培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新興趣提高學生科技創(chuàng)新能力

鄒強娟

中圖分類號：G633.93 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2017）01-0015-03

中小學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，首先要讓學生對科技創(chuàng)新活動產(chǎn)生興趣，興趣必須靠科技教師認真培養(yǎng)，在科技創(chuàng)新教育中采用創(chuàng)設(shè)情境、交流情感、運用媒體等興趣法，培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力，提高學生科學素質(zhì)。

一、創(chuàng)設(shè)情境激趣法

我國有學者認為：興趣是才能的支點，是創(chuàng)新發(fā)明的源泉，也是打開智慧寶庫的向?qū)Ш腿f能鑰匙。在科技活動中用怎樣的辦法才能激起學生的創(chuàng)新思維，實踐操作中我們探索到創(chuàng)設(shè)科技創(chuàng)新情境能激起學生極大的科技創(chuàng)新興趣，我們根據(jù)農(nóng)村物候特征設(shè)計好科技活動教學情境，讓學生身臨其境。如利用節(jié)假日帶領(lǐng)學生赴當?shù)厮畮炜疾?“網(wǎng)箱養(yǎng)魚”，當學生看到網(wǎng)箱養(yǎng)的魚膘肥體壯、活蹦亂跳并聽了其產(chǎn)量是常規(guī)養(yǎng)魚的6-8倍，經(jīng)濟效益翻幾倍，同學們個個激動不已。參觀當?shù)亍翱萍紙@”讓學生看到無土栽培的瓜果蔬菜，如空中白菜、空中莧菜、雜木屑、珍珠巖混合栽培辣椒、菠菜、大蒜等，再到“特種園”參觀了大南瓜、長絲瓜，也參觀了袖珍蔬菜，如雞蛋一樣小的紅南瓜等。還參觀了當?shù)亍笆秤镁鷪觥保吹揭慌排诺氖秤镁?，有的像猴子的頭叫猴頭菇，有的像把傘，如平菇，有的菇蓋金黃、菇腿修長叫金針菇，還有銀耳、木耳、香菇、杏鮑菇、茶樹菇等，真讓人眼花繚亂，技術(shù)人員介紹不同品種，用不同原料培育，當他們介紹各種農(nóng)作桔桿、各種木本植物木屑、各種農(nóng)作物果殼都可做食用菌原料、變廢為寶，并保護環(huán)境，而且食用菌生產(chǎn)后菌料有的可做牲畜飼料，有的可做肥料，同學們非常激動，都想回家試一試。由于參觀農(nóng)業(yè)科技成果創(chuàng)設(shè)了科技創(chuàng)新活動情境，激發(fā)學生參觀之樂、思維之趣，激起他們創(chuàng)新情感，點燃他們創(chuàng)新思維火花，激勵每一個學生自己去探索、去思考，對農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)生濃厚興趣，同學們受到科技成果情境的影響后，個個自愿參加科技創(chuàng)新活動。如近幾年以來開展的《良種紅薯蛋殼育苗研究》《白菜無土栽培研究》《棉籽殼混黃豆桿、油菜桿、稻草粉培育鳳尾菇研究》等幾十個項目均獲省、市青少年科技創(chuàng)新大賽獎。

二、交流情感激趣法

目前少數(shù)中小學組織學生開展科技活動，仍然停留在教師講臺上講，學生臺下聽，還是“單向灌輸”，根據(jù)教育改革的方針，根據(jù)新課程改革要求，這種“單向注入式”教學方法早已被現(xiàn)代教學理論所抨擊和摒棄，這種傳統(tǒng)教學法讓學生產(chǎn)生對立情緒、不愿意甚至不想?yún)⒓涌萍蓟顒?，尤其青少年科技?chuàng)新教育涵蓋內(nèi)容廣，牽系學科多，用傳統(tǒng)教學方法無法激起學生創(chuàng)新興趣，沒有學習興趣，無法談創(chuàng)新能力，所以中小學科技活動師生進行情感交流、共同發(fā)展，這樣師生就會共享樂趣，才會激發(fā)學生創(chuàng)新欲望，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

