淺談在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

（廣州市海珠區(qū)萬松園小學(xué) 廣東廣州 510288）

小學(xué)科學(xué)教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供了廣闊的空間和機(jī)會。在教學(xué)過程中，不僅要掌握豐富的科學(xué)基礎(chǔ)知識，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神，使他們成為未來的高素質(zhì)人才。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，深深地認(rèn)識到，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就必須更新教育觀，激發(fā)學(xué)生的興趣和主動性，取得了雙重效果。

一、“親近自然”培養(yǎng)創(chuàng)新精神

科學(xué)教師要充分利用科學(xué)實踐活動課的機(jī)會，帶領(lǐng)學(xué)生開展 “親近自然”的實踐活動，如觀察家鄉(xiāng)水系統(tǒng)、觀鳥活動、識別植物，觀察昆蟲，采集標(biāo)本等，讓學(xué)生接受活動教育，陶冶情操，傳遞知識信息，開闊視野，培養(yǎng)和激勵學(xué)生熱愛科學(xué)，學(xué)習(xí)科學(xué)，具有科學(xué)的興趣和創(chuàng)新的能力，進(jìn)一步發(fā)展探索自然的興趣和創(chuàng)新精神。

如教《水的污染》一課，文中提到怎樣的水是被污染了？為什么自然界的水會被污染了？會造成什么惡果？應(yīng)該怎樣去保護(hù)水資源？圍繞這一系列的問題，把我?？茖W(xué)室窗外的一條馬涌作為例子。馬涌是我們廣州河南一帶污染比較嚴(yán)重的一條河流（又名叫“臭涌”），是學(xué)生們最熟悉不過的環(huán)境，一提到它學(xué)生們的興趣都起來了。教師因勢利導(dǎo)啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生帶著這些問題去觀察，認(rèn)真地思考。學(xué)生們紛紛地發(fā)表了自己的意見，有的說：“發(fā)臭的水就是被污染了”；有的說：“含有對人體有害雜質(zhì)的水就是被污染了”……學(xué)生們對身邊熟悉的東西都特別容易發(fā)現(xiàn)問題，接下來的問題都能通過身邊的實際，一一地去講解。找到了水污染的原因后，不少同學(xué)還拓展到如何環(huán)保和熱愛我們的大自然等思想教育上。許多學(xué)生自發(fā)地提出拯救馬涌的創(chuàng)新建議，有的說要設(shè)計一個大型環(huán)保的過濾沉淀系統(tǒng)。有同學(xué)認(rèn)為單純設(shè)計過濾沉淀系統(tǒng)是不足的，還要提高人們的素質(zhì)，自覺保護(hù)河涌。因些還要發(fā)明多個有獎投放垃圾箱放在河涌邊，方便大家自覺投放拉圾以及提高大家保護(hù)河涌的意識。的確，通過親近自然，親自去觀察身邊的事物，理論聯(lián)系實際，不但能讓學(xué)生更好的掌握知識，同時也能培養(yǎng)他們實事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新的精神。

又如，有些學(xué)生不喜歡學(xué)習(xí)動、植物。坐在教室里學(xué)習(xí)果真是很無趣。但是，當(dāng)帶學(xué)生去學(xué)校校園，甚至是去野外，比如觀鳥和植物識別比賽，學(xué)生們和科學(xué)老師一起走遍了城市的各大公園去學(xué)習(xí)動、植物，這樣的學(xué)習(xí)完全是另外一回事了。有一次，學(xué)生們到海珠湖進(jìn)行觀鳥活動，在湖中央的木棧道上大家用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一群在水里自由自在游泳的斑嘴鴨。平時斑嘴鴨不易靠近人，想看清它們的樣子可真是不易，這下可好了，清晰地看清它們的廬山真面目，果真喙上有個小黃斑。“怪不得叫它斑嘴鴨”學(xué)生們興奮地叫起來。突然，它們當(dāng)中的一只興奮的拍打著翅膀飛起了4米多高，接下來的斑嘴鴨也一只挨著一只排著隊飛了起來，對于城市的孩子來說還是第一次親眼目睹，真沒想到鴨子也會短距離飛行。有了這次親身的經(jīng)歷，有幾位學(xué)生回去以后聯(lián)系到實際，合作繪出一幅斑嘴鴨運輸器的科幻畫，就是受到斑嘴鴨可以在水、陸、空三地活動的特點來設(shè)計的，創(chuàng)想未來的交通工具。的確對孩子們來說，大自然真是學(xué)習(xí)的好課堂，在田野里，可觀察各種植物、小動物、小昆蟲；在工地上，可以看到杠桿、滑輪、輪軸在工作；在高速公路和鐵路上，斜坡、慣性的例子是舉不勝舉的。在大自然的課堂上，孩子們可以輕易地理解和記住知識，可以高興地發(fā)現(xiàn)大自然中的許多奧秘，他們在理解科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，還發(fā)明許多有意思的小發(fā)明。如我校劉莉同學(xué)就是在戶外觀察了滑輪的工作原理，發(fā)明了一個自動雨棚清掃器，榮獲了廣州市科技創(chuàng)新大賽的一等獎。不少同學(xué)利用仿生學(xué)繪出創(chuàng)意無限的科幻畫，獲得了不少科技創(chuàng)新方面的大獎爭得了榮譽(yù)。這不但能進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生熱愛大自然、喜愛科學(xué)課的興趣，還提高了學(xué)生觀察能力與創(chuàng)新能力，從中較好地培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新的精神。

