整合小学科学教学 与科技创新教育初探 矛Ｊ、 新 艮 一 小学科学课程与科技创新教 育有着密切的联系，我们可以利用 课内与课外相结合、开设科技创新 兴趣活动小组等方式，整合小学科 学教学与科技创新教育，以培养学 生的科技创新意识和创新实践能 力。 一、课内以科学探究活动为载 体培养学生的创新意识 在科学探究活动中如何激发 学生的创造性思维，培养学生的创 新意识？我的做法是：创设情境让 学生自行发现问题，提出问题；自 行获取有用的信息，内化成自己新 的信息；自行应用知识解决实际问 题，进行发明创造。 １．创设情境，引导学生自行发 现问题，提出问题 自来水钢笔了。经过反复观察，沃 ①利用故事创设情境 特曼发现所谓的“自来水钢笔”的 如在引导学生探究物体的热 毛病是写字时没有办法自动控制 胀冷缩时，老师先给学生讲了这样 钢笔的出水速度，一会儿水多，一 一个故事：你知道吗？常用的自来 会儿水少。于是，沃特曼经过了反 水钢笔是一位美国人发明的，他叫 复试验，终于制造出自来水钢笔， 沃特曼。沃特曼当时是一位很穷的 并申请了专利。然后，老师话锋一 保险业务员，常常带着一只墨水瓶 转：一个爱动脑筋的孩子，只要仔 和蘸水笔四处去办理保险业务。有 细观察周围的事物，就会发现有许 一次，他买了一支新上市的所谓 多问题都值得研究。有许多事物， “自来水钢笔”，供他的顾客签字使 虽然我们很熟悉，如这瓶桔子水 用。没想到，一位顾客正在签字时， （教师出示一瓶桔子水），只要仔细 钢笔里一下子流出好多墨水，把单 观察，就会发现这瓶桔子水也有许 据弄得一塌糊涂。那位顾客一气之 多问题值得研究。看一看，想一想， 下就把保险业务转给了沃特曼的 你想研究什么问题？学生的思维打 竞争对手。垂头丧气的沃特曼马上 开了： 意识到：应该发明一种新型实用的 我想研究汽水为什么是黄色 至 堕 １８ ⑨ 人＿教 的？ 干了；镜头二是雨过天晴后，水泥 地面很快就干了；镜头三是利用 ＣＡＩ课件演示盆里的水隔一定的时 间后没有了。播放这三个镜头后， 分析不难发现：一是需要带根的活 我想研究汽水为什么会冒泡 泡？ 植物一株；二是水，同时要有装水 的容器。三是启发学生推想，分析 实验结果，如果植物是用根来“喝 我想研究汽水的盖子为什么 能封得那么死？ 老师问学生，看了这些现象，你想 问题，如玻璃窗上水为什么没有 了，只留下一些白色的斑迹？盆里 水”的，那么实验会有什么现象产 生？“容器里的水面会下降。”“为什 么？”“因为密闭容器里的水不会自 然蒸发减少，只有植物的根浸在水 我想研究为什么喝了汽水要 研究些什么问题。学生提出了好多 打嗝？ 我想知道人们为什么管它叫 汽水？ 为什么汽水是酸甜的？ 为什么汽水一般要装在玻璃 瓶里？ 为什么瓶里的汽水不装满？非 得差那么一截？ 这时，教师因势利导：刚才大 家提出了好多问题，这些问题都涉 及到许多知识，今天我们来研究其 中的几个问题，大家看看今天的课 堂上我们能够研究哪几个问题。这 样，教师很自然地把学生引导到探 究物体的热胀冷缩这个课题上来 了。 ②利用实验创设情境 引导学生探究热怎样传播时， 教师说：“你们见过烧不死的金鱼 吗？今天老师让你们看看。”然后， 老师把一条活蹦乱跳的小金鱼放 入一个大试管中，把试管斜夹在铁 架台上，用酒精灯对着试管的上部 烧，试管上部的水烧开了，金鱼仍 然自由自在地游来游去。学生对这 个现象感到惊奇，纷纷提出了想探 索的问题。如为什么金鱼烧不死？ 