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小学科技教育与创新实践能力的培养
——以科技教育为突破口,促进学生的创新实践能力的提高
来源:本网讯  发布时间:2004-06-30
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  小学教育是奠基工程,是高素质人才培养的摇篮。为从小培养学生的实践创新能力,全面提高学生的科学素质,开展以科技教育为突破口,构建学校科技教育“环境化、学科化、活动化、德育化、社区化”的五化模式则由为重要。
  要切实的推进素质教育,应从转变学生的学习方式开始,要以培养学生的创新精神和实践能力为主要目的,注重学生的体验活动,使他们的学习过程成为学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程。小学科技教育和创新实践能力的培养作为一个独具特色的课程领域,已成为我国当前课程改革的一大亮点。小学科技教育和创新实践能力的培养是以学生的发展为本,提高学生的发展性学习和创造性学习,加强道德教育和人文教育,让学生学会交流,学会探究,学会做人。小学科技教育和创新实践能力的培养的实施,真正赋予了学生生活的意义和生命的价值,让学生成了学习活动的主体,让科技辅导员更有机会全面了解、把握课程的纵向与横向结构,使科技辅导员们的视野不断开阔,教育、教学方法得到了不断的更新。
  一、学生的科技教育和创新实践能力的培养,升华了科技辅导员的关注焦点
  新课程中的学生可能会改变他们的一生,新课程中的科技辅导员也将焕发出新的生命。科技辅导员应对每一位学生的成长与发展负起责任,促进每一位学生的发展,并注重发展的全体性、全面性、主动性、差异性和持续性。
  小学科技教育和创新实践能力的培养不仅仅是转变学习方式,而是通过转变学习方式来促进每一位学生的全面发展,在科技活动中,我们尊重每一位学生的独特个性和具体生活,为每一个学生的充分发展创造空间。小学科技教育和创新实践能力的培养无论是作为一种学习方式、一种体验活动、还是作为一种课程形态,它都具有独特的、不可代替的价值。小学科技教育和创新实践能力的培养的价值定位是:
  ①保持学生独立的、持续的研究兴趣;
  ②用丰富多彩的亲历活动充实教学过程;
  ③鼓励学生大胆猜想,挑战教师与权威指导学生自己得出结论,让科技探究成为学生学习的主要形式;
  ④树立开放的教学观念;
  ⑤培养学生养成与人合作与分享他人成果的个性品质。
  ⑥扩大学生的学习范围,给每一位学生创设成功的机遇,让每一位学生都能体验到成功!
  二、学生的科技教育和创新实践能力的培养活动,发挥了科技活动的积极作用
  1、学生的科技教育和创新实践能力的培养活动,转变了科技研究中师生的角色
  在课堂上,作为学生只能从教师的活动中获得知识的一部分,并不能满足对知识的整体需求。因而,科技辅导员应为学生创设条件,让学生借助于自身的潜能,自主的获取知识,满足学生对知识的渴望,如科学小研究“眼睛的科学”学生模拟科学研究的过程,从选择研究方案、实施研究过程、数据调查统计、到研究结论的得出、合理化建议的提出,都由学生自主操作,而教师更多的是活动的关心者和合作者,教师既不包办代替学生的研究,也不放任自流,听其自然。这种师生角色的转变,有助于学生体验到如何去获得知识,如何将自己的各项科学技能和各种科技能力得到最大程度的发展提高,使学生的智力得到提高。
  在学生的科技教育和创新实践能力的培养中,首先我们进行了学生科技研究兴趣的培养,从学生的大胆质疑入手,激发学生研究科学的兴趣,增强学生实践创新能力的培养。
  学生科学研究质疑主动性调查表

        兴趣程度

方式

喜欢

一般

不喜欢

老师提出问题

 

 

 

根据课本问题

 

 

 

自己提出问题

 

 

 


 

  数据统计图:

  从对612名学生的调查统计可以看出,有96名学生喜欢自己提出问题,占总人数的15.7%;有229名学生愿意研究课本中所涉及到的问题,占总人数的37.4%;这些学生感觉这样做研究起来比较有把握;还有287人愿意研究老师提出的问题占46.9%,他们认为就应该这样研究,认为课本上的问题研究好了就行了。
  从调查图表中可以显示:愿意自己提出问题研究的学生所占有的比例较少,这也是我们所要向学生渗透科学素养、培养学生科学素养的重要研究课题之一。
  由最初的每班五、六个学生能主动提出问题,提高到了平均每班十多名,而这其中中低年级能主动提出研究问题的人数就更多了,大约占总数的40%—50%,鼓励、引导学生自己主动质疑使学生的思维活跃起来,探究力、创造力也能充分发挥起来,积极主动的参与研究活动,成为真正的研究主体,激发了学生探究的主动性。
  我们发现在学生中,那些为数不多的、愿意自己提出研究问题的学生,他们在学习中所发现的问题其实都具有一定的研究价值,关键在于教师的正确引导,家长的热情关注,逐步给学生营造一个能激发学生发现问题的研究、学习氛围,学生的创新能力才能得到良好的发展。
  2、学生的科技教育和创新实践能力的培养活动,转变了学生的学习方式
  传统的科技研究模式,往往侧重于“科技辅导员→学生的单向型”与“科技辅导员→学生间的双向型”认知研究方式的养成,其培养造就的学生在处理事物时常表现为“按部就班”。而创新与实践能力的运用,是让学生养成“研究型”认知学习方式的一条有效途径。

