〔摘" "要〕" 在教育“双减”背景之下,教育应该抓住儿童这一创造性潜能丰富的阶段,基于科学课程中实践创新核心素养培养的要求,为学生提供创新成长的有利平台。小学科技创新实践活动整合多种教育资源,不仅能有效促进学生全面发展,对社会主义核心价值观的树立起着潜移默化的影响,而且还对拥有科学素养、创新实践能力的时代好少年的成长具有不可或缺的作用,使学生创造性潜能得到充分的发掘。
〔关键词〕" 小学科学;科技实践;创新思维;能力培养
〔中图分类号〕" G424" " " " " " " " 〔文献标识码〕" A" " " " "〔文章编号〕" 1674-6317" " (2025)" 07" " 115-117
青少年科技创新实践活动是当前中小学“双减”背景下教育增效、增值的有力抓手,能激发学生创新兴趣,发掘学生创造潜能,拓展学生创新思维,真正促使小学生的实践创新能力得到培养。近期,我们就科技创新结合实践活动、灵活运用促进学生身心健康发展的指导技巧做了粗浅的探索。
一、结合实践活动进行科技创新指导
科技创新活动与劳动教育都具有极强的实践性,它们与生产、生活、学习有着紧密的联系,结合其各自的优势与特点,系统科学地对学生进行创新情感、意识、精神的培养既是必要的,也是可行的。
(一)参观工厂参与劳动,激发学生创新情感
带领学生外出参观,参与实践活动,走出课堂和学校,对学生了解新技术、新发明、新方法极有帮助,极大地满足了他们的好奇心与求知欲,同时有力地激发了他们的创新欲望。组织小学生观察街道清扫机的工作情况,感受创造性劳动给人们带来的方便;学生尝试操作剪草机械,体会到创造性劳动带来的乐趣;带领学生参观高效生产流水线,让学生感受到创造性劳动带来的巨大效益,促使他们将创造的兴趣上升为强烈的创新欲望,并付诸行动。
我所执教的六年级某学生想要发明一款能轻松挤干黑板擦水分的工具,经过实践发现,现有的黑板擦清洗水槽一般安装在墙上,它的使用方式是将黑板擦置于沥水网上,然后用力下压以挤干水分。由于担心水槽固定不牢,同学们不敢太使劲。这名学生从棉胶拖把上寻找答案——杠杆原理。可是拿着黑板擦仔细比画了一下,却发现无从下手。经过调研发现还用到了连杆机构,比较复杂。为寻找简单又实用的方法,最终确定了滚轮挤干的方案,更省力、结实耐用,安装拆卸也方便。
(二)体验简单修理技术,增强学生创新意识
兴趣是人们渴望认识某事物或爱好某活动的倾向,和一定的情感相联系。小学生对某项劳动的浓厚兴趣,正是他们智能快速发展的“触发器”,也同样是幼苗成材的重要心理条件。
在学习与日常生活中,玩具、经常使用的制品及小机具,一旦损坏,弃之可惜,送修又麻烦。我们在“简单修理技术与科技创新”实践活动中,带领学生了解或掌握这些物品的基本修理方法,不同程度地介绍改进或发明成功的实例,减弱学生对创造的神秘感。我们常鼓励学生提出疑问:“这样做行吗”“结果会怎样”等。
学校五年级的一名男生,穿运动鞋的时候鞋带总是松,有被绊倒的风险,如果在人流密集的区域还很危险。他在食品封口夹上获得了灵感——以鲨鱼齿结构来防止鞋带打滑。第一次做出的作品还没来得及测试就损坏了,这可愁坏了这名学生。知道了3D打印机的工作原理后,零件强度极大提升,两个月的时间里,无论做什么,运动鞋带都没有丝毫松脱的迹象。
(三)掌握工具使用方法,培养学生创新精神
爱因斯坦创立相对论,卢瑟福在科学领域不断获得新突破,琴纳发明种牛痘的方法征服天花病毒,袁隆平成为“杂交水稻之父”,这些都源于超乎寻常的创新精神。引导学生讲发明家和科学家的故事,就会慢慢悟到:作为小学生,从小就该像发明家、科学家那样,大胆探索、勇敢创新、为做有志担当中华民族伟大复兴重任的好少年而不断进取。