二、主動探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

在科學(xué)課教學(xué)中，喜歡提供給學(xué)生一些有趣而且是跟課文內(nèi)容有密切聯(lián)系的問題。留出幾分鐘來，給學(xué)生的主動探索活動留有更多的時間、空間，讓他們充分享受自由學(xué)習(xí)的快樂。好像自由觀察、自由實驗、自由設(shè)計方法、自由討論等等。讓學(xué)生充分得到主動學(xué)習(xí)的自由性，暢所欲言。盡管有些是異想天開的看法，也是件好事。首先，肯定這些同學(xué)能積極思考，想象力十分豐富，然后幫助他們找出不可行的原因，并把重點放到引導(dǎo)學(xué)生主動探索知識的來龍去脈上。誘導(dǎo)學(xué)生異想天開并非是件壞事，它豐富學(xué)生的思維想象力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

例如放手讓學(xué)生自由設(shè)計實驗，就是針對部分學(xué)生還有新的見解、疑點，破除對實驗的神秘感而設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)。如《電磁鐵》一課，在應(yīng)用已有的知識“電路”以及“磁鐵的性質(zhì)”的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的電化設(shè)備，在實物投影儀下演示了電磁鐵基本性質(zhì)的實驗。然后提出疑問：“通過剛剛的學(xué)習(xí)，相信同學(xué)們對電磁鐵已有了初步的認(rèn)識，那么，請運用所學(xué)過的知識，試試看，有無別的連接方法，能使電磁鐵兩端的磁極改變呢？”并啟發(fā)：“怎么連接都行，只要能讓電磁鐵兩極改變就行了。”同學(xué)們積極性很強(qiáng)，自由討論出很多的方法，我請了一些有代表性的同學(xué)在實物投影儀下演示，最后，大家就歸納出“改變線圈繞的方向；改變電池的正、負(fù)極”就可以改變電磁鐵的兩極方向了。甚至還想到利用變換南北極，發(fā)明出一些好玩的小玩意。如利用同極相斥為動力的小車，改變了電磁鐵兩極方向后又可變?yōu)楫悩O相吸的拉力為動力的小車等等。又如講《溶解現(xiàn)象》一課時，為了能夠充分發(fā)揮學(xué)生活躍的思維，當(dāng)學(xué)生知道什么叫做“溶解”后，馬上進(jìn)行了有趣激烈的游戲比賽。學(xué)生們分為4人小組，并自由地設(shè)計加快溶解方法，看看那一個小組能最快地把大塊的冰糖溶解在裝有水的容器里面。游戲一開始，學(xué)生可興奮了！有的用小刀切冰糖、有的用玻璃棒來攪拌、有的加熱水、有的用牙齒咬碎冰糖……方法真是五花八門。通過有趣的實驗比賽，讓學(xué)生自行地歸納出顆粒大小、溫度高低、有無攪拌是溶解快慢的三個因素。甚至想到利用三合一的方法，發(fā)明一個速溶飲料器，我也被學(xué)生們的無限創(chuàng)意驚呆了。通過這樣的學(xué)習(xí)，不僅增強(qiáng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是挖掘了學(xué)生們的創(chuàng)新替能，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新的思維。

