非是件坏事，它丰富学生的思维想象力，培养学生的创新精神。

例如放手让学生自由设计实验，就是针对部分学生还有新的见解、疑点，破除对实验的神秘感而设的教学环节。如《电磁铁》一课，在应用已有的知识“电路”以及“磁铁的性质”的基础上，通过先进的电化设备，在实物投影仪下演示了电磁铁基本性质的实验。然后提出疑问：“通过刚刚的学习，相信同学们对电磁铁已有了初步的认识，那么，请运用所学过的知识，试试看，有无别的连接方法，能使电磁铁两端的磁极改变呢？”并启发：“怎么连接都行，只要能让电磁铁两极改变就行了。”同学们积极性很强，自由讨论出很多的方法，我请了一些有代表性的同学在实物投影仪下演示，最后，大家就归纳出“改变线圈绕的方向；改变电池的正、负极”就可以改变电磁铁的两极方向了。甚至还想到利用变换南北极，发明出一些好玩的小玩意。如利用同极相斥为动力的小车，改变了电磁铁两极方向后又可变为异极相吸的拉力为动力的小车等等。又如讲《溶解现象》一课时，为了能够充分发挥学生活跃的思维，当学生知道什么叫做“溶解”后，马上进行了有趣激烈的游戏比赛。学生们分为4人小组，并自由地设计加快溶解方法，看看那一个小组能最快地把大块的冰糖溶解在装有水的容器里面。游戏一开始，学生可兴奋了！有的用小刀切冰糖、有的用玻璃棒来搅拌、有的加热水、有的用牙齿咬碎冰糖……方法真是五花八门。通过有趣的实验比赛，让学生自行地归纳出颗粒大小、温度高低、有无搅拌是溶解快慢的三个因素。甚至想到利用三合一的方法，发明一个速溶饮料器，我也被学生们的无限创意惊呆了。通过这样的学习，不仅增强学生浓厚的学习兴趣，更重要的是挖掘了学生们的创新替能，培养了学生的创新的思维。

三、运用STEM教学培养创新精神

STEM教学基于问题发现，以问解决为取向，通过科学、技术与工程多方面实践学习，激发学生“乐于创造、勇于实践”的基因，形成丰富的学生科技产品，从而培养学生创新精神。

在小学生科学课堂中，有不少技术与工程领域的单元学习，运用STEM的教学理念，注重科学、技术与工程领域的学习。工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、制造产品的活动。在这部分单元的学习中，往往让学生经历产品设计—交流设计—完善设计—动手制作—产品测试—改进产品的过程，体现了新课标对科学、技术与工程领域的要求。着力提升小学生的实践创新能力。

例如:四年级下册的《做个小开关》一课就是运用STEM的教学来培养学生的创新精神。同学们对《电》这一单元非常感觉兴趣，并且通过前面几节的学习，已经能够连接简单的电路，并且发现了节日的彩灯的连接就是简单电路，存在着不自如的控制灯泡的亮与灭的问题，所以这节课很容易就引起了同学们的关注与思考。要增加一个小开关来控制小灯泡的亮灭。从而引出了本课的主题，设计与制作一个小开关。

设计与制作小开关是本课的重点与难点，让学生用更多的时间去设计与制作，体现科学、技术与工程领域的核心。特别是注重在设计小开关的教学环节，因为工程的关键在于设计。大力鼓励学生通过选择身边合适的材料和老师提供的知识小锦囊以小组合作的学习方式让学生自主设计小开关，培养学生的思维能力与创新能力。接下来的小组展示交流设计方案和完善方案更是本课的亮点，展示交流时我要求学生围绕“开关的设计思路”“用了什么材料？”“为什么要选择这些材料？”“创意点在哪？”展开。点评的同学围绕“你觉得产品的优点在哪？”“有需要改进的地方吗？”“如何改进？”进行评价。孩子们你一言我一语，思维的火花从此点燃了。大胆自信地介绍自己小组设计方案。如第五小组，讲解了自己的设计思路后，特意地介绍了他们选用的材料，手握的地方要用绝缘胶带裹住铁丝，这是因为可以防止触电。再利用图钉与铁丝固定一端，另一端图钉与铁丝分开，就形成了一个按压形式的开关。用手按下另一端让图钉与铁丝相触碰，电流就能通过，小灯泡就亮，反之小灯泡就不亮。教师这节课，没花时间在讲解开关的结构与原理上，但从孩子展示交流的口头表达中，却发现他们能自己通过已有的知识和老师提供的知识小锦囊的帮助，把本课的科学知识目标达成了，而且是学生们自身通过讨论、研究和思考得出来的知识点，印象深刻。点评的同学也真会发现问题，对第5小组提出的意见是，这个按压式的小开关，对于彩灯来说，营造一闪一闪的效果是不错的，但如果要彩灯长时间的亮，企不是要用手长期的按着吗？要在铁丝的末端弯曲一下，刚刚好可以套在图钉上，这问题就解决了。瞧！孩子们发现问题的能力与解决问题的能力都能在此交流中充分的发挥。与此同时，在孩子们的交流汇报中，一个个创意的好点子层出不穷。再接下来就是实际制作，有了成熟完善又独具创意的设计，学生的活动进展飞快，对接下的测试与改进都能顺理成章的展开。

培养学生的创新精神是素质教育适应社会发展的重点，而小学科学教学是培养学生创新精神和实践能力的综合体现。让学生亲近自然，主动探索，运用STEM教学，能有效地培养学生的创新精神。