在小学科学课程中培养学生的创新能力和动手能力

司跃红

【摘要】小学科学课程应注重培养学生的创新精神，通过培养学生的科学精神、激发学生好奇心和求知欲、培养学生的观察力、创新思维训练来培养学生的创新能力，还要有效激发学生参与实验的兴趣，在实践中强化团队合作意识，让学生在实践中体验成功和快乐，从而培养学生的动手能力。

【关键词】小学科学 创新精神 创新能力 动手能力

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2018）03A-0049-02

一、关于创新精神的思考

2017年1月，教育部印发《义务教育小学科学课程标准》，要求“从小激发和保护学生的好奇心和求知欲，培养学生的科学精神和实践创新能力”。在小学阶段，相较于其他学科，科学课程更直接地关系到学生创新精神的培养。现阶段我国似乎存在一个现象，我们强调培养孩子的创新精神和动手能力的呼声高过世界上任何一个国家，但我们的孩子创新能力和动手能力却比很多国家的孩子都弱。在科学课程教学中，我们强调开办第二课堂，开展各种学科竞赛活动，却忽视了对人本身的培养；我们重视学生整体素质的培养，却忽视了每个学生个体的成长；我们注重学生的共性，强调整齐划一，却忽视了学生的个性成长；我们总是将目光盯向成绩好的学生，认为他们有“创新基因”，却忽视了成绩较差的学生；我们喜欢循规蹈矩、听话的学生，不喜欢那些调皮、“多动”的学生，但好学生在创新方面的表现常常事与愿违。在教学实践中，我们发现了很多颠覆传统认知的现象。例如一些从边远山区转学过来的学生，教师们总是担忧他们在接受新事物方面比城市学生慢，结果发现他们对生活的观察能力很强，对于自然现象的发生、山川河流的走向、花草虫鱼的习性十分熟悉；一些平时学习成绩不太优秀的学生，平时不太听话，喜欢与老师争辩，但这些学生的思辨能力却比听话的学生强；平时调皮捣蛋，被人笑称“多动症”的学生，往往动手能力特别强，经常是第一个完成实验项目；还有一些不太合群的学生，不爱说话，不愿与同学交往，甚至有“自闭”倾向，可是自我思考能力特别强，平时沉静在自己的世界里，偶尔发表见解却一鸣惊人。因此，教师必须破除传统思维定式，关爱每一名学生，关注每个孩子的个性成长，呵护其“创新基因”。

二、培养学生创新能力的策略

（一）培养学生的科学精神

科学精神即以科学的态度看待和评价问题，本质是求实和创新，最根本的方法是实践（实践是检验真理的唯一标准）。杨振宁教授曾比较中美孩子学习物理的不同，中国的孩子先背熟公式、定理，然后去做实验证明，用的是演绎推理；美国的孩子先做实验，然后证明公式和定理，用的是归纳推理，哪种方法更具科学精神不言而喻。科学精神的培养必须从娃娃抓起，从实践抓起，在科学课程上的体现就是从实验开始。教师必须高度重视实验，让学生通过实验寻找真理。例如在淀粉实验中，孩子们为哪种水果不含淀粉引发了争论（有人说梨子不含淀粉），解决问题最简单的方法就是让孩子们自己动手做实验，实验得到的结果将使他们终生难忘，这就是科学精神的培养方法。

（二）激发学生的好奇心和求知欲

小学生的好奇心是求知欲的导火索，也是创新能力的起点。新课标特别强调教师要保护学生的好奇心和求知欲，并规定从小学一年级起开设科学课程，目的就在于激起学生的好奇心，引发求知欲。孩子最宝贵的是童真和童趣，而好奇心是童真和童趣的重要组成部分，好奇心越强的孩子，兴趣就越容易培养，因此保护好孩子的好奇心，就是在培养孩子的求知欲。教师应该做到“课伊始，趣已生”，例如讲火灾逃生知识时，学生对于在发生火灾时用湿毛巾自救以及以匍匐前行的方式逃生等知识充满好奇，教师应讲明原理，有条件的可以进行实验，在满足学生好奇心的同时，让学生学会正确的逃生知识。

（三）培养学生的观察力

观察是有目的、有计划的知觉过程，是科学研究的基础工作。爱因斯坦说过，“发现问题和系统阐述问题可能要比得到解答更为重要”。对于科学课程而言，培养学生的观察力，关系到学生认识世界的准确程度、智力水平的发展速度，而观察的品质决定了创新能力的高低。为了培养学生的观察能力，教师必须精心选择观察对象，悉心引导整个观察过程，让学生明确观察的目的和任务，掌握观察的基本方法、步骤和顺序，由个体到整体，由外到内，由表及里，调动感官去细心体验，比较观察对象的差异性，最后用科学的语言将观察的结果表述出来。例如为什么雷电发生时人不能站在水中，学生经过观察水导电现象就很容易理解和表述。

