智慧教育背景下科學培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的思考與實踐研究

陳麗平

關鍵詞：智慧教育;科學學科;學生創(chuàng)新思維培養(yǎng);思考;實踐

學生創(chuàng)新思維是指學生就同一問題尋求不同解答方法、多樣的探究過程的基礎素養(yǎng)。在科學智慧課堂構建中，教師要注重對學生觀察方法的引導，啟發(fā)其思維的發(fā)散，促使其在問題的探究中發(fā)展個人創(chuàng)新素養(yǎng)。

一、創(chuàng)設智慧化情境，啟發(fā)學生思維

科學學科具有高度綜合性、實踐性，教師授課不必局限于“教師講，學生聽”的單向傳輸式教學，而是調整師生角色，引導學生在實踐中發(fā)現問題、探索解決方式。智慧課堂是當前科學學科教學新探索，教師可通過信息化情境創(chuàng)設和導學問題設計，啟發(fā)學生思維，指引學生探究方向，加深其對科學知識與技能的理解，促進其創(chuàng)新思維的形成。

例如：教學《晝夜交替現象》這部分內容時，教師可借助智慧化的“地球晝夜交替仿真3D模型”的情境創(chuàng)設，培養(yǎng)學生科學創(chuàng)新思維、拓展學生科學學習視野。首先，教師可以問代講，啟發(fā)學生對晝夜交替現象的觀察與思考。其次，教師通過智慧課堂分別為學生展示百度地圖中倫敦和北京的實時在線街景圖，請學生討論兩張照片的異同。再次，追問“黑夜與白天不斷交替出現的原因”，啟發(fā)學生思考，激勵學生參與“地球儀自轉的實驗”的尋根問底的探究。最后，結合實驗記錄以小組為單位討論、總結和分享“晝夜產生原因”，培養(yǎng)學生敢于質疑、勇于探索的科學研究精神，啟發(fā)其創(chuàng)新思維。

二、聯系生活中經驗，激發(fā)創(chuàng)新靈感

科學又是一門與生活經驗息息相關的學科，教師可抓住這一特征，將更多生活化元素融入智慧課堂構建中，站在學生的視角去認識世界，激發(fā)學生創(chuàng)新靈感。

例如：教學杠桿原理的相關知識時，教師可通過建筑工人使用杠桿撬動石頭、玩蹺蹺板等生活模型，進行課堂導入;課中，啟發(fā)學生對杠桿的形狀、應用環(huán)境、各部分構成進行觀察，幫助學生建構杠桿概念及杠桿構成要素。最后，提出一個生活中智能物品的杠桿問題，讓學生運用杠桿原理知識進行解析，激發(fā)其在探究過程中產生智能造物的靈感，“源于生活、作用于生活”培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

三、注重實證性實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

“像科學家一樣思考”是探究科學問題的重要途徑。在科學探究領域，每一個公式、命題、定理的產生都離不開無數次的實驗推演和實證。在科學學科智慧課堂構建中，教師要注重實驗過程教學，引導學生通過參與實證性思維探究，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

例如：教學浮力相關的知識時，首先，提問學生是否有游泳的經歷，與學生討論游泳時“感覺水在托著自己”這一感性體驗，引出浮力的概念。其次，通過“不同物品丟入水中實驗”探究實驗，展示不同事物在水中的狀態(tài)，啟發(fā)學生思考“為什么有的物體可以漂浮在水面上，有的物體則會下沉到水底？”再次，學生以小組為單位，對提供實驗物品進行大小改變、數量改變等操作，驗證小組的猜想和推論，形成科學概念。

四、借助智能技術手段，拓展創(chuàng)新培養(yǎng)路徑

隨著信息技術的不斷發(fā)展，人工智能在課堂教學的應用也在不斷發(fā)展。智慧教育的創(chuàng)設更有利學習情境、即時反饋學生學習情況、可視化展示學習過程數據、激發(fā)學生對科技探究等綜合優(yōu)勢，為現代教育改革和發(fā)展提供了顛覆性創(chuàng)新的路徑，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)提供了新的突破口。實驗數據的收集和整理是目前科學課堂的一大難點，因為此項工作煩瑣而時間緊，基于點陣智慧紙筆的科學探究課堂，在致學云平臺大數據的幫助下，能保持學生傳統(tǒng)紙質書寫習慣，能同步教師講解減少切換繁雜事項，能即時收集數據形成分析圖，能跟蹤學生課堂學習效率實施精準化指導……點陣識別技術和教育人工智能的融合，為智慧教育提供了技術支撐和創(chuàng)新思路，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才拓展了路徑。

五、結語

總而言之，學生對科學知識的認知是從感性體驗開始的，教師在智慧課堂構建與學生科學創(chuàng)新思維培養(yǎng)過程中，要重視智慧化情境設置、生活原型啟發(fā)、實踐驗證思維培養(yǎng)、嘗試智能技術教學方式等啟發(fā)學生思維，促進學習，培養(yǎng)創(chuàng)新。教育是知識創(chuàng)新、傳播、運用的主要基地，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。

參考文獻：

[1]張李娜.“互聯網+”時代小學信息技術智慧課堂生成性教學實踐研究[J].現代教育科學，2021（02）：135-140.

[2]郭長元.小學數學智慧課堂教學模式實踐探索[J].中小學電教，2020（09）：73-74.

課題研究項目：《粵港澳大灣區(qū)背景下基于智能技術深度融合的科學實驗課程開發(fā)》，2020WQYB084;《教研組共生文化構建與教師專業(yè)發(fā)展》2020gh048;《思維建模在小學科學教學中的應用研究》GMJKY2021QN010。