指标名称

前测数据

后测数据

激发学生科技兴趣,培养创新能力

很具有创新精神的
202人占总数的41.8%

很具有创新精神的
281人占总数的58.2%

一般具有创新精神的
158人占总数的39.9%

一般具有创新精神的
238人占总数的60.1%

没有创新精神的
146人占总数的42.1%

没有创新精神的
201人占总数的57.9%

  从指标观测情况来看,可喜的是学生会提出有研究价值的问题,把学生引入探究、创造的教学中,使他们不能单纯利用已有的知识和习惯方法去认识和解决面前的问题,引起他们的认知冲突,从而激发了学生研究科学、渴望求知的欲望。
  鼓励学生自己寻找研究探索的材料和方法,放手让他们自己去实践、探索,以获取具体事实。给学生主动支配材料的权利,让学生带着问题去探索材料的操作方法,发现其中的关系。这些方法和关系对成年人来说是极普通和平常的,可对小学生来说,是他们自己发现的,这不能不说是他们创新活动的结晶。
  在创新与实践能力中以学生为主体,使知识获得途径来自于学生自身的研究活动,这充分发展了学生的分析能力、推理能力、假设能力、决策能力以及解决问题的能力等等,进一步显现出学生的实践能力和创新能力。
  三、学生的科技教育和创新实践能力的培养活动,培养了学生的创新精神和实践能力
  在原有的教育、教学条件下,学生的学习偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用,仅仅立足于被动的接受教师的知识传输,这种学习不利于学生创新精神和实践能力的培养。
  小学科技教育和创新实践能力的培养为学生构建了一种开放的学习环境,提供了一个多渠道获取知识,为学生提供了将学到的知识加以综合和应用于实践的机会,这样的教学活动对于调动学生的积极性、主动性,培养学生的创新精神和实践能力,充分开发学生的潜力,具有重要意义。
  在我们小学科技教育和创新实践能力的培养中,许多课题都是学生研究、开发的,如:小学科技教育研究课题“保护我们的生命线——水,学生从报纸、刊物上搜集了大量有关青岛水资源的的信息,采访了青岛市统计局和市自来水公司;有的同学上网查阅有关信息和资料;在老师的带领下,同学们还参观了青岛市海泊河污水处理厂,并对不同的水样(如:海水、河水、自来水、地下水等)进行了科学的分析、论证;大家还开展了“一吨水能干什么?”“人是一个水的生命体”的大讨论。学生还根据青岛的实际情况,和家庭的实际情况,从“家中水龙头有没有漏水?”等14项内容进行了调查,并向全校师生和全市市民发出了节水倡议;同时还采用“小手牵大手”的形式,与家庭成员一起实施家庭节水计划,寻找节水小窍门。
  从学生对286人的调查及宣传应用来看,成效很大,仅2000年和2001年、2002年同期对比,户用水量分别下降了39%和54%,人们的节水意识大大加强了。在节水活动汇报会上,许多家长纷纷登台,大讲家庭节水小窍门、家庭节水趣事、家庭成员节水意识增强的故事以及收获和体会,他们将节水窍门及节水意识无私的告诉他们的亲朋好友……
  学生通过实践活动和研究行的学习,不仅教育了自己,还教育了他人,学生的社会影响不可低估。此项实践研究性活动具有实效性、实用性、可推广性、可延续性,所以,在2001年被国家教育部、中国科协、国家环保总局、国家自然科学基金委员会评为“全国第六届生物与环境实践活动”全国优秀活动,被山东省科协科普工作部、山东省教育厅基础教育部、山东省环保宣传中心评为“山东省第六届生物与环境实践活动”一等奖,还被青岛市教委、青岛市科协、青岛市环保局市教委评为评为“青岛市第六届生物与环境实践活动”一等奖,同时被青岛市小学教学研究会、市教委教研室定为优秀研究课,并在全市进行了活动课展示。
  再如科技教育研究活动“白色污染的思考”,学生利用所学知识计算塑料袋的面积,计算出青岛市如果每一个家庭每天用2个塑料袋,那一年全市所用的塑料袋就会围地球绕一周,从而进行了有关课题的研究。学生到青岛市环保局采访了高岩局长,到四方环保局进行了专业知识学学习,到“肯德基”、“麦德隆超市”、“利群超市”进行了实地考察、采访,还进行了“加快塑料袋的降解”、“不可降解塑料袋对植物的影响”等科技小实验,发明了新型环保袋……学生的这种新型创新与实践能力方式被山东人民广播电台报道,学生的实践行为影响着周围所有的人,此活动活2002年山东省第十七届生物与环境科技创新大赛三等奖。还有实践体验活动“天堂泪——各种废气对植物、动物生长的影响”,学生进行了“汽车流量的统计调查”、“油种的污染调查”、“煤的污染”、“太阳能的优势”等科技调查活动,学生还收集了各种尾气,制成模拟酸雨并进行了“模拟酸雨对动物、植物生长的影响”科技实验。此项科技研究活动使学生进一步学会了科技研究的方法,学生的科技研究还吸引了家长,他们也纷纷参与进行评论他们眼中的酸雨。此科技活动已代表青岛市参加全省的第十八届生物与环境科技创新大赛的评选。
  学生在研究学习中,自主参与了类似于科学家研究的学习活动,并获得了亲身体验,逐步形成了一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向,激发了学生探索和创新的积极欲望。
  小学科技教育活动,全面激活了学生的创新与实践能力,符合当前课程改革的要求及学生的学习需求;拓宽了学生视野,丰富了学生知识;激发了学生学习兴趣,挖掘了学生的学习潜能;使学生在探究中学会了学习,学会了研究;使学生在研究中学会了与人合作,学会了自行获取知识;将课堂搬到社会,学生学习兴趣浓厚,学习效果好,社会反响好。
  四、学生的科技教育和创新实践能力的培养活动,培养了学生对社会的责任心和使命感
  联系社会实际开展研究性活动,为学生的社会责任感的发展创造了有利的条件。在指导学生开展创新与实践能力的过程中,我们努力使学生不断提高自己的创造能力和实践能力,引导学生通过实践了解科学对于自然、社会和人的意义和价值,教育、引导他们学会关心国家和社会的进步,学会思考人类与世界的和谐发展,形成积极的人生态度。在小学科技教育研究课题内容的选择上,我们采用的是——
  (1)杜威坚持的两个原则,即:(一)从儿童的实际出发的原则;(二)满足社会需求的原则。
  (2)布鲁纳“最大限度的发展儿童的智性”的教育原则。
  (3)加德纳“多元智力理论”。
  表1 实验前学生会学科学素质统计表

