在科技活动中培养学生的创造性思维能力

戴旭光

【摘要】创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。在科技活动中我们必须以学生为主，发挥学生主动性、创造性，激发学生对科学的兴趣，提高他们与人合作、与人交往的能力。

【关键词】创造性思维能力 科技活动 多样教学

2016年9月，我国提出了中国学生发展核心素养，综合表现为人文底蕴、科学精神、实践创新等六大素养。而其中的实践创新主要是指在日常活动、问题解决、适应挑战等方面所形成的实践能力、创新意识和行为表现。我校学生长期开展的机器人制作活动、植物组培等科技活动也是让学生们在实践中提高创造性思维能力。

一、创设环境培养学生创造性思维能力

“环境育人”是现代教育的一个重要理念。环境有着“春风化雨”、潜移默化的育人的功能，科技教育校园环境构建也正是基于这点认识上孕育而生的，在充分体现针对性、教育性、艺术性的同时，力求充分创设本土文化的个性环境氛围，体现科技教育办学特色，从而最大限度发挥校园环境这一隐性教育资源“无声胜有声”的育人功能。

1.创设科技活动的校园环境

创设良好的校园科技环境是提升学生科学素养的重要途径。我校用科技人物，科技发明、学生获奖等事例做成展板，张贴在校园的墙壁上，布满整个校园，形成科技墙壁文化，学校每学期2次布置科技专题宣传橱窗，使科技教育的春风吹进校园的每个角落，同时利用学校楼梯间的显示屏适时播放最新、最近的热点科技产品和科技发明创造，激发学生爱科学、学科学的热情。

2.创设科技活动的器材环境

利用新校建设的契机，为使学生在校有更多的科技活动场所，充分利用和发挥科技活动室的教育资源，学校不断加大投入，新建了教育机器人创新实验室、植物组培实验室、Steam创新实验室、电子阅览室、多功能学术报告厅、科技画廊等;充实和完善各功能教室的设施设备，3D打印、无人机、教育机器人套装、环境与大气监测设备等一批最新、最前沿的装备，保证了我们的学生探索科学实验的各种需求，真正做到了科技教育的“环境化”。俗话说“巧妇难为无米之炊”，创新的想法需要付诸于实践去证明，硬件环境提供给了孩子们实践的各种可能性，“实践是检验真理的唯一标准”。

3.创设学习氛围环境

把课外科技活动建设为常态活动，并以“普及科技知识，培养创新思维”为主线，以科技节、社团活动、科技讲座和研究性学习为活动内容。积极为学生参与科技活动搭建发展平台，采取知识与实践相结合、课内与课外相结合的活动方式，大力开展校园科技教育活动。

校园的软环境创设能激发学生的创造性思维，硬环境建设能帮助并促进学生创造性思维的实现，这些环境的创设使学生针对一个任务屡屡突发奇思妙想，并获得成功的快乐。

二、设计问题促进学生创造性思维能力

学习兴趣是构成学习动机最现实、最活跃的心理成分，同时也是促进和发展学生思维的一种催化剂。因此，在开展青少年科技活动中，辅导老师应从学生实际认知水平出发，引导出富有启发性的问题，以引起学生的好奇，激起探索和设计的情趣，调动青少年参与的积极性。在每年的青少年科技创新大赛中，作为指导老师会引导学生从身边感知到的事物去思考，如我们教室里摆放的绿植，什么时候该浇水呢？具体浇多少水，才能促进各种不同植物的生长习性呢？带着这些问题，我们开展了叶面水分的研究，进而开发了能测量叶面水分重量的传感器。

再如，我们知道，纳米材料是一门新兴的材料科学，其潜在的重要性毋庸置疑。一些发达国家都投入大量的资金进行研究工作，同国外发达国家的先进技术相比，我们还有很大的差距。纳米材料在结构、物理和化学性质等方面的特征，是其他材料不可比拟的。单质硫不仅是一种重要的化工原料，更是一种基本无毒，既杀菌又杀虫的无机杀菌剂、杀虫剂，被广泛应用于日常生活中的硫磺皂和一些杀虫抗菌产品中。如何将两者的优点结合起来，最大程度的发挥各自的效应呢？我们开展了多方面的资料查询与研究，提出了湿式氧化法制备纳米硫的研究及应用，一改以往方法中的弊端。