在给学生讲解并演示劳动工具如何使用时,要明确表达技术的使用是劳动生产效率提高的有效手段,这会引起学生的关注和重视,想要模仿从而进行发明创新的冲动油然而生。学生不但要认真调查并了解社会生产需要,更要在经过仔细观察、充分调查之后,抓住学习、生活、生产中的某一需要,下功夫去进行研究,找到突破口,尝试首(原)创性的创造发明项目。
我所教的第一届六年级某学生,在做一道测量面积的数学题时,发现用尺子的时候不够方便,还特别占地方,在体验中发现光有尺子只能测量,记录和保存数据不方便。如何将尺子、笔和纸组合在一起呢?这名学生拿来几种特殊形状的笔进行模拟,发现三角笔杆比较适合,只要在尺身上设计一个楔形槽就可以了。笔确定后就是记录纸的选择了,当他看到便利贴的那一刻就确定:就是它了。
学生这些首(原)创性发明项目的成功,是他们创新精神物化的成果,更是他们创新精神的回报与奖赏,这更坚定了他们勇于创新的信心。实践表明,大力开展科技创新整合劳动教育的多种实践活动,学生的创新意识与劳动意识等均能得到显著的提升。
二、把握科技创新指导技巧
要使学生具备一定的实践创新能力,教师还必须突破学生创新品格、创新思维、动手能力等培养的瓶颈,而把握科技创新指导技巧,进行个性化、精细化的指导与训练,是实现这一目的的有效途径。
(一)潜移默化,塑造学生创新品格
在科技创新活动中,学生不可避免地会遇到困难。教师要以自己克服教具创新中的多种困难,直至成功的事例启发他们,帮助他们树立“别人能做到我也能做到”的坚定信念。为激励学生养成勇于进取的心理品质,教师对那些进取心不足的学生说:“目前遇到的难题你肯定能够解决好,多看多想就可以突破!”发明创新是伟大且艰辛的劳动。学生若在过程中遇到了难以解决的困难,很有可能产生波动情绪,作为教师和家长也要学会理解,并与他们一同闯关,培养学生的创新毅力。
我所教的第一届学生中有个大男生,想做个小发明解决文件塞进文件袋时卷角的问题,想用乐高里的轨道将文件夹改装成抽屉形的。设计图画得很顺利,制作却遇到了麻烦,乐高零件太大放不进文件袋。我得知他的烦恼后,和他一起思考办法,然而屡屡失败让这个大男生有点气馁。我不断鼓励他:问题发现得很好!只要勤思考办法总会有的。我带着他一起使用文件夹,探索问题的解决办法,我们发现如果袋口有东西撑着使用起来就方便了。通过各种尝试,我们终于发现了一种利用折叠支撑片撑开袋口的办法,经过许多次尝试,费尽周折,他的儿童易用文件袋终于做了出来,看着貌似简单的作品心里有点忐忑,担心不被大家认可。我告诉他:用很简单的办法就解决了千万人的烦恼,是很了不起的。他听了备受鼓舞,决心以后发明更多简单实用的东西。
实践活动对认知能力的培养起到积极促进的作用,亲身经验促进理解的同时,所获取的知识能更直观形象地在脑海形成框架,能更清晰地理解知识的脉络。因此科技活动不仅有利于知识体系的形成,更有利于学生活学活用,促进思维的灵活性,进而促使创新思维的生成。
(二)课堂延伸,学生形成创新思维
结合小学科学课程中植物与动物学的内容,鼓励学生将学到的知识,通过个人或小组活动的形式,将课堂延伸,在家里进行尝试栽培或养殖。教师有意识地穿插个性化思维训练,包括想象、发散、联想、类比和逆向思维等,尝试拓展性发明项目,培养学生初步形成灵活且独特的创新思维。