会 学 科 学 素 质

科 学 态 度

科 学 能 力

认真

一般

较差

观察

比较

分析

归纳

推理

实验

三(3)
四(1)
五(3)
六(3)

对照班

226

97

95

34

84

96

77

97

68

115

三(1)
四(3)
五(1)
六(1)

实验班

225

90

97

37

97

84

83

90

72

115

  表2 实验后学生会学科学素质统计表







会学科学素质

科学态度

科学能力

认真

一般

较差

观察

比较

分析

归纳

推理

实验

三(3)
四(1)
五(3)
六(3)

对照班

226

97

104

25

124

115

95

108

77

165

三(1)
四(3)
五(1)
六(1)

实验班

225

98

116

11

160

180

158

155

135

209

  在科技活动研究的同时,我们努力给学生提供有结构的材料,培养了学生的创新能力和实践能力,无论是小科学研究“天堂泪——模拟酸雨对动物、植物生长的影响”、“保护我们的生命线——水”、还是“白色污染的思考”,都是学生收获不小,不仅使学生学会了科技的方法、研究的方法,同时还培养了学生对社会的责任心和使命感。
  这种新型的小学科技教育活动,连家长也都被吸引了,积极参与了学生的创新实践能力的培养,实现了“小手牵大手”的教育工程。学生在研究学习和实践活动中,不仅学到了知识,学会了与人合作,还学会了如何关注我们的生活环境,如何关注社会,他们正以自己的行为影响着周围所有的人。学生在教师的指导下,正一步步走向“专业型”、“科研型”。
  让学生主动发展、激趣、开放、重过程,是学生小学科技教育和创新与实践能力的几个重要环节,作为教师,我们要根据学生的特点,选择最有效的方式和方法,创设情境,挖掘每一位学生的学习潜力,适时的点拨、纠正、指导,让全体学生在自主研究过程中,学会发现、学会探索、学会创新,惟有这样,才会焕发出教学的生机和活力,才能让学生真正主动的发展。
  科技教育是实施素质教育的重要组成部分,大有可为,必须加强。开展科技教育,有利于激发学生爱科学、学科学的兴趣;有利于引导学生确立科学的世界观;有利于培养学生探索、求知的精神和良好的心理品质;有利于培养学生的创新精神和实践能力,从而促进学生全面素质的提高。

学校:山东省青岛重庆路第二小学
邮编:266032
电话:5656047
姓名:鞠 伟

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