浅谈创新教育与科学教育 （科学） 牛山小学 于荣彦

浅谈创新教育与科学教育

宜安镇牛山小学 于荣彦

新世纪的教育是全面创新的教育，创新已成为时代的要求；时代呼唤创新教育，创新教育呼唤创新人才。“国运兴衰，系于教育”，“教育振兴，全民有责”，面对世界科学技术飞速发展的挑战。我们必须把提高民族创新精神和创新能力，提到国家兴衰存亡的高度上来认识。素质教育的核心在于创新。如何在科学教学中指导创新教育落到实处呢？心理学表明，学龄儿童的智力是由具体形象思维向抽象逻辑思维发展的，处在学龄初期的小学生，抽象逻辑思维逐步占主导地位，但思维中具体形象的成份仍然起着重要的作用。而感性经验是学生在主动参与、亲身经历的各种实践活动中得来的。

一、以实验教学为切入点，注重体验，培养创新能力。

实验不仅能培养学生的观察能力、动手能力、思维能力和创新能力，而且能培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和研究方法，激发探索与创新欲望。

1、运用创新演示实验，激励学生的创新意识。

成功的创新演示实验，不但能使学生获得知识，而且会有效地激发学生的创造意识。因此要以方法论、信息论、系统论、控制论的观点去设计和考虑课堂教学，从而使学生产生对自然实验所用仪器、药品及实验方法等进行创造性筛选、改进的灵感。如一氧化碳还原氧化铜的实验，传统的方法是，需要先制一氧化碳或准备一个较大的气囊，同时要有还原氧化铜的装置，进行尾气的回收，否则在演示实验时会对学生的健康有影响，实验操作十分繁琐，演示过程占用过长的时间。为此可对此实验进行了改革，先在实验室制备一锥形瓶的一氧化碳，用橡皮塞塞紧，在课堂教学过程中，取一螺旋状铜丝，在酒精灯上加热烧黑（制得氧化铜），趁热立即放入装有一氧化碳的锥形瓶中（不用另外加热），很快就可以看到烧黑的铜丝又恢复光亮的红色。实验完毕，要求学生看书上的实验过程，并进行对照比较，分析其优劣。比较后学生发现，经改进的创新演示实验，反应现象十分明了，实验仪器操作简单，任何连接都不需要，也不用担心会有一氧化碳污染空气。然后教师告诉学生，传统的实验虽然有其可靠性和可固定思维的规律性，但不一定是最佳方法，只要充分发挥我们的创造性，一定可以找到更佳方案。

一个小小的创新，不仅使全班学生都能观察到明显的现象，而且能够大大激发学生的创新兴趣，开拓学生的创新思维，鼓励学生敢于提出富有新意、与众不同、标新立异的实验方案，从而激励学生的创新意识。

2、通过自制教具，千方百计创造条件开展实验

进行实验教学必需有一定的物质条件，而我们学校又坐落在太行山下的一个小农村，各方面条件较差，实验仪器缺少，这时教师应该亲自动手自制一些教具仪器，不断创造和改时实验条件，而自制的教具更加简单、可靠、明显、直观。例如帕斯卡“桶裂”实验：一个容器里的液体，对容器底部（或侧壁）产生的压力可以远大于液体自身的重力，这对许多学生来说，是不可思议的，这个实验将会引起学生极大的兴趣，并且使学生对液体内部压强的概念有较深的认识。课堂上，我们不可能像帕斯卡那样跑到楼上往下倒水，我们可以找一只装麦乳精或奶粉的圆柱形罐头盒作为盛水的容器，底部用橡皮塞，可开小孔，再找一个大型漏斗和一根长约1米多的细玻璃管连接到罐头盒上，结果我们就可看到精彩的“桶裂”实验了。此外，还可发动学生参加自制教具，这可以丰富第二课堂的内容，发展学生的实践和创造能力。

