学生科技创新素养的培养

河北省唐山市路北区西山路小学 马云霞

培养学生的科技创新素养和能力是科学教师义不容辞的责任。青少年常会有一些奇思妙想，我们科学教师要善于捕捉他们的创新点，启发他们去改进，指导他们去完成作品并走出去参赛参展。

我从引导学生发现问题入手，辅导学生进行发明创新，其作品有的获得了国家级大奖，也有获得了省级奖项。我以学生的“多功能书包安置椅”发明过程举例说明如何逐步培养学生的科技创新素养。

多功能书包安置椅这一创新作品是学生利用“加一加”的创新思路，通过给普通座椅下方安装能向后方抽拉的抽屉而产生的。拉出抽屉时，可以将书包放在上面；不用时，抽屉隐藏在座椅下面，节省空间，从书包中取东西也非常方便。

一、培养学生发现问题、调查研究的能力

在日常教学中，我经常引导学生善于发现日常生活中不尽人意的地方，让学生练就一双善于观察的眼睛。当同学们有了新发现，我就组织他们讨论，看有没有进一步研究的价值。有个学生发现，回家后书包随处乱放，取东西也很不方便；每个课外学习班又各有一个小手提书包。因此，家里到处都是大大小小的书包。

培养学生调研的意识和能力是培养其创新素养的一部分。一个产品上市前都需要调查市场需求，没有需求就没有研发的必要。因此，这个问题提出来之后，我鼓励她进行调查，看其他的同学是不是也有同样的烦恼，并指导她设计了调查问卷。调查问卷回收后，我指导她进行汇总分析，从而总结出需要改进的创新要点。

调查问卷汇总见下表。

问卷分析：通过调查发现，将书包放在椅子面上的人最多。可能是在学校就这样放，大家习惯了；也可能这样放，离自己近，方便取书。但是，这样放，书包就占去一半座位，人坐着就很不舒服。书包挂在椅子后背上的人很少，可能是有的椅子会因此向后翻倒；或者因为书很重，书包下坠，拉链打开后，书就会向后倾倒。有一些人也会把书包放在床上，但大家都觉得这样放又脏又占地方。书包放在地上，很绊脚，取书也不方便。

书包放置调查统计表（100 人）书包放置位置床铺上沙发上椅子面上椅子后背上地板上其他地方人数18 10 38 8 18 8利弊分析床单会很脏，占地儿，也有人认为无所谓没法坐人了，距书桌远，不方便取书坐着不舒服，书包容易掉地上重心不稳，椅子易倒书包底脏，会被踩到，碍事，取书不方便占用一个位置，不方便取书

调查发现，书包的放置确实是困扰许多同学的问题。我就启发她动脑筋对椅子进行改进，并一起总结出如下要注意的问题：第一，把书包安放在不占用人座位的合适位置。第二，取书方便，且不会让椅子翻倒或书包倾倒。第三，其他的书包也有处可放。学生因此设计并制作出了这个多功能书包安置椅。

二、指导学生网络查新，制订方案

没有的东西被发明出来才是创新。所以，创新之前，学生必须先进行网络查新，确认目标没有自己要设计的产品。

研究不能只是纸上谈兵。当有了一定思路之后，我就鼓励她去寻求高人的帮助，共同制订可行性方案。她找到了一位能工巧匠。在这位爷爷的指导下，她确定了设计思路：1.在椅子的后面直接加一个抽屉，把书包放在上面。2.在椅子的一边安一个扶手，这样可以休息或者写字。扶手板的下端还可以安几个钩子，用来挂手提书包。3.在椅子的旁边安装一个金属杆，挂上一个收纳盒，既可以放置一些书和学习用具，还能增加椅子的重量，避免椅子向后倾倒。

三、指导学生完善实施方案，设计图纸

有了方向和目标，要想实现它并不容易。学生和我一起讨论实施方案：1.为了美观、实用、省事，让学生家长买了两把能够进行改装的椅子，直接在椅子上添加我们需要的部件。2.椅子买回后，指导学生准确测量了扶手板、抽屉板所需板子的尺寸，并计算出每个尺寸的板子需要多少块。绘制了比例图，注明每个边的长度。3.在网上找到了一家定做木板的商家，找到了和要改造的椅子颜色接近的松木，把图样发给商家。4.在网上购买了适宜挂在椅子旁边的文件收纳盒，以及米老鼠造型的拉手、挂钩和无声滑道等材料。

材料准备好了，我又指导学生画出构造图，以便于施工。学生根据自己的想法，设计并绘制出了简易构造图（见图1、图2）。

四、作品创新点介绍

经过不断努力，在家人和老师的帮助下，学生的愿望终于实现了，完成后的作品见图3。

各部分功能详细介绍如下：

1.在椅子面的下方安装了一个抽屉，从后面可以根据需要拉出或收回。拉出来可以将书包放在上面。为了避免抽屉受重自动回缩和提高承重能力，学生还加了一个支撑杆（见图4）。

为了解决抽屉边缘卡书包的问题，在抽屉的上面加了一个活动木板。这样里面形成一个空间，可以放自己心爱的物件，上面形成一个平面，书包也可以平稳地放在上面了。后来，发现支撑杆有时易掉落，因此又设计了一个新方案：把上面的木板两侧加长，正好卡在椅子腿那儿，使抽屉不能回缩，这样就不用支撑杆了。这个板竖放可以随抽屉收回，横放可卡住，使抽屉不回缩（见图5、图6）。

2.在椅子的一侧安装了一个扶手，上面的平台可以写字或休息，平台的下面又安装了三个挂钩，可以将上课外班的书包挂在上面，既节省了空间，方便取书，也增加了椅子的重量，使椅子更稳固（见图7、图8）。

3.在椅子没有扶手的一侧，安装了一个金属杆。在金属杆上挂上一个文件收纳盒。这里可以放一些书、学具和小件物品，取放很方便。它既能增加储物空间，又能增加椅子的自重，防止椅子向后翻倒（见图9）。

4.在椅子靠背的上方正中间的位置安装了一个米老鼠的小挂钩（见图10）。可以把书包的手提拉手挂在米老鼠挂钩上，一是避免书包向后面倾斜，二是能撑起书包上部，方便取书。

5.在扶手板的下面靠前端的位置安装一个小应急灯。如果在家里写作业时突然断电了，我们可以随手打开应急灯。