比如洞下小學科技組開展的《金石橋山區(qū)蜜粉源植物調(diào)查研究》項目，通過考察金石橋山區(qū)有蜜粉源植物93種53科，在活動中師生共同參與，鼓勵學生討論我地主要蜜源植物有幾種？主要粉源植物有幾種？重要樹木類蜜、粉源植物有幾種？輔助蜜源植物有幾種？農(nóng)作蜜源植物有幾種？通過質(zhì)疑、討論，讓學生發(fā)表自己的見解，通過討論拉近師生情感距離，充分發(fā)揮中小學生情感豐富、容易激動的特點，把科技創(chuàng)新活動主動權(quán)交給學生，讓學生協(xié)助教師處理問題，師生合作，高度信任學生，形成師生間的情感交流，這樣探究出了“金石橋山區(qū)蜜粉源植物”。因此，該項目獲湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。這個項目考察過程中學生爬山涉水，有的學生腳扭傷了，有的學生手腳被植物針刺劃破了，有的學生累得躺在山地里不想動了，這時老師與學生促膝談心，拉一拉家常，講一講父母干農(nóng)活的辛苦，講一講紅軍爬雪山過草地堅韌不拔的拼搏精神的故事，同時看到學生的腳手被荊棘掛破了，給他們抹點藥水，他們的腿扭了，給他們按摩按摩。學生采集的標本和生活用品背不動了，幫他們背一背，學生餓了將自己準備的干糧分給他們吃，用言語和行動感化學生，進行情感交流，使他們感到老師的關(guān)心和愛護，形成融洽的師生關(guān)系，使學生對科技創(chuàng)新活動產(chǎn)生濃厚的興趣，使其樂于參加科技活動，在科技活動中樂于探究，認真鉆研科技知識，積極進行科技實驗，從而培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力。

三、運用媒體激趣法

中小學生科技創(chuàng)新教育中運用電教媒體教學，讓學生看到祖國科技事業(yè)的偉大成果，看到我國青少年科技創(chuàng)新作品的先進，充分利用電教媒體教學，把科技創(chuàng)新知識貯存狀態(tài)的知識信息轉(zhuǎn)化為傳輸狀態(tài)的知識信息，化靜為動，化繁為簡，使科技創(chuàng)新知識的抽象思維問題變?yōu)榍逦鷲偠穆曇艉丸蜩蛉缟漠嬅?，使學生對科技知識和開展科技創(chuàng)新活動產(chǎn)生濃厚的興趣，如我們播放“嫦娥二號”衛(wèi)星發(fā)射，當學生從電教屏幕上看到伴隨著指揮員的下令“5、4、3、2、1發(fā)射”一聲震耳欲聾的巨響，降溫冒出的白色水蒸氣煙霧升起，一剎那火箭升空，直沖云際，同學看得熱淚盈眶，熱愛科學情緒立時高漲，科技興趣激情澎湃，于是產(chǎn)生知識遷移。他們也利用衛(wèi)星發(fā)射的反沖力原理制作了“水火箭”，果樂瓶口上裝上自行車氣門嘴，瓶中裝半瓶水，瓶外套上紙火箭外殼，用自行車打氣筒將果樂瓶中充滿氣，產(chǎn)生壓力后，將瓶的氣門塞沖開，水被擠出來，產(chǎn)生反沖力的“水火箭”便沖向天，利用這個原理，他們又發(fā)明了《火藥火箭》《反沖汽車》《反沖輪船》等作品。當同學們看了《天象奇觀日全食》《華南冰雪災(zāi)害警示氣候變化關(guān)系千家萬戶》《抗震救災(zāi)科普潮》等科教片后激動無比，異常興奮。這樣以一種直觀教學形式，使事物逼真地、清晰地再現(xiàn)學生眼前，創(chuàng)造了一個科技創(chuàng)新教學內(nèi)容相符的教學情境，使學生感情投入，全員主動參與，精力集中專注，提供感知表象，替代經(jīng)驗、認知圖像，讓學生有一種身臨其境的感覺，讓他們產(chǎn)生極大的學習興趣，使他們受到感染，讓這種感染力成為推動學生對科技活動的熱愛，通過激導(dǎo)、引導(dǎo)、疏導(dǎo)，讓學生自主參與、自動探究、自能轉(zhuǎn)換，促進他們對媒體科技知識產(chǎn)生遷移作用。同學們受到了啟發(fā)，開展了《聚合囊泡及其穩(wěn)定的影響研究》《赤霉素、蕓苔素內(nèi)脂、內(nèi)脂稀土對重陽木幼苗繁殖的影響研究》《草木灰新用途研究》等創(chuàng)新作品，均獲國家、省、市青少年科技創(chuàng)新大賽獎。