3、充分利用现有仪器，有机组合进行实验

自然教学中，有许多的演示实验，为了使课堂上所有的学生都能看清楚，演示现象必须是明显的，所以在设计演示实验时应该注意以下问题：首先，实验过程中的变化要显著；其次，仪器的尺寸要比较大，尤其是观察部分的尺寸要大，要使教室内最远的学生都能看清；再次，要使被观察的文体对比强烈，以利于学生看准目标，易于分辨，这时我们往往可以通过投影，机械放大、放大电路等方式来提高观察效果，或采用染色、照明等方法来增加对比效果。例如，我在做金属钠与水的反应实验，以前在一个小烧杯内进行，看到的同学很少。现在我注意到每个班级教室里都有一台投影，就拿了一个收集气体用的大水槽放在投影仪上，当把一小快钠放入水中时，每个同学都可以看到钠在水中冒着“烟气游来游去”，当反应结束后，再在水中滴入几滴无色酚酞试液，整个屏幕一片红色，学生都惊叫起来，影响极深。像这种把投影和常规的实验仪器结合起来，就能使微小的现象得到放大，可以使某些只能俯视的现象转为正视。

4、利用活动课及兴趣小组活动，发掘学生的创造潜能——在“做中学”

据调查显示，我国学生动手操作能力和综合解决问题能力严重不足，亟待改善。其原因是长期以来我国小学科学教育重知识、轻能力；重结果、轻过程；重间接经验的传授、轻亲身体验的获得。

利用活动课及兴趣小组形式对学生布置了创新能力和动手能力的作业，可以是小创作、小发明，也可以是小实验、小论文，因陋就简，就地取材，自由发挥。如：①除去热水瓶中的水垢②调查家乡水质③测定责任田里土壤的PH值④探索与研究气压与天气晴雨的关系，对实验进行设计或改进⑤制作潜望镜⑥收集生活中增大或减小摩擦的实例……这类活动，既培养了学生创造性思维，又提高了学生的动手能力和处理问题的能力，增强了对知识的感性认识，从而激发了学生把知识应用于实践的兴趣，学生的创造潜能也将得到有效激发。

二、以课堂教学为主阵地，以学生为主体，开展创新教育。

首先，改革教学方法，培养学生创新能力。

以讨论式教学为主要教学方法，以在培养能力的同时让学生获取真知，在教学过程中，体现“三个注重”。一是注重在教学中有计划地组织小组讨论，给每一个学生提供参与机会，积极探究。二是注重鼓励学生提问，对于小学生来说，千奇百怪的自然问题一定会让他们产生强烈的好奇心。这种好奇心若转化为求知欲，则是推动学生主动学习的内在动力。学生要做前人没有想到的，没有做成的事情。对于学生的好奇心应及时予以表扬和鼓励，使他们萌发探索欲望。例如，学生在课堂上提出这样的问题：苍蝇喜欢往肮脏的地方钻，但它为什么不生病？蜘蛛在捕捉昆虫时，为什么不被自己所吐出来的蛛丝粘住？太阳为什么能发光，能发光多长时间？纳米材料有哪些特点？为什么用手接触含羞草叶子时，叶片就会闭合？这些问题在课本中是找不到答案的，有的问题教师一时也回答不出来，我们只能在课后查找参考资料，并组织课题组老师互相探讨，然后再回答学生。对于学生的大担提问和猜想，我们从不嘲笑，而是鼓励学生大胆地去想、去讲、去做。在教学中要营造一个勤于思考、敢于质疑、乐于动手的良好氛围。三是注重在教学中创设让学生动手的机会，教学中强调为学生创设动手的机会，有组织、有计划、有目的地探索。动手不是单纯的依样画葫芦式的模仿操作，而是强调有思维的参与，手脑并用。依据学生的年龄特征，具体做法是：①重视学具的使用。教学中努力变教师一人演示教具为人人动手使用教具。扩大训练面，加强学生的专注程度，同时引导学生根据学科特点动手自制教具，在自制教具的过程中活跃学生思维，培养学生动手能力。比如，《水的浮力》一课实验，为了让学生明白铁做的大轮船为什么能浮在水面上的道理。我让学生摆弄----怎样使沉在杯底的橡皮泥、牙膏皮浮在水面上？学生对自主动手兴趣高昂，有的把橡皮泥增大面积，有将橡皮泥中间挖空，有的把牙膏皮做成小船和碗的形状，最后学生得出：要使橡皮泥、牙膏皮增大浮力浮在水面上，必须改变成中部空的。这样，让学生在自觉、主动中获取知识，激发热情，培养能力；让学生在充分动手、动脑，从动中学习，动中思考，动中发现，挖掘创新的源泉。②加强实验。除了使用和制作学具外，还注重学生的动手实验。重视发挥实验室的作用，有时让学生走出校门，走向大自然去观察、去操作。