三、運用STEM教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新精神

STEM教學(xué)基于問題發(fā)現(xiàn)，以問解決為取向，通過科學(xué)、技術(shù)與工程多方面實踐學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生“樂于創(chuàng)造、勇于實踐”的基因，形成豐富的學(xué)生科技產(chǎn)品，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。

在小學(xué)生科學(xué)課堂中，有不少技術(shù)與工程領(lǐng)域的單元學(xué)習(xí)，運用STEM的教學(xué)理念，注重科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。工程的關(guān)鍵是設(shè)計，工程是運用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計、制造產(chǎn)品的活動。在這部分單元的學(xué)習(xí)中，往往讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計—交流設(shè)計—完善設(shè)計—動手制作—產(chǎn)品測試—改進(jìn)產(chǎn)品的過程，體現(xiàn)了新課標(biāo)對科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域的要求。著力提升小學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

例如:四年級下冊的《做個小開關(guān)》一課就是運用STEM的教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。同學(xué)們對《電》這一單元非常感覺興趣，并且通過前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)能夠連接簡單的電路，并且發(fā)現(xiàn)了節(jié)日的彩燈的連接就是簡單電路，存在著不自如的控制燈泡的亮與滅的問題，所以這節(jié)課很容易就引起了同學(xué)們的關(guān)注與思考。要增加一個小開關(guān)來控制小燈泡的亮滅。從而引出了本課的主題，設(shè)計與制作一個小開關(guān)。

設(shè)計與制作小開關(guān)是本課的重點與難點，讓學(xué)生用更多的時間去設(shè)計與制作，體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域的核心。特別是注重在設(shè)計小開關(guān)的教學(xué)環(huán)節(jié)，因為工程的關(guān)鍵在于設(shè)計。大力鼓勵學(xué)生通過選擇身邊合適的材料和老師提供的知識小錦囊以小組合作的學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生自主設(shè)計小開關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與創(chuàng)新能力。接下來的小組展示交流設(shè)計方案和完善方案更是本課的亮點，展示交流時我要求學(xué)生圍繞“開關(guān)的設(shè)計思路”“用了什么材料？”“為什么要選擇這些材料？”“創(chuàng)意點在哪？”展開。點評的同學(xué)圍繞“你覺得產(chǎn)品的優(yōu)點在哪？”“有需要改進(jìn)的地方嗎？”“如何改進(jìn)？”進(jìn)行評價。孩子們你一言我一語，思維的火花從此點燃了。大膽自信地介紹自己小組設(shè)計方案。如第五小組，講解了自己的設(shè)計思路后，特意地介紹了他們選用的材料，手握的地方要用絕緣膠帶裹住鐵絲，這是因為可以防止觸電。再利用圖釘與鐵絲固定一端，另一端圖釘與鐵絲分開，就形成了一個按壓形式的開關(guān)。用手按下另一端讓圖釘與鐵絲相觸碰，電流就能通過，小燈泡就亮，反之小燈泡就不亮。教師這節(jié)課，沒花時間在講解開關(guān)的結(jié)構(gòu)與原理上，但從孩子展示交流的口頭表達(dá)中，卻發(fā)現(xiàn)他們能自己通過已有的知識和老師提供的知識小錦囊的幫助，把本課的科學(xué)知識目標(biāo)達(dá)成了，而且是學(xué)生們自身通過討論、研究和思考得出來的知識點，印象深刻。點評的同學(xué)也真會發(fā)現(xiàn)問題，對第5小組提出的意見是，這個按壓式的小開關(guān)，對于彩燈來說，營造一閃一閃的效果是不錯的，但如果要彩燈長時間的亮，企不是要用手長期的按著嗎？要在鐵絲的末端彎曲一下，剛剛好可以套在圖釘上，這問題就解決了。瞧！孩子們發(fā)現(xiàn)問題的能力與解決問題的能力都能在此交流中充分的發(fā)揮。與此同時，在孩子們的交流匯報中，一個個創(chuàng)意的好點子層出不窮。再接下來就是實際制作，有了成熟完善又獨具創(chuàng)意的設(shè)計，學(xué)生的活動進(jìn)展飛快，對接下的測試與改進(jìn)都能順理成章的展開。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育適應(yīng)社會發(fā)展的重點，而小學(xué)科學(xué)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的綜合體現(xiàn)。讓學(xué)生親近自然，主動探索，運用STEM教學(xué)，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。