◇王堅(jiān)英 (廣東:廣州市增城區(qū)石灘鎮(zhèn)中心小學(xué))
《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2022年版)課程理念中指出:以科學(xué)的思維能力、科學(xué)的探究和實(shí)踐能力、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)為重點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展,形成清晰和精準(zhǔn)的科學(xué)課程目標(biāo)。老師可以通過對課堂教學(xué)模式的探索研究,啟發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新精神,為未來的科技發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。老師應(yīng)巧用第二課堂,在第二課堂中組織學(xué)生參加各項(xiàng)科技活動(dòng),從而啟發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新思維。
第二課堂是我們科技興趣小組常用的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)時(shí)間,是平時(shí)學(xué)習(xí)科學(xué)課知識(shí)的延伸。學(xué)生對科技創(chuàng)作充滿熱情,勇于實(shí)踐,大膽創(chuàng)新,形成強(qiáng)烈的創(chuàng)新思維能力,參加各項(xiàng)科技競賽,取得一項(xiàng)又一項(xiàng)優(yōu)秀成績。在第二課堂當(dāng)中,老師是如何啟發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新性思維的呢?
興趣是最好的老師,當(dāng)學(xué)生對某一樣事物發(fā)生興趣時(shí)就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。學(xué)生只要一接觸到自己喜歡的事物,就會(huì)愛不釋手,總是這里看看,那里摸摸,并且還會(huì)問個(gè)為什么。當(dāng)學(xué)生對事物產(chǎn)生興趣的時(shí)候,就是一個(gè)非常好的契機(jī)。他們有尋求答案的欲望,老師即可把握這一有利時(shí)機(jī),啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)。該如何啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)呢?老師可給學(xué)生一個(gè)敲門磚,以誘人的故事或有趣的創(chuàng)作方法激發(fā)學(xué)生的求知欲,引導(dǎo)學(xué)生探求科技新知,培養(yǎng)學(xué)生對科技學(xué)習(xí)的興趣,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力以及創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展。
故事引入。老師看到過一部電視劇,劇情是這樣的:醫(yī)院里的一位病人因?yàn)樾呐K出現(xiàn)了毛病,致使心臟供血不足而出現(xiàn)生命危險(xiǎn),醫(yī)生的建議是需要更換心臟。但是,有那么多的病人需要換心臟,哪里來那么多的供體提供給醫(yī)學(xué)使用呢?一個(gè)人如果沒有了心臟,生命就走到盡頭了。那該怎么辦呢?這里,老師設(shè)了個(gè)懸念,賣個(gè)關(guān)子,引發(fā)學(xué)生的注意力,啟發(fā)了學(xué)生的求知欲。這個(gè)問題足以讓學(xué)生感興趣,他們每個(gè)人都在思考,怎么辦呢?老師說,天下沒有解決不了的問題,不怕你做不到,就怕你想不到??茖W(xué)家們根據(jù)人體的心臟功能,不斷地嘗試,改革更新,發(fā)明了人工心臟,并在動(dòng)物身上不斷地試驗(yàn),統(tǒng)計(jì)相關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù),最終讓動(dòng)物健康地活了下來,人工心臟終于發(fā)明成功。
學(xué)生們聽后,陷入了深深的思考中。他們決心長大了也要當(dāng)科學(xué)家,創(chuàng)造出更多有價(jià)值的科技成果,幫助有需要的人。這樣的故事能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲,啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
