張丹丹
(大興安嶺地區(qū)中小學綜合實踐學校,黑龍江 大興安嶺 165000)
中小學生好奇心比較重,思維比較活躍,正是培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力的黃金時期,教師要開展主題教學,挑選中小學生熟悉的生活案例,引導學生進行自主探究,逐步培養(yǎng)學生的科學精神。例如教師可以結合生活污水處理開展主題教學,結合生活污水開展科技主題教學,為學生準備了活性炭、膨松棉、紗布、石英砂和鵝卵石等實驗材料,學生自由結組設計簡易凈水器,對生活廢水進行簡易凈化,記錄詳細的實驗數據。各個小組利用塑料瓶來充當簡易凈水器主體,小組商定各種凈化物的加入順序,確定最佳凈水器設計方案。學生們經過多次嘗試確定了簡易凈水器設計方案,首先在塑料瓶底部放入膨松棉,然后依次加入紗布、活性炭、紗布、石英砂、紗布、鵝卵石和紗布,記錄污水凈化數據。第一層的紗布主要是過濾一些大片狀雜質,例如樹葉、菜葉等雜質,鵝卵石可以過濾一些顆粒比較大的雜質,石英砂則是過濾細小顆粒物,活性炭主要凈化污水顏色,完成最終的凈化。學生在科技主題實踐活動了解了生活污水處理的復雜工序,進一步激發(fā)學生節(jié)約用水意識,指導學生利用科學知識解決生活難題,提升了學生的科學精神。
中小學要立足辦學資源和當地特色,打造富有特色的綜合實踐校本課程,開設科技創(chuàng)新“第二課堂”。例如教師開設了磁力線演示實驗、磁力蹺蹺板和水果磁鐵三個趣味實驗,引導學生對三個科學實驗進行探究,指導學生進行跨學科學習,進一步提升學生科學創(chuàng)新和探究能力。學生在磁力線演示實驗中自主制作實驗器材,選取長方形木板作為底座,在木板中心再豎起一塊薄木板,在豎起的模板上橫插一塊一底座平行的木板,在橫插的模板兩側釘上木板,裁剪一塊比模板略小的玻璃,在玻璃板下放置馬蹄形磁鐵,在玻璃板上撒一些鐵屑,輕輕敲動玻璃板,可以看到鐵屑的分布變化,由此印證出磁鐵磁力線的分布規(guī)律。磁力蹺蹺板則是利用磁鐵的磁極來實現平衡,利用磁鐵“同極相斥,異極相吸”的原理來讓蹺蹺板自動平衡。學生利用廢舊木板設計蹺蹺板,準備四塊大小相同的條形磁鐵,首先分別在蹺蹺板兩端放置兩塊磁鐵,保證兩塊磁鐵同極相向,再在磁鐵正下方放置兩塊磁鐵,蹺蹺板下的磁鐵要和上方磁鐵磁極相反,用手指按壓蹺蹺板一端,觀察蹺蹺板運動情況,感受磁力平衡作用,讓“第二課堂”提升學生科學實踐和創(chuàng)新能力。
例如教師可以結合當下的垃圾分類活動來開展課外拓展活動,學生自主選定主題,探究垃圾分類標準、垃圾降解過程和垃圾重復利用的方法,逐步培養(yǎng)學生科學環(huán)保意識,培養(yǎng)學生的社會責任感。教師可以引導學生對校園垃圾進行采樣和分析,例如一次性泡沫餐盒、塑料袋、飲料瓶和各類紙質垃圾等。學生可以對紙質垃圾、塑料瓶、泡沫餐盒和塑料進行講解分析,探究這幾種垃圾在土壤掩埋、稀鹽酸浸泡和自然環(huán)境下的講解速度。學生結合化學和生物知識分析垃圾講解過程,土壤掩埋環(huán)境下只有報紙、作業(yè)本等輕薄的紙張可以講解,泡沫餐盒和塑料袋在稀鹽酸只是輕微講解。學生在科學實驗探究中感受到垃圾對生活的影響,結合科學實驗視頻和數據,號召全校師生減少使用泡沫餐盒和塑料袋,使用環(huán)保性紙帶,可循環(huán)使用的帆布購物袋,了解基本的有害垃圾、可回收垃圾、不可回收垃圾和廚余垃圾分類標準,提升全校師生的綠色環(huán)保意識,打造綠色環(huán)保校園。
中小學要積極組織創(chuàng)新主題班隊活動,開展班級創(chuàng)新比拼互動,營造良好的校園科技創(chuàng)新教育氛圍。例如學??梢越M織校園科技展覽會,學生可以利用廢舊材料設計科技小發(fā)明、利用各種材料設計DIY 服裝和生活小裝飾品。教師可以指導學生制定科技小發(fā)明設計書,進行個人和小組作品展示,展現學生的創(chuàng)新能力。有的學生利用酸性水果檸檬制作了“水果電池”,利用新鮮檸檬、銅片、小燈泡和鋅片制作了水果電池,將檸檬對半切開,把導線和鋅片、銅片相連接,形成串聯電路,小燈泡可以亮起來。學生制作了實驗原理介紹卡片,鋅片活性較強,容易失去電子,作為“水果”電池的負極,銅片相對穩(wěn)定,作為正極,這兩種金屬片在檸檬中蘊含果酸的影響下構成閉合回路,燈泡就能發(fā)光了。有的學生利用報紙、帆布袋、泡沫板和廢舊電池等材料制作了發(fā)光禮服,學生利用廢舊電線、小燈串和廢舊電池組合成電路,并把這些電線固定在用帆布制成的禮服上,模特開啟開關禮服就可以發(fā)光了。全校師生評選出最佳創(chuàng)意獎、最佳設計師和最佳創(chuàng)新方案,激勵更多學生積極參與到綜合實踐活動中,提升學生的創(chuàng)新能力。
中小學綜合實踐教師要積極開展課外實踐活動,鼓勵學生自主挖掘生活中的科技知識,領導學生自主設計科學小實驗,提升學生的科學實踐和創(chuàng)新能力。中小學要積極開發(fā)創(chuàng)新綜合實踐校本課程,開設各種科學創(chuàng)新實驗,學生根據自己的喜好來選擇課程,多組織創(chuàng)新實踐活動,帶領學生開展科學小實驗,鼓勵學生探究科技小發(fā)明,全面提升綜合實踐課程教學質量。