“小学科技活动与创新思维培养”的研究报告

一、研究背景:

如何培养创新能力,这是目前教育界共同关注的问题。而创新思维的培养长期以来未能得到很好解决。学生创造性思维的缺乏,已经越来越明显地阻碍学生的发展。在教育教学实际中,企望按照一定的标准答案生产出“标准件”,小学生思维的无定势、无框架优势得不到发挥,更得不到发展,甚至受到压抑,无疑是对学生思维发展的一种损失,成为一种智力资源的浪费。为了克服教育过程中存在的种种弊端,我校从1998年9月开始,以科技活动为切入口,开展“小学科技活动与创新思维培养”的研究,为在小学设置和推广科技活动课程,培养创新思维提供一种操作方法。

二、研究目标:

培养小学生创新思维则主要从小学生的生活经验,已有的科学技术基础和天生就具有的思维能力出发,通过开展科技活动,培养他们的创新思维能力。基于这样的认识,本课题确定了研究的目标:(1) 激发学生思维创新的兴趣;(2)培养学生良好的习惯;(3)使小学生思维初步具有积极的求异性,敏锐的观察力,创造性的想象,以及思维活跃有灵感;(4) 引导学生带着创新意识去观察生活并运用创新思维方法去分析周围的事物和现象,较为顺利地解决新问题;(5) 能把初步掌握的知识技能迁移到学科学习过程中。

三、研究内容:

1.确立理论依据:

创新思维的三个要素:①创新思维的物质基础是人脑中储存的知识和信息,没有知识和信息,创新思维是不能进行的。②必须掌握创新思维的方法,才能使头脑中储备的知识和信息进行科学的重新组合。③必须要有强烈的创新意识。如果没有强烈的创新意识,一个人虽然具有相当的知识信息量,也未必能做出相应的创新。

着重研究创新思维的四个方法:①发散性思维;②想象思维;③聚合思维;④灵感思维。

深刻认识创新思维的五个特征:①积极的求异性;②敏锐的观察力;③创造性想象;④独特的知识结构;⑤活跃的灵感。

本课题研究以上述理论为指导,有机贯穿于课题研究过程之中,有机渗透于科技活动之中。

2.科技活动创新思维培养形式

按场合分:(1)课内科技课;(2)兴趣小组活动课,打破年级限制,全校分为30多个小组;(3)校外科技活动。

按时间分:(1)每周一节科技课;(2)每周一节兴趣小组活动课;(3)课间活动;(4)校外活动。

按课型分:(1)阅读交流课;(2)观察探索课;(3)思维方法课;(4)幻想创作课;(5)实践操作课;(6)实验设想课。

四、具体操作:

(一)组织学生阅读科普作品,启发学生创新思维。

我们指导学生阅读优秀的的科普作品,如中国的有《十万个为什么》、《神奇的南极》、《高士其科普作品精选》、《华罗庚科普著作选集》、《科学的历程》等42本,外国的《飞向月球》、《膨胀的宇宙》、《魔鬼出没的世界》、《寂静的春天》、《人类的故事》、《数字化生存》等51本。再通过读书心得、阅读心得交流等活动,普及了科学知识,提高了学生的科学素质,启发了创新思维的灵感。

(二)选择和自编教材,优化创新思维培养。

小学科技创新思维培养,我们使用的教材为《九年义务教育课程活页资料》和《科技活动》两种教材。教材内容丰富,融科学性和趣味性为一体,以实践性、自主性、创造性以及非常学科性为主要特征,通过形式多样的科技活动,使学生扩大视野,增长知识,动手动脑,发展思维,培养创新能力。另外,我们根据我校地处城乡结合部的实际出发,因地制宜,加强实用技术培训,组织本校教师,校外农艺师自编《鸡的饲养》、《猪的饲养》、《淡水鱼类养殖》、《菊花栽培》等乡土教材。在此基础上进行了“用鸡粪发酵喂猪,猪粪喂鱼,猪粪作肥料种菜喂鸡猪”的循环饲养实验,以及黑羽乌骨鸡加碘饲养等多项实验,学生创新思维培养得到了优化。

(三)培养良好的观察习惯,开拓思维源泉。

我们把观察作为创新思维的重要源泉。进行观察习惯的培养。

观察的内容分为动植物观察和气象观察两大类。结合《给大自然做日记》一课教学,明确观察日记的内容:植物生长的过程;动物生长状况;气象观察等。通过观察,学生们写出了《花的形态》、《桃树的一年》、《蚯蚓的秘密》、《蚕的生活史》、《燕子春来冬去》、《练湖气象》等观察作文和小论文。

(四)设置创新思维方法课,系统训练思维方法。

我们设置思维方法课,进行创新思维的训练,让学生接受系统的教育并通过自身的科技活动实践,逐渐内化,形成思维创新的意识和能力。例如通过《成双配对》、《标新立异》、《奇思妙想》等课的教学,学生初步掌握了创新思维常用方法,他们积极思考,努力实践, 产生了如《荧光号码座位》、《天气预报伞》、《会计算距离的望远镜》、《飞机变形机器人》、《灯伞》等设计方案和作品。