第二課堂的科技創(chuàng)作教學(xué),是最有挑戰(zhàn)性的。每當(dāng)新接手一項(xiàng)科技項(xiàng)目的時(shí)候,都困難重重,畢竟自己不是專業(yè)的科技老師,單憑教學(xué)中積累的經(jīng)驗(yàn)是不足的。學(xué)生在課堂上源源不斷地提出問題,可喜可賀,教學(xué)中有問題就會(huì)有進(jìn)步,就會(huì)有意想不到的創(chuàng)新成果。這些問題中,包括教師提出的問題,課堂生成的問題,課后留下的問題。老師要根據(jù)教學(xué)需要并結(jié)合生活需要,選擇有效的問題,創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)作激情,營造出輕松和諧的學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中定會(huì)啟發(fā)科技創(chuàng)新思維,學(xué)到更多的知識(shí)。
“共筑家園”建筑模型活動(dòng)是一項(xiàng)開啟學(xué)生智慧、增長建筑知識(shí)、激發(fā)創(chuàng)作靈感的有益的科學(xué)活動(dòng)。我們選取了其中一項(xiàng)“建筑模型制作涂裝賽”,它給了我們師生一個(gè)很大的考驗(yàn),當(dāng)學(xué)生拿到一盒盒原材料時(shí),都處于高度興奮的狀態(tài),躍躍欲試,求知問題紛紛涌現(xiàn)。
張同學(xué)問:“老師,涂裝木屋這一項(xiàng)目,我們該怎么制作???對于我們這些‘菜鳥’來說,太難了!我們該準(zhǔn)備哪些備用的工具啊?”老師指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察模型原材料,認(rèn)識(shí)每一項(xiàng)材料的名稱,觀察材料在模型整體架構(gòu)中的作用,考慮需用到的工具,如畫筆、顏料、美工刀、膠水,再結(jié)合模型設(shè)計(jì)圖,動(dòng)手拼接每一板塊材料,制作作品,并注意空間布局,注意材料細(xì)節(jié)。同時(shí),為了安全的考慮,還要用到護(hù)目鏡?!袄蠋煟谑裁辞闆r下要用到護(hù)目鏡?”對于這位學(xué)生的發(fā)問,老師作了圓滿解答,而且,對于護(hù)目鏡的使用方法等,老師事前還專門上網(wǎng)查閱了資料,指導(dǎo)學(xué)生正確使用。
劉同學(xué)提問:“要把這件模型搭建好,必須要有創(chuàng)意。我們目前從圖片看到的,只是一個(gè)簡單的房子,外面是一些圖畫。我們該怎樣設(shè)計(jì)才更有創(chuàng)意,才能獲得更好的評價(jià)?因?yàn)椋挥懈袆?chuàng)意的作品才能在眾多的作品中脫穎而出?!崩蠋煾鶕?jù)學(xué)生的提問和期待,指導(dǎo)他們認(rèn)真觀察已經(jīng)制作好的模型,提醒學(xué)生注意空間布局,比如哪些地方該如何設(shè)計(jì),還可以在模型制作過程中加入“健康休閑”“生態(tài)環(huán)?!薄盎顫姇r(shí)尚”等元素……筑起學(xué)生心中夢想的美麗家園。
要讓學(xué)生經(jīng)常處于這樣的問題情境之中,讓問題熏陶感染升華思維,啟發(fā)他們的創(chuàng)新激情。老師跟學(xué)生一起討論問題,學(xué)生在討論問題中會(huì)意識(shí)到:老師也很好學(xué),喜歡積極思考。這樣的問題情境探討對學(xué)生的影響很大,讓他們頗受啟發(fā)。在這樣的問題情境下探索到問題的結(jié)論,讓學(xué)生感到刺激,學(xué)生和老師的思維不斷產(chǎn)生碰撞,形成了高階的思維方式,啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。
創(chuàng)新源于問題,有了問題就有了研究的動(dòng)力、方向和目標(biāo)。對在第二課堂的科技制作指導(dǎo)中遇到的問題如何解決?如何啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維呢?筆者認(rèn)為可以采取如下做法。首先,可以引導(dǎo)學(xué)生在遇到問題后,分析問題的走向,考慮如何把問題一步一步解決,解決的途徑是怎樣的,要用到什么方法。然后,老師可以結(jié)合問題進(jìn)行講解示范,且要有針對性;最后,分析解決問題的思路要清晰連貫,觀點(diǎn)明確,讓學(xué)生聽著感覺言之有理,有說服力。
“太陽能動(dòng)力車直線競速賽”這一科技項(xiàng)目,由五年級的科技興趣小組參加。學(xué)生組裝制作好車輛模型后,就到了試賽的環(huán)節(jié)。老師在平整的地面上設(shè)置專用賽道(長7.5m,寬0.75m 的長方形場地),設(shè)有行走區(qū)域,得分值10~90 分(每個(gè)分?jǐn)?shù)段均標(biāo)示分?jǐn)?shù))。學(xué)生將車輛模型放在發(fā)車區(qū),車頭不能超過起跑線,學(xué)生拿好照射燈具,打開開關(guān),用燈光照射太陽能板驅(qū)動(dòng)車子前進(jìn)。可是前進(jìn)中的太陽能動(dòng)力車走走停停,一會(huì)兒又偏離了賽道,無法到達(dá)終點(diǎn)。“這究竟是為什么呀?”學(xué)生沮喪得很。