其次，培养创新学习习惯。

法国教育家朗格说得好，教育的最终目的不是传授已有的知识，而是要把人的创造力诱导出来，唤醒人的生命感、价值感。教学中应坚持有价值的教育和有效学习的原理，使学生的学习成为情感的、渐进的、活动的、反馈的过程，教师的主要作用在于激发学生积极主动愉快成功的学习思维，并使其达到高潮。教学要重视知识创造产生过程，而不是知识本身：评估教学成绩，重视学生思维的过程，而不是思维的结果。

三、以科学家为榜样，优化学生的创新品格。

首先是创新意识的培养，也就是以推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识的培养。只有在强烈的创新意识引导下，人们才可能产生强烈的创新动机，树立创新目标，充分发挥创新潜力和聪明才智，释放创新激情。我国著名的数学家陈景润当时也把这一被喻为“数学桂冠上的明珠”----“哥德巴赫猜想”问题作为自己的课题，正是在强烈的创新意识的鼓舞和推动下，他才投入了常人难以想象的精力和热情，取得了丰硕的成果。创新是产生于激情驱动下的自觉思维，创新思维是由于热爱、追求、奋斗和奉献所形成的境界高度集中，沉浸于那种环境里所产生的自觉思维。

创造意识离不开创造者的自信心。不相信自己的眼睛和判断，不相信自己的智慧和力量的人，绝不可能有创新的想法。自信是成功的第一秘诀，是一切创造者所共有的人格特质。为了培养学生的创新意识，教师一定要高度重视对学生自信心的培养，要多看学生的成绩和优点，要多看学生思维中的合理因素，并要及时地给予鼓励；不要动辄训斥，使他们成为谨小慎微的书生。要引导学生正确地评价自己，既不要狂妄自大，也不要妄自菲薄，要像高尔基那样，有“把人间和天上的一切奥秘通通揭开”的勇气和信心。

其次：以科学家为榜样，激发学生的创造动机。

谈起创新，学生往往有一种神秘感和可望不可及的心理障碍，认为创新是科学家的事，自己是无能为力的。我们告诉学生人人都有创新的潜力，只要根据自己的已学知识来形成自己独特的见解和做法，就是创新。在课堂教学中经常列举许多事例给学生以榜样示范，瓦特是从水开了把壶盖顶起而想到发明蒸汽机；伟大的科学家伽利略从不忽略那些看起来很平常的细微现象，他仔细观察了从来没人注意的大教堂里吊灯晃动的现象，发现了悬挂着的物体在摆动中的等时性，从而在此基础上发明了钟表。还向学生讲述了大发明家爱迪生是怎样发明电灯、电报、电影、电车的事实，他总共发明的专利物品高达1093项。中国科学家袁隆平致力于杂交水稻的研究，他的杂交水稻技术，被评为中国第一个特等科学技术发明奖，获联合国知识产权组织授予的金质奖章。我们要求学生像科学家那样，积极探索研究科学中的小创造、小发明。

再次，培养学生的坚韧性，磨砺创新意志。

培养学生的坚韧性。要使学生能坚持不懈，长久地维持业已开始的符合创造目标的行动；能百折不挠，经得起困难和失败的考验。“盖文王拘而演《周易》；仲尼厄而作《春秋》；屈原放逐，乃赋《离骚》，科学上没有平坦的大道可走，没有坚韧性，任何创造理想都不过是空谈。为了培养学生的坚韧性应该有计划地向学生提供一定难度的任务，使他们经受一定的困难和艰苦的磨炼。

教学实践证明，要使科学教学充满生命力，培养学生的创新能力，应该在目标上要求综合能力的提高和自身价值的社会实现，养成终身学习的能力；在内容上追求广博，关注与人类生活密切相 关的社会生活问题和自然科技问题；在态度上主动地求知，能动地发现、探索和创新；在时空上走出课本，走出课堂，走出学校，走向社会，走向生活；在手段上逐渐构建立体的相互交流相长的网络学习系统，科学教师只有努力探索创新性课堂教学的有效途径，让学生想创新、敢于创新，从而学会创新、乐于创新、善于创新，才能逐步培养学生的创新能力，才能造就一代创新人才。