四、討論爭辯激趣法

中小學科技活動中師生大膽討論，大膽爭辯，激發(fā)學生學習興趣，鼓勵學生圍繞科技創(chuàng)新主題，在輕松討論的氣氛中，討論科技創(chuàng)新項目的實用性、科學性、創(chuàng)新性，爭論科技創(chuàng)新項目已具備的某種條件，有待創(chuàng)建的條件、創(chuàng)新模式、創(chuàng)新途徑。營造一個創(chuàng)新的和諧的環(huán)境，這樣老師與學生討論、爭辯，學生與學生討論、爭辯，不再是老師一人在臺上唱獨角戲，鼓勵學生與老師平等討論，大膽思維，做到“生生互動”“師生互動”，這樣各自發(fā)表自己的見解，互相激勵，相互填補創(chuàng)新項目的知識空間，引發(fā)創(chuàng)新觀點，激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣。正如金石橋鎮(zhèn)中學學生賀盼盼發(fā)明的《農(nóng)作植物果仁快速剝殼器》，當作者提出植物果仁用兩塊木板摩擦后，果仁就出來了，但老師與她討論并提出兩塊木板摩擦果仁不成粒，會磨破果仁，作者馬上聯(lián)想到用谷篩、米篩一樣的鋼絲網(wǎng)做剝殼器底，上面用木板與鋼絲網(wǎng)摩擦，果仁破殼后就漏到器皿中，老師又提出用一塊木板、一塊鋼絲網(wǎng)這樣摩擦沒有定向性，不好操作，作者又設(shè)計了一個外框套一個內(nèi)框，內(nèi)框裝有植物農(nóng)作果子，來回拖動內(nèi)木框，果仁自然摩擦出來了，但老師提出，這樣木框拖動有阻力，消耗體力大，如果在外框裝上一個小型電動機就更先進了，但作者馬上與老師爭辯起來，說我這種“植物果仁剝殼器”主要用于江南農(nóng)家種植小量黃豆、花生、蠶豆等，不是用做大量加工，一般生產(chǎn)幾十斤至百斤左右，一個小型手工加工剝殼機就可以了，老師提出用什么東西裝在內(nèi)框上，既可以不用電，又省力？作者設(shè)想內(nèi)框上抹潤滑劑，老師說不科學，減少不了多少阻力，作者提出用圓套筒做四個輪子，裝在內(nèi)框上再推動，但老師提出雖然省力，但木框上有輪子占據(jù)了木框與鋼網(wǎng)之間空隙，對破植物果殼有影響。后來作者反復(fù)實驗用四顆滾珠軸承裝在內(nèi)框底部兩邊，這樣既不占位也省力。通過與老師討論爭辯，終于設(shè)計出理想的《農(nóng)作植物果仁快速剝殼器》，該作品于2010年獲湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。通過討論爭辯，創(chuàng)建了一個學術(shù)民主、人際關(guān)系輕松的氣氛，激發(fā)學生創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學生在討論中增長知識，運用知識解決問題的創(chuàng)新能力。