有一名五年级学生,他课后养了小金鱼,有一次在电视上看到海豚时而跃出水面,时而相互追逐嬉戏,那个场面太好玩啦,就在想,为什么我们的湘江里没有啊?带着这些疑问他找到了我,我们查了一堆的资料,原来,人们口中的“江猪”,学名叫江豚,曾经广泛分布在湘江、长江中下游和洞庭湖里,随着人类活动的剧增,江豚野外数量正在以每年5%~10%的速度下降,分布在洞庭湖周围的江豚,在整个长江流域的灭绝速度是最快的。看到这些资料,这名学生心凉凉的,多希望江豚能游到家门口来。在江边玩耍的时候,看到有人开着小艇,然后往水里放一个设备,过一段时间又捞起来,换一个地方,又这样操作一番,后来才知道他们是在测量水质,采集江水的数据。测量水质的仪器、航标灯还有江豚,它们都存在于江河之中,这三个能不能组合到了一起呢?我建议他充分发挥想象,形成一个创意类的想法,把这些想法制成一个概念性的作品也是很好的,于是就有了这个“多功能仿生江豚”的创意作品:既保持了原有的功能,还能通过观赏仿生江豚的活动,唤起更多的人来关注濒危野生动物的保护。
(三)动手实践,提高学生创新能力
小学生创新能力的初步形成,需要长时间反复动手实践才能得以实现。利用学校的科技节与节假日的时间,以科学课堂与科技社团为主阵地,依据省市科技创新大赛、宋庆龄少年儿童发明奖、校园创意征集、全国发明展等活动的时间与要求,组织一批有创新兴趣的学生,开展发明创新成果比赛、评选“小小发明家”等活动,使学生在严格遵守“三自”原则的基础上,通过科技小发明的“选题、设计、验证、改进、推广应用与知识产权保护”等系统性的实践过程,产生具有个人或社会首创的“三性”作品,创新能力获得实质性的提升。
夏季的蛋筒冰激凌,深受人们的喜爱,尤其是我的一名四年级学生,对它更是爱不释手,但在吃冰激凌的时候包装纸撕起来不太方便。在一次帮爸爸拆快递信封的时候,他发现一个设计很巧妙的地方,在信封开口位置,有一条长长的虚线,沿着一拉,信封就打开了,也不需要去找剪刀剪开。他想把这个原理用到冰激凌包装上,我说认真观察生活的小细节很不错,试着自己做一个实验包装看下效果。办法总比困难多,他在虚线的背面,贴上了一条细小的透明胶带,这样一试,效果还真不错,在胶带的作用下,纸再也没断过,经过多次的改良、实验,再改良,这个小发明基本成形了。
实践表明,学生在发明创新动手实践活动时,其一,要选择合适的创新项目。选择这一环节能在实践中培养小学生发现问题、欲解决问题的创新意识和家国情怀。有力彰显了“立德树人”的教育宗旨。其二,项目实施,就要进行多种解决方案的创新设计。这一过程不仅需要有相应的知识,还要有创造性思维与工程思维的参与,对学生学习兴趣、设计能力、思维能力的提升都有积极意义与显著效果。其三,项目还需要验证、改进。即依据创新设计方案进行制作,验证其设想是否正确,并不断改进完善。这样的验证和改进过程对提升获取知识的能力、动手的能力、合作的能力、工匠的意识都极具帮助。
三、结语
总之,人类的创造本能是与生俱来的,然而随着年龄增长,创造本能却在不同程度地受到抑制,等到中学或者大学之后再谈创造性思维的培养为时已晚,教育应该抓住儿童这一创造性潜能丰富的阶段,合理利用科学课程中实践创新核心素养培养的要求,为学生提供创新成长的有利平台,使其创造性潜能得到充分地发掘。在教育“双减”背景之下,小学科技创新实践活动整合多种教育资源,不仅能有效促进学生全面发展,对社会主义核心价值观的树立也有着潜移默化的影响。
参考文献
[1]刘瑞,昌成明.论小学科学教育中的创新教育[J].基础教育研究,2016(6).
[2]马学军.在解决真实问题的学习中促进学生思维能力的提升:以粤教科技版小学科学教材为例[J].中国教师,2020(5):53.
[3]刘丽萍.引导学生主动探究培养科学思维和创新能力探研[J].成才之路,2018(28):38.
[4]郑蓓.基于做中学理念下小学劳动与技术课程的理论要点[J].课程教育研究,2018(42):25-26