（四）创新思维训练

创新思维方法主要包括发散思维、收敛思维（又称聚合思维、求同思维）、形象思维、直觉与灵感思维等。我们提倡从娃娃开始植入创新思维的基因，有针对性地开展创新思维训练。

1.形象思维。形象思维是利用不同画面形象进行想象和联想，以推导事物关系的思维，对儿童而言可称为“动漫式思維”，这是最符合儿童天性的思维活动，它可以训练儿童的想象和联想能力。例如对动物的研究，我们选择了孩子们的“挚友”史努比设计了两个问题：史努比的家是什么样的？史努比最喜欢的食物是什么？史努比原作者认为每个人都有自己对狗屋内部景象的想象，如果具体画出来反而会限定读者的思维，所以漫画始终都没有出现狗屋的内部景象，而动画片则有所展现。对于食物，史努比是有分期的，前期不喜欢含有椰子味的糖果，后期喜爱食用比萨和根汁汽水、棉花糖和巧克力饼干。为了寻找答案，孩子们必须根据动漫形象特征，联系现实生活中的小狗去想象和联想，才能创造性地回答问题。小学时期是孩子们想象力最活跃的时期，只有有了创新的想象和联想，才有创新的活动。

2.发散思维。发散思维又称辐射思维，指思维呈现多维发散状，是创新思维最主要的特点。如逆向思维，儿童在看动画、玩游戏时常常会思考“反过来会怎样”，这实质上就是简单的逆向思维；又如打破定式思维，儿童常常会向玩伴提出一些脑筋急转弯问题，这就是打破定式思维。科学课程可以适当安排这两种思维训练。前者如我们讨论白雪公主和七个小矮人的故事时，引导学生设想：如果白雪公主听小矮人的话没有吃毒苹果会怎样？孩子们经过反复讨论，认为白雪公主还是会死，狠毒的后妈不会放过她，于是孩子们找出了很多防范生活中的危险和有害事物（如火灾、雷电、有毒物质等）的方法。后者我们安排了一些脑筋急转弯训练，如：天天去看病的是谁？（医生）；铁锤锤鸡蛋，为什么锤不破？（锤子不会破）；读完哈佛大学需要多少时间？（不到一秒）。脑筋急转弯能帮助孩子们跳出传统思维的窠臼，训练思维的求异性、周密性、深刻性、发散性。

3.思维空像。儿童常常在游戏时达到物我合一的境界，忘却外界干扰，与游戏对象融为一体，这就是思维空像的含义。如果我们的科学实验也能设计得如游戏一般精彩，孩子们也会达到思维空像的境界。例如我们设计的“水果舞会”，让学生选择自己最喜欢的水果来扮演水果宝宝参加舞会，在舞会上塑造水果的形象、表现水果的特点，学生与水果融为一体，扩展思维并用情感极力研究和表现水果的习性，达到思维空像的境界，完美实现了教学目的。

三、培养学生动手能力的策略

与其他学科相比，科学课程更加注重实践性。教师应领会新课标，吃透教学大纲和教学目的，精心设计实验课，抓住学生的兴趣点，调动学生动手的积极性，促进学生动手与动脑相结合，培养学生的动手能力。

（一）有效激发学生参与实验的兴趣

教师应根据本校学生的实际情况，鼓励和引导学生参与实践活动。实验的目标应该总体适合或者略高于各年龄段的学生，创设良好的实验环境和氛围，吸引学生关注，提高学生参与实验的兴趣。例如我校组织学生参加市级乐高机器人初级大赛，吸引了全校学生的眼球，学生纷纷报名参加了比赛。

（二）在实践中强化团队合作意识

在尊重学生个性发展的同时，教师必须培养学生的团队合作精神。现实中“00后”的孩子缺的不是个性而是团队合作，在信息时代，科学研究和创新不可能再是单打独斗，教师在实践中要注重引导学生与他人合作。我们目前主要采取小组活动形式，建立合理的竞争机制，激励全体学生互相合作，小组之间开展竞争，以小组团体成绩评价为导向，激发学生的竞争活力，强化团队合作意识，让学生不再以自我为中心，而是从集体的利益出发，明白成功的作品属于自己，也属于集体。

（三）在实践中体验成功和快乐

学会知识、完成目标任务，老师表扬、同学认可，是小学生的成功和快乐所在。可见，让学生在实践中体验成功和快乐是非常重要的，教师应尽力满足学生对成功的渴望，帮助学生树立自信心，鼓励学生依靠自身的努力达成目标任务，保持学生浓厚的学习兴趣，激发学生内在的学习需求，促使每一个学生学会学习，达到愿学、乐学、会学、善学。不管学生最后的作品做得怎样，教师都应该肯定，还应当众表扬一些成绩平平的学生。

培养学生的创新意识和创新能力是时代赋予教师的使命。科學课程与其他学科一样，都担负着传授知识、培养技能、发展能力的任务，所不同的是科学课程处在培养学生科学精神和创新能力的最前沿，可谓任重而道远。

（责编 周翠如）