五、貼近生活激趣法

我地中小學學生生長在農(nóng)村，學生都了解農(nóng)村物候特色，家長大都是農(nóng)民，學生利用節(jié)假日幫助父母干農(nóng)活，經(jīng)常接觸到的農(nóng)具有鋤頭、鐮刀、犁、耙等，家庭常用的炊具，如爐灶、鍋、碗、筷等，學習用到的各種筆、本子、紙張、三角板等，很多農(nóng)具、學具都非常落后，學生又非常熟悉，貼近學生生活，于是在科技創(chuàng)新活動中將身邊的問題作為科技活動的內(nèi)容，激發(fā)了學生創(chuàng)新興趣，于是學生選擇了生產(chǎn)、生活中貼近的農(nóng)具、家具、學具等項目開展活動。我?？萍冀M學生先后發(fā)明了《靈活輕便省力耘鋤》《水稻收割器》《鄉(xiāng)村節(jié)能空調(diào)》《安全摘果器》《氮肥深施器》《多用三角板》《多功能繪圖儀》《隆回北面山區(qū)野茶開發(fā)探索》等100余個項目。農(nóng)村學生貼近生活最多是農(nóng)作物、果蔬的種植，他們不僅長年累月與農(nóng)作果蔬打交道，還要經(jīng)常幫助父母干割水稻、割紅薯藤、摘茶葉、采蔬菜、插秧、鋤草等農(nóng)活，他們對農(nóng)作果蔬最熟悉也最感興趣，是他們最樂于開展的科技創(chuàng)新項目，如我鎮(zhèn)中小學學生先后開展《六谷水插栽培高產(chǎn)試驗》《紅薯節(jié)葉高速育苗法研究》《白菜燒心研究》《甜葉菊雙膜育苗研究》等項目。同時與農(nóng)村學生生活貼近的還有動物，常見的動物有雞、鴨、鵝、牛、羊、豬、狗、泥鰍、黃鱔、草魚、鯽魚、鯉魚等，這些動物也是學生最喜歡的，我地每戶農(nóng)家學生都幫助父母飼養(yǎng)雞、鴨、鵝、豬、牛、羊等家禽家獸，他們都能了解各種動物的特性、飼養(yǎng)辦法，有時提到他們家養(yǎng)的家禽家獸就精神振奮、眉飛色舞，說他家的貓如何乖巧，他家的牛如何力氣大，他家喂的紅鯽魚如何漂亮……于是激發(fā)了他們的創(chuàng)新興趣，在科技活動中開展了《銨化飼料喂牛催膘實驗》《稻鴨共棲試驗》《野雞家養(yǎng)研究》等農(nóng)村特色項目。

六、體驗成功激趣法

中小學生對科技創(chuàng)新活動懷有新鮮感、好奇感，活動開始時總是滿腔熱情，但遇到困難時就畏懼不前，打退堂鼓，缺乏信心，并且認為科技創(chuàng)新活動不是一般學生能勝任的，是科技天才學生才能創(chuàng)新，才能出創(chuàng)新成果。因此，輔導(dǎo)教師首先要為他們創(chuàng)設(shè)一個民主、融洽的活動氛圍，使他們清楚創(chuàng)新人人都能辦到。輔導(dǎo)我鎮(zhèn)中小學科技創(chuàng)新活動從小的簡單的項目開始，比如指導(dǎo)小學學生自制節(jié)電燈籠，讓學生自己尋找材料，有的找小燈泡，有的找電池，有的找電線，有的找電燈開關(guān)，有的做燈籠架，有的糊透明紙，有的剪字，當同學們將電線與電燈泡連好，按一下開關(guān)，電燈馬上亮了，燈籠上的“節(jié)日快樂”“老師您好”等字樣躍然紙上，這時科技組的學生歡呼雀躍，一個個體驗到了成功后的快樂，享受到了摘果子一樣的興奮。通過指導(dǎo)學生自制節(jié)電燈籠，讓學生懂得電的基本知識，了解電的用途，并運用電的原理，開展了下一步的科技創(chuàng)新活動，對學生來說，無疑是“最大的誘惑”，更激起他們探索的欲望。他們不僅自制“節(jié)電燈籠”，教師節(jié)他們又自制了“定時辦公臺燈”，這是“教師節(jié)”他們?yōu)槔蠋熕蜕系墓?jié)日禮品，他們利用廢臺燈裝上定時器，做好燈罩，因為老師辛苦，有時備課，批改作業(yè)，忘了時間，忘了休息，一直工作到凌晨一、二點，為了老師的身體健康，所以要求老師將定時器定到晚上9—10點，他們制作的這個作品具有科學性、實用性，使他們又一次體驗到成功后的快樂，于是科技組的發(fā)明一發(fā)不可收，他們又在廢座式風扇上加上照明線路和電燈泡，并加上電熱絲。這樣一來冬天可以烤火、夏天可以扇風、晚上可以照明的“多功能電風扇”就發(fā)明成功了，一件件科技作品制作成功，使他們的創(chuàng)新興趣越來越濃，創(chuàng)新能力越來越強。接著他們還發(fā)明了“電熱調(diào)溫定時烘衣器”“多功能照明手杖”“電動小秋千”“電動上天飛機”“電動快速汽車”“電動彩船”“電鈴果園防盜裝置”“簡易電動洗衣機”等作品，均獲省、市、縣青少年科技創(chuàng)新大賽獎。