俗话说：“学贵与思”，学生自己思考探究而来的东西远远比老师直接传授给他们的更让他们印象深刻。例如，在一节机器人课堂中，利用乐高器材搭建一辆具备一定越野能力的小车并对它的翻越斜坡能力进行测试时，我们需要引导学生进行分析：

（1）在所有的驱动形式中，小车采用两轮驱动还是四轮驱动呢？

（2）小车爬上坡后容易向后翻倒，所以小车的重心位置怎样？

（3）爬坡对于小车的速度要求是怎样的？

对于这样的一个简单任务，需要考虑方方面面，设计的结构也会因想法的变化而不断的调整，同学们各抒己见，踊跃发表各自的想法，从中能大大激发他们的兴趣，而这种兴趣又给他们的探究性学习注入了新的活力。

三、多样教学培养学生创造性思维能力

1.合作学习策略

合作学习是中学生应重点培养的能力与品质，也是新课程理念所倡导的一种学习方式。科技活动中的合作学习尤其重要。在机器人的任务完成中，很多时候通常需要一组的两名同学分工合作，从任务剖析、结构设计、代码编写、调试运行等各个环节共同来完成。合作学习能加强学生之间的交往沟通能力，是一种互帮互助，相互沟通情感的过程，促进了学生交往能力的提高和合作意识的增强，同时又能集思广益，拓展思维，展现每个人的聪明才智，过程中能体验到合作的乐趣。所以在机器人教学中，合作学习是比较常用的一种教学策略，当然也需要用心地规划和组织，才能达到较好的教学效果。

2.竞赛激励策略

争强好胜，使学生对于竞赛类的活动很乐意参加，同时对于一个团队进行很好合作的方法便是进行组与组的比赛，中学生都具有很强的荣誉感，人人都想争第一，激发他们的荣誉感也是教师教学的策略，如对于机器人走迷宫任务，学生完成任务后，对于提高机器人的速度的主动性就不大了。针对这一现象，选择恰当的契机，组织一次机器人走迷宫竞赛看看哪组的速度最快，这样一来，学生的积极性马上被调动起来，你追我赶，相互激励。比赛中老师应引导学生交流，不断改进自己的机器。我们引导学生创新也并不是一下子要求学生有飞跃，而是每次有一点改进，几次这样的改进，就是一个质的飞跃。

3.任务驱动法

任务驱动教学法是科技活动中经常采用的一种教学方法，在机器人活动中采用任务驱动教学时，教师应精选任务，设定任务情境，这里我们需要注意为学生提供任务情境，不是直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是向学生提供解决该问题的有关线索，如需要搜集哪一类资料，从何处获取有关的信息资料等，学生能够通过自主学习和合作学习的方式解决问题，创新能力也会得到提高。在任务教学过程中，教师需要帮助学生发现问题、解决问题，只有把教学中作为主体的学生调动起来，才能真正驱动机器人动起来。

2016年5月30日，习近平总书记在全国科技创新大会上发表重要讲话，“科技兴则民族兴，科技强则国家强”。作为科技创新的教育工作者，总书记的讲话对我们来说既是号角，又是压力。在科技活动中我们必须以学生为主，发挥学生主动性、创造性，激发学生对科学的兴趣，丰富他们的想象。在培养学生创新思维的道路上可谓是路漫漫其修远兮，但我们仍将坚持不懈，且行且思。

参考文献：

[1]教育部.中小学信息科技课程指导纲要（试行）.

[2]周美瑞.信息技术教学参考书（小学版智能机器人）[M].北京：清華大学出版社，2006.

本文系江苏省常州市教育科学“十三五”规划第一批重点课题，课题编号“CJK-Z2018002”，课题名称：科技活动中学生创新思维培养的研究。