用酒精灯在试管底部烧，金鱼也烧 不死吗？等等。探求愿望油然而生。 ③运用现代教育技术创设情 境 引导学生探究水的蒸发问题 时，课前教师自制了录像，镜头一 是学生在搞卫生时，用湿抹布擦玻 璃窗后，一会儿玻璃窗上的水迹就 的水到哪里去了？等等。 在科学探究活动中，解决一个 问题也许仅仅是一个技能而已，而 提出新问题，从新的角度去看旧的 问题，却需要有创造性的想象力。 “疑问本身就是一种极有价值的精 神财富，发现科学问题的能力，是 学生学习科学、获取知识的基本能 力。” ２．引导学生提出假设，自行获 取有用的信息 提出了要研究的问题，用何种 方法、途径去探求获取知识，这是 训练学生假设和设计，进行创造性 思维和想象思维的一个契机。教师 要引导学生对所提出的问题大胆 提出各种假设，并努力设计探索程 序。这样，不仅使学生自行获取一 些浅显的科学知识，而且培养了学 生的科学态度和获取知识的科学 方法。在获取有用信息的过程中， 教师要鼓励学生相信自己，敢想并 善于想，使他们主动走上自行寻找 解决问题方法的道路。 引导学生探究植物的根时，教 师精心设计这样一个题目：植物的 生长离不开水和养料，可是人们并 不把水和肥料直接给植物，而是把 水浇在地里，把肥料撒在地里。根 据以上事实你可提出什么假设吗？ 学生马上就想到了植物的根，提出 了“植物可能是用根来喝水”这个 假设。那么验证这个假设的实验所 需的材料呢？让学生分组讨论，经 至 塑 １９ 里，所以如果水减少，一定是植物 的根‘喝掉’的。”第三，引导学生设 想实验方法步骤。先在容器里装一 定量的水，再把带有根的植物种在 容器里，植物的根茎都浸在水里 了，学生就想到需用东西（棉花塞） 将它固定起来，为了防止水份从容 器口蒸发出去，还需要注入一层植 物油，最后在容器壁上标出水面高 度。 ３．联系生活，引导学生进行发 明创造 学生在观察中发现了问题，提 出了假设，利用实验验证了假设， 获得了科学结论，形成了观点，也 就完成了一次认识上的飞跃。但 是，学生是否牢固掌握了科学知 识，是否能运用知识，还需教师进 一步引导，让学生运用新知去判断 事物，去解释一些现象，解决一些 问题。如探究了燃烧现象后，让学 生讨论：家里炒菜的油锅着火了怎 么办？汽油桶里的汽油着火了怎么 办？房屋着火了怎么办？电器着火 了怎么办？提高学生解决实际问题 的能力。知识从实践中产生，也应 在实践中得到检验和发展。 学生学习的效果不仅体现在 会不会应用，更体现在会不会利用 新知进行发明创造。当完成一定阶 段的教学过程后，教师要引导学生 从小立志于发明创造，培养学生发 明创造意识。如探究了光的直射和 反射后，学生创造性地制作了各式 塑 各样的潜望镜；探究了声音的传播 的土电话；探究了磁铁后，学生发 外科技创新活动兴趣小组，如科技 维过程新颖。 后，学生创造性地制作了各式各样 制作、小发明、小论文、航模比赛、 车模比赛等，作为课堂教学的延伸 和补充。三是组织学生听科技报 创造性思维的多向性。表现为 思维的轨迹是多向度的，它对任何 问题都善于从各种方向进行思考， 明了磁铁玩具，等等。 二、课外组建科技创新兴趣活 告，邀请县科协、环保局、气象局、 动小组，培养学生的创新实践能力 我们把课外科技创新教育作 为拓宽、延伸科学课堂教学的内 容，组建了课外科技创新兴趣活动 即从“横”、“纵”、“逆”多向进行思 考。 教育局、核电站等部门的领导、专 家、技术人员来校作科技形势报告 创造性思维的多元性。