刍议小学科学教学如何培养学生科技创新能力

发表时间:2021/2/24   来源:《中小学教育》2020年第31期   作者:黎棠
[导读] 现在部分科学课堂教学仍是传统的教学模式
        黎棠
        (广州市荔湾区三元坊小学  510170)
         [摘要] 现在部分科学课堂教学仍是传统的教学模式,重理论教学轻动手实践,严重地束缚了学生的思维与动手能力。根据这个情况,可通过科技小制作的活动,指导学生探究问题,解决问题。探讨科学教师在工作中如何把科学教学和科技制作有机地联合,引导学生落实好科学课的探索过程,体验科学研究的严谨和实事求是的态度,最终达到培养学生的科学创新精神和动手能力的目的,让科学技术是第一生产力成为现实。
        
        关键词: 观察、思考、创新、合作、实践探究
        一、问题的描述
在近年科学教学中发现现在的学生学习情况,可概括表现为:动口多,动手少;表面的问题很多,但能够深入思考付诸行动就更少了。在一些科学实验过程中,很多同学缺乏明确的实验目标,懒得动手和动脑,随意性比较大。因此造成许多实验效果不理想,达不到预期教学目标,这些都不利于学生科学实践探究能力的培养。
        二、创造条件,激发参与,引导学生主动寻找有价值的探究主题
如何找到问题的切入口,找到操作性强,又适合小学生特点的探究主题,需要在工作中紧扣教材,细心观察学生对教材的敏感度,从中找到突破口。下面以四年级《科学》教材下册的第一个单元,电的知识为例说明一下。
四年级的学生正处于一个初步概念建成时期,电对于他们来说,很抽象,但是又随处可见,在现今科学技术高速发展的时代,电与我们的生活息息相关,小学《科学》教材有关电的基础知识学习,是从静电开始,到学习导体和绝缘体,再到连接简单电路,让灯泡亮起来。最后再深入地学习串联、并联两种电路知识。在教学这个单元知识时,感觉同学们的学习热情非常高,学习效果也非常好,需要我们老师进一步调动同学们的学习积极性,引导他们积极联系生活实际,观察问题,发现问题,大胆猜想、设计解决问题的方案,并且达到最终解决问题的目的。
在课后布置了一道延伸作业,应用刚学习的电知识,观察身边的环境,在用电方面需要改善和提升的地方,用文字写出自己希望和设想。两天后,一位小宋同学交来了他的作业,他的作业反映的问题是:他的家里刚刚装修完毕,电线是暗线设计,房间有一段拐弯的小走廊,装修时是没有安装照明的,晚上如果上洗手间,要么只能摸黑前行,要么就打开房间大灯,才能隐约照亮走廊。但这样一来,房间强烈的照射,又好刺眼。有什么办法可以改善呢?因为如果再装暗线,工程量大,爸爸肯定不同意,如果装线槽明线,又与原来的装修不符,影响美感。于是他结合刚刚学习的电路知识,自己动手制作一个用电池隐形小夜灯,以弥补家里的美中不足。
小宋同学善于观察和思考,发现的问题也很有代表性,而且操作性很强。为了进一步巩固学习电的知识,老师决定在全班中来一次隐形小夜灯的科技小制作实践活动,培养同学们科学实践探究和动手能力。


        三、实际动手操作,逐步解决问题
实践是检验真理的唯一标准,我们的猜想假设是否正确?是需要我们动手去验证的。要求同学们有了实践探究的内容后,就要针对自己要研究的问题,去设计方法和步骤,并且付之行动。最后在老师的指导下,同学们积极探讨,顺利完成隐形小夜灯制作,步骤如下:
1、以小组为单位,紧密结合教材,复习电路知识,设计低压直流电路图,强调安全第一,现阶段千万不能用220V交流电来做实验。
2、准备材料和工具:3伏发光二极管2个,3伏钮扣电池2粒,微型开关1个,废弃开关面板1个。导线若干,电烙铁,焊锡,万能表等。
2、指导学生设计电路图,借助万能表,教会学生电路中通路、短路和断路的知识,串联和并联的区别,以及指导学生认识发光二极管的特性。
3、电路测试:按照电路图,分别找出电池和发光二极管的正负极,再加上小开关,全部串联起来,经测试,电路正常亮灯,表明设计方案正确。
4、在开关面板上,安装固定好小开关,再在开关面板下面,开两个小孔,把发光二极管用串联方法连接上。
5、把发光二极管安装在开关面板下面的小孔,把2粒钮扣电池用双面胶固定好,然后用烙铁把和各元件用导线连接好(电烙铁的使用,以老师动手为主),再按电路图重新检测确认,打开开关,灯亮,表示连接正确。
6、模拟用木板在墙上定位,用钻出两个小孔,把整个面板安装上去,经测试,一切正常,大功告成。既达到安全美观实用,又不破坏原有装修风格。
7、学生在老师的指导下,一步一步的学习电路知识,动手操作完成整个“隐形小夜灯”的制作。
        四、对实践探究过程中的一些思考
这一次的“隐形小夜灯”的制作活动,是课堂教学的完美补充和延伸,也是一次美好的科学与科技实践探究过程,与课堂教学相比,更具灵活性、操作性,同学们非常享受这一次的实践探究活动,也使他们对电的知识理解得更加深刻。
在整个科技制作活动过程中,让同学们亲身进行实践探究,对培养学生的科学创新精神和实际动手能力有重要的作用。因此教师必须重视学生的实践探究过程。学生提出了问题只是万里长征走完了第一步,要让学生带着问题和猜想去进行观察、实验,去搜集相应的信息。教师在这个过程中要充分发挥引导作用,为学生的探究出谋划策,引导学生针对自己要探究的问题设计好活动的方法和步骤,合理使用器材等。
总之,实践探究是一种有目的的活动,过程要围绕着目的来寻求问题的解决方法,而不是一种散漫的、徒耗精力的活动。要让学生在科学探究活动的过程中,体验学习科学的乐趣,提升科学探究的能力,形成良好的科学素养,使探究活动富有实效性,作为科学老师,要关注整个实践探究活动的过程,让学生紧密围绕要探究的主题开展实践探究活动,不至于跑题、偏题,甚至半途而废。只有这样,学生的科学实践探究能力和科学创新精神,才会在一次次的活动中得到累积和升华。
        五、主要的参考文献
[1]、《青少年科技创新教育探索》,广东省青少年科技协会出版,2010年04月
[2]、 《科学课程标准》,教育科学出版社,2011版
[3]、 《少年发明与创造》第294期,河北少年儿童出版社
(作者联系电话:黎棠 18028623950)
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