針對出現(xiàn)的這個(gè)問題,老師跟學(xué)生一起分析。要想讓太陽能動(dòng)力車以最快的速度在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)終點(diǎn),我們試著這樣做:首先,調(diào)整好四個(gè)輪子的安裝,如果帶車軸的輪子偏離了車頭,車子中途肯定拋錨;其次,燈具的照射與太陽能板要保持一定的距離,且始終照射,太陽能板接收到燈光的熱能才能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn);最后,學(xué)生在跑道邊跟隨車輛一起前行。分析完畢,老師接著示范。太陽能動(dòng)力車終于以最快速度到達(dá)終點(diǎn),迎來學(xué)生陣陣掌聲。
通過努力,學(xué)生參加的這項(xiàng)比賽獲獎(jiǎng)了,他們甭提多高興了。由此可見,當(dāng)學(xué)生遇到問題時(shí),要讓他們多動(dòng)腦勤思考。這個(gè)思考的過程需要分析、歸納推理、設(shè)想解決問題的途徑與方法等,這對于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新潛能有很大的幫助。
原材料、制作工具、所考慮到的問題因素都已解決,萬事俱備只欠東風(fēng),那就是:進(jìn)行實(shí)踐探索,動(dòng)手操作。皮亞杰說過:“思維是從動(dòng)作開始的,切斷了動(dòng)作和思維之間的聯(lián)系,思維就得不到發(fā)展。”要想啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,就必須提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。動(dòng)手操作是學(xué)生在原有的學(xué)習(xí)生活的基礎(chǔ)上開展的,實(shí)踐中定會(huì)遇到問題。這就需要學(xué)生開動(dòng)腦筋,動(dòng)手操作實(shí)踐。動(dòng)手實(shí)踐和操作,是培養(yǎng)學(xué)生技能、促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的重要手段,能調(diào)動(dòng)學(xué)生的大腦神經(jīng)細(xì)胞積極思考,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
智能無人車“長征行”巡線賽這一科技項(xiàng)目,是我們遇到的難度比較大的一個(gè)。模型能否成功拼裝,關(guān)系到巡線車能否靠其智能巡線功能沿著紅軍路線“跋山涉水”,到達(dá)終點(diǎn)。老師提前把車輛模型拼裝好,制作好模型拼裝的過程示意圖,借助電教平臺(tái)的幫助演示給學(xué)生看。老師巧用現(xiàn)成的模型演示以及模型操作示意圖演示,在學(xué)生看演示的時(shí)候,老師給予細(xì)節(jié)部分的指導(dǎo),讓學(xué)生在大腦中形成一個(gè)完整的模型概念,并在細(xì)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)處停留記憶。學(xué)生拿到模型原材料后,順著老師的指導(dǎo)一步一步動(dòng)手操作起來。整個(gè)過程不僅用眼看,還要?jiǎng)邮植僮?,遇到難點(diǎn)動(dòng)腦思考,積極發(fā)問質(zhì)疑,尋求完整答案,將復(fù)雜的知識(shí)變成了簡單的學(xué)生能接受的方式。活動(dòng)中學(xué)生占主體地位,積極動(dòng)手操作,實(shí)踐探索,其創(chuàng)新思維隨著實(shí)踐層層展開。
學(xué)生的智能無人車模型拼裝好后,再對應(yīng)正負(fù)極把電池裝好,就可以在賽道上進(jìn)行調(diào)試了。老師將賽道圖平鋪于地板上(長2740mm,寬1525mm),學(xué)生在起點(diǎn)線上將巡線車駛出,小車依靠其巡線功能沿著紅軍長征路線“跋山涉水”。但是巡線調(diào)試也不那么順利,車輛不是走走停停,就是偏離巡線道,駛到外面去。學(xué)生發(fā)現(xiàn)車輛試行出現(xiàn)的問題,進(jìn)行分析、研究,得出結(jié)論后繼續(xù)動(dòng)手調(diào)整。一次調(diào)整不行,總結(jié)反思,再來調(diào)試,直到滿意為止。最后,車模型在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按照規(guī)定的路線完成了巡線。
綜上所述,學(xué)生科技創(chuàng)新思維的啟發(fā),依賴于自己按照本身原有的思維方式,在科技訓(xùn)練輔導(dǎo)中一點(diǎn)一滴地形成。課堂教學(xué)是啟發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新思維能力的主陣地,而通過對第二課堂授課模式的研究,可啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新潛能,激發(fā)他們的創(chuàng)新激情,提高其創(chuàng)新能力,為未來的科技發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。