表现为 面、多环节、多因素、多层次来进行 或专题科技知识报告。参观各种发 思维的度，善于从事物的多侧 明展览，参观工厂科技成果，考察 小组。一是增加学生对现代科学发 大自然生态资源，开阔眼界，多方 展中的新学科、新技术、新知识的 寻找发明课题，解决现实生活里的 介绍，内容强调一个“新”字，以弥 实际问题。举行“发明并不神秘，创 补教材的不足，满足学生的求知 造就在你身边”的讲座，邀请有关 欲，培养他们对科技创新的兴趣， 方面的专家来校讲课，了解最新科 并使这种兴趣发展为志趣，转化为 技动态，掌握发明的技巧，同时还 创新发明的动力。如通过书籍、图 邀请在省、市、县发明比赛中获奖 片、录像、影视、网上资料等媒介， 的同学现身说法，谈体会、传经验、 向学生展示微电子、生物、信息、航 说教训，让学生真切地感受到创造 天、计算机、生物工程、新材料、新 发明并非想象的那样高深莫测。在 能源、生态学、环境学、海洋开发利 课外科技创新教育中，我们通过以 用等科普知识，让学生得到直接的 下训练方式来培养学生的创造性 科学知识。二是创新课外科技教育 思维（见下表）。 活动的形式。首先是在教师的组 学生经过多年的科技知识教 织、引导下，由学生单独进行课外 育、创造发明教育和创造性思维的 科技创新活动，如开展“十小”活动 训练，观察力较强，想象力较为丰 （即：小发明、小观察、小实验、小制 富，在思考一个问题时，表现出思 创造性思维训练 思维类型 训练题目 发散性思维 尽可能多地写出铅笔的各种用途；说出过河的种种方法。 求异性思维 想像…０’是什么？ 逆向性思维 如何救跌进放满水的大缸中的小孩。 立体思雏 用六根火柴搭出四个三角形。 联想思维 请写出下列两对词语之间的联系：纸张——土地。 作、小改革、小种植、 Ｊ、采集、小养 维比较活跃，思路比较广，点子多， 殖、小调查、小咨询）。这种活动作 办法多，考虑问题比较周密，能说 为课外科技创新活动最基本的形 出种种可供选择的方案和办法，特 式，它能充分利用社会、家庭及其 别是善于提出独到的主意和办法。 他条件，能充分发挥学生的个性特 具体体现在： 长，还能向其家庭传播科普知识。 创造性思维的新颖性。表现为 其次，有目的、有计划地组织好课 思维目标新颖，思维方法新颖，思 至 堕亘 ２Ｏ 思考。 创造性思维的开放性。表现为 思维是一个开放性的全息动态思维 过程，善于广纳百川，大量地、广泛 地吸收各种信息，不断吸收新东西。 近几年来，我校在省、市、县科 技创新大赛上有１００多人次获奖。 如徐超一同学生长在郊区，夏天农 忙时节，常见拖拉机手在脸盆里放 些柴油清洗机件，洗完后，脸盆一 泼就完事了，既浪费了柴油，又污 染了环境。他发现了这个问题后， 就设想要发明一件既能节油又能 保护环境的机件清洗器。在老师的 启发、引导下，他利用废旧的油漆 桶，经过近一年的反复设计、制作， 最后发明了“机件清洗节油器”，非 常有实用价值。再如姚涛同学善于 观察生活，对自己的学习用品经常 琢磨。他发现打开市场上买来的铅 芯盒取铅芯时，往往要倒出许多根 铅芯，把多余的铅芯放回盒子里， 易造成折断且很麻烦。他决心要发 明一种每次只取一根的铅芯盒。在 老师的指导下，他跑遍了大大小小 的商店，查看研究了数十种各类不 同的铅芯盒，受牙签盒的启迪，经 一个多学期的努力，设计发明了 “方便铅芯盒”。 浙江省海盐县实验小学 （３１４３ｏｏ）专