七、科學活動激趣法

小學中低年級是科學啟蒙階段，必須根據(jù)少年兒童特性，讓他們接觸自然，接觸科學技術(shù)，開展科學活動主要是觀察活動和動手活動。如讓學生觀察植物形態(tài)，如水稻、紅薯、油菜、白菜、松樹、楊樹、杉樹、月季等；觀察動物形態(tài)，如雞、鴨、鵝、貓、狗、豬、牛、羊等；觀察自然，如高山、河流、山塘、水庫等。讓學生觀察汽車、飛機、火車等，讓他們上健康網(wǎng)、觀看世界先進科技成果，讓他們動手捏泥塑、剪紙飛機。讓他們學會拆玩具、組裝玩具，學會簡單編織、制作簡單的科技作品等。鼓勵學生在觀察中提問，讓學生在“看中學”“看中做”“看中樂”。小學高年級和初中一年級學生參加科技活動不是為了“看”，主要讓學生科學開展活動，在活動中多動手、多探索，如農(nóng)村中小學根據(jù)農(nóng)村物候特色開展農(nóng)作、果蔬高產(chǎn)實驗，植物考察、動物飼養(yǎng)等，從而激發(fā)學生對科技活動的興趣，培養(yǎng)學生“做中學”“做中樂”的情趣。而到了初中二、三年級和高中階段，從當?shù)貙嶋H出發(fā)，從學生愛好、特長出發(fā)，研究學習解決生產(chǎn)、生活中實際等問題；學會理論聯(lián)系實際，手腦并用，學會靈活變換思考問題角度，應(yīng)用新的辦法解決新的問題，在科技活動中更高層次、更深層去探索，研究具體問題，設(shè)計實用發(fā)明方案，在解決實際問題中培養(yǎng)學生“用中學”“用中做”“用中樂”的情趣，這樣不固執(zhí)一種思路，靈活變換思考問題角度，運用新的思路尋找新的創(chuàng)新方案，解決新的問題。比如洞下學校開展的“室內(nèi)栽培天麻高產(chǎn)實驗”時，發(fā)現(xiàn)該鎮(zhèn)相鄰的小沙江地區(qū)海拔高，氣溫較低，空中濕度，土壤濕度較我地高，適合天麻生長。分析我地與小沙江地區(qū)海拔低氣溫較高，空中濕度、土壤濕度較低，而金石橋地區(qū)達不到天麻生長的條件，不適合天麻生長，因天麻大都是無性繁殖，在土壤中生長，于是馬上改變實驗方案，進行室內(nèi)天麻培育試驗，室內(nèi)遇上氣溫高時可空中噴水降溫，加之室內(nèi)較室外溫度低，可以調(diào)節(jié)溫度。土壤中濕度低時，可定時定量噴水，調(diào)節(jié)土壤濕度，這樣完全滿足天麻生長條件，試驗結(jié)果證明室內(nèi)栽培天麻較海拔高1000多米小沙江地區(qū)一樣高產(chǎn)，因此解決了金石橋地區(qū)不能生產(chǎn)天麻等疑難問題。

科學開展科技活動，即讓學生將思維能力與動手能力緊密結(jié)合，激發(fā)學生創(chuàng)新興趣，提高他們的創(chuàng)新能力。如指導(dǎo)金石橋鎮(zhèn)農(nóng)校開展的《棉籽殼、稻草、木屑混合料培育平菇產(chǎn)量高》?？萍冀M的同學看到別人單獨用棉籽殼、木屑、稻草培育平菇，他們想單獨用棉籽殼或木屑做培養(yǎng)料，結(jié)果菌料透氣性稍差，菌絲生長較緩慢，若單獨用稻草做培養(yǎng)料，結(jié)果透氣性過大菌絲生長過快，他們發(fā)揮想象思維作用，將稻草、棉籽殼、木屑按4：4：2的比例混合，這樣取長補短，發(fā)揮了棉籽殼營養(yǎng)成份高、木屑微量元素多、稻草透氣性強的特征，所以生產(chǎn)的平菇營養(yǎng)成份全面，產(chǎn)量高，這樣科學開展活動，使他們在快樂中邊思維邊實踐，解決實際問題，使他們動腦動手能力得到開發(fā)，科學素質(zhì)得到提高。

（責任編輯 曾 卉）