(五)开展多样科技活动,有机渗透创新思维方法。

1.利用废物搞发明

发明也是创新,利用废弃物搞小发明,对环境保护有利,对节约材料、节省费用有利,对培养创新思维有利。例如,塑料瓶除了能盛水装饮料外,还有哪些用途,要求学生2分钟内尽可能多地列出它的用途。以此训练学生思维的流畅性、变通性和独特性,再让学生进行小发明,做成了《塑料瓶洒水器》、《利用空瓶做灯罩》、《塑料花瓶》、《塑料烟缸》、《简易捕鱼桶》等作品。

2.生活用具发明

生活的用具很多。可以发明的东西也很多。我们让学生通过观察,看看这些用具有什么缺点需要改进?还有什么需要应该满足?什么东西还应该增加功能?进而让学生设想发明。此活动渗透了发散思维中列举事物缺点法。学生发明了《带牙膏的牙刷》、《灯伞》、《自然冷暖床》、《会报警的热水瓶》、《简易渣水分离器》等作品。

3.学习用品发明

学生每天都在使用和接触学习用品,有些学习用品带来诸多不便。我们让学生想一想,怎样能提高用品的效率?怎样用起来更方便?等等。选择学生常遇到的问题,便于学生观察、分析,既明确又具体,也便于构思、设计,也容易成功。《∽型槽球书架》、《多功能方便格尺》、《易取尺》和《快速找圆心尺》等作品,充分体现了学生创新思维的能力。

4.开发小种植、小饲养新实验

近年来,我校小种植、小饲养兴趣小组在专家指导下,进行《卫星搭载番茄种子粘种植对比实验》、《黑羽乌骨鸡加碘饲养》、《黑刺蚂蚁养殖》、《名贵菊花栽培实验》等多项实验,在此基础上,组织学生展开想象,产主了《德国南瓜与本地南瓜杂交实验》、《日本黑糯玉米与本地玉米杂交实验》、《土豆与本地西红柿嫁接实验》等方案,现这几项实验在专家和老师指导下正在实验之中。

5.常规项目,常抓常新

“两艺”(编织、刺绣)、“三模”(车模、船模、空模)、“四小”(小制作、小种植、小饲养、小发明)是我校开展科技活动的常规项目,在历届省级、大市级比赛中多次折冠夺金。其中车模、船模分别获得省级一等奖第一名,个种原因在于教师平时不仅教会了三模制作方法,更重要的是注重培养学生意识和在多种情况下独立处理问题的能力。

例如:车模制作让学生展开想象,按动力分,可设计哪几种车?学生产生了电池电力车、橡筋动力车、太阳能车和风力车。其中风力车靠帆产主动力,帆有哪几种设计?从形状上产生了平面帆、曲面帆、方形帆、三角帆和半球型帆,并让学生使用不同的帆展开竞赛,产生最佳风力车。

(六)组织学生大胆幻想创作,激发创新思维灵感。

我们组织学生阅读科幻作品、观看科幻影视、续讲科幻故事,引导他们创作科幻漫画,撰写科幻作文。学生积极性高,75%的学生参加这一活动,创作了《天才猪的发明》、《科幻中的未来建筑》、《定时起床器》、《地球紧急呼救》、《二十一世纪畅想曲》等大胆创意作品。

五、研究成果:

(一)激发了学生思维创新的意识。

1.从学生发散性思维调查看,90%以上学生思维的流畅性较好,75%左右学生变通性较为广泛,34%学生的独特性较为新颖。如3分钟内尽量多地写出红砖的用途、功能题调查。

2.从创新思维训练题看,学生能不受种种束缚,能够自由地发挥自己的思维能力。如:“花儿为什么会开?”学生答案有:“花儿睡醒了,想看看太阳。”“花儿伸懒腰,把花骨朵结撑破了。”“花儿想跟我们比一比看看谁穿得最漂亮?”与教师原先标准答案“因为天气变暖和了”大相径庭,出人意料。

(二)提高了学生综合运用知识解决实际问题的能力。

1.卫星搭载番茄种子种植对比实验,获江苏省“生物百项”实验一等奖。

2.黑羽乌骨鸡加碘饲养实验,获国家“生物百项”实验探索奖。

3.学生参加省级青少年科技模型竞赛近3年获一等奖6人次,二等奖5人次;参加镇江市科技模型竞赛获一等奖1人次,二等奖3人次,三等奖3人次。

4.植物种植杂交实验正在进行。德国进口南瓜与本地南瓜杂交,日本黑糯玉米与本地玉米杂交,番茄与土豆嫁接实验等。

(三)学生创新思维能力得到迁移和辐射。

1.学生的科幻作文和科技小论文,题材广泛,构思新颖、奇特,从不同层次、不同侧面反映了学生开展科技活动,进行创新思维培养的成效。

2.学生的小发明方案新颖、科学、有新意、有实用价值;小制作、小革新作品外观造型美观、和谐,符合科学道理。作品参加镇江市青少年科技作品制作大赛全部获一、二等奖。

丹阳市练湖中心小学 张智勇