科技创作毕业论文论科技创作与学生创新能力的培养.docx
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科技创作毕业论文论科技创作与学生创新能力的培养
论科技创作与学生创新能力的培养
摘要：
本文首先阐述了科技创作的概念、作用以及成年人与学生创造力的差异和影响因素等有关理论；其次通过查阅大量文献研究如何使科技创作能够更好地培养学生的创新能力；最后结合新世纪的时代要求，从知识、能力和创造性人格等三方面阐述了科技创作对指导教师素质的要求，从而为培养学生创新能力提供可能性。
关键词：
科技创作;创新能力;创造力;能力培养
Ontechnicalcreationwithstudentinnovationabilityraise
Abstract:
Firstofall,thisarticleelaboratestheconceptandthefunctionofscientificandtechnologicalcreativity,thecreativedifferencesfromadultsandstudents,aswellastheimpactoffactorsrelatedtotheory;Howdoesnextenablethetechnicalcreationthroughtheconsultmassiveliteraturesearchtoraisestudent'sinnovationabilitywell;Finallylightoftheunionnewcentury'stimerequest,thisarticle,fromtheknowledge,abilityandcreativepersonalityonthreeaspects,elaboratescreationscienceandtechnologytoguidetherequirementsofthequalityofteachers,soastoofferstudentsthepossibilityofinnovation.
Keywords:
Scientificandtechnologicalcreativity;Innovationability;Creativity;Capacity-building.
1引言
新世纪的教育是全面创新的教育，创新已成为时代的要求。
邓小平同志说过：
“科学技术是第一生产力。
”当今世界，谁的“第一生产力”强大，谁就在综合国力的竞争中占有优势。
面对21世纪，迎接未来的挑战，培养具有创造精神和创作能力的高素质人才，是现阶段我国科技经济和社会发展的需要，是时代赋予教育的重任，也是我们实施“科教兴国”战略的出发点[1]。
创新教育是以培养学生创新思维，充分挖掘每个学生的智力、潜能，提高学生全面素质和综合运用知识、解决实际问题的创造性能力为目标的教育方式和教育过程。
在创新教育全面深入的今天,我们除了把课堂教育作为创新教育的主阵地之外,还应开辟更广阔的天地让学生的梦想插上翅膀。
近年来越来越多的学校将科技创作活动设为各个科目的必修课，发现科技创作对提高教学质量，增强学生创作能力，发挥着日益明显的效果。
2科技创作的概念
科技创作是一种受到学生的知识、智力、兴趣、创造思维能力和动作技能等多种因素影响的心智活动。
科技创作严格意义上的定义在学术界是众说纷纭，难以取得一致的看法，但公认的基本特征应具备两个条件。
首先，科技创作必须是首创的、独创的、新颖的，不是简单的重复和“模仿”，而是要求手脑配合，随着任务的难度和复杂程度的提高，智力的参与量将相应提高；其次，科技创作必须对社会发展有意义或者是有用的，能够解决实际问题或理论问题[2]。
概括地说，科技创作是指提供新颖的、有意义的成果的活动。
在科技创作活动中，学生往往面临着很多从来没有解决过而又没有现成答案的问题，这都需要学生自己开动脑筋充分地利用发散思维、复合思维以及丰富的想象力进行解决，而这样的解决问题的过程实质上就是一种创造活动。
同时，科技创作又需要一定的动作技能来配合，学生的设计方案往往要通过手工制作与操作来实现。
可以想象简单的动作技能，学生比较容易习得并能自动化，但如果是复杂的、难度较大的活动如果没有智力活动大量的参与是难以完成的。
动作技能也不是孤立存在的，它要求智力活动的密切配合，因此科技创作的顺利进行需要智慧技能和动作技能的密切配合。
科技创作为学生实现小发明、小创造、小制作的心智活动与创造活动存在着千丝万缕的联系，可以认为科技创作也是一种创造的活动。
我们一谈到创造，就会想到爱因斯坦、牛顿、爱迪生等大科学家和大发明家，其实创造活动并非是这些伟人的“专利”，我们在日常生活中也经常进行着创造活动。
例如我们独立地想出一种方法，巧妙地解答了一道物理题，经过“冥思苦想”发明一个结构简单、能演示电动机原理的线圈，制作了一个小风扇等等。
也就是说，只有我们经过思考，提出了我们以前没有掌握和使用的方法、方案或设计，制作了以前自己从未做出的东西，这些活动都算是创造活动。
当然我们进行的这种创造在社会价值上远不如大科学家、大发明家们的创造活动。
但是这种创造活动对于培养学生的创造思维、创造精神和动手能力具有不可低估的作用，很多大科学家、大发明家在小时候就勤动手、善思考，如爱迪生、法拉第就是这样的人[3]。
3成年人与学生创造力的差异
随着年龄的增长、能力的发展、知识的丰富，学生如同成年人、科学家一样具有创造力，学生可以结合教学内容、借助于教师的指导进行一些科技创作，其主要内容受其兴趣、学习环境、教师教学风格及教师的创造能力水平和创新意识的直接影响。
教师在科技创作活动中，应当尊重学生的主体地位、创造各种条件、创设各种问题情境来培养学生的创新精神和创新能力。
事实上，我们承认学生具有创造力，但同时必须看到学生的创造力与成年人的创造力并不完全相同，两者之间存在着明显的差异。
造成这种差异的根本原因在于学生的特点和发展水平。
与成人相比学生创造力的主要特点可概括如下[4]：
3.1学生的创造力在不断地发展与变化
成人的创造力已基本定型、变化幅度不大，处于一种基本稳定的状态。
学生的创造力则不同，随着年龄的不断增长，知识不断丰富以及智力因素的发展，进而发生变化。
学生心理的现状为其创造力的发展提供了基础，同时学生创造力的发展与变化的特性又为我们开发学生的创造力提供了可能，这也是开展科技创作活动的目的之一。
3.2学生创造力处于比较简单和初级的水平
任何创造力都不能脱离智力、知识、各种非智力因素和能力而独立存在，它的存在、活动与发展必须以各种因素为基础。
学生的智力发展和只是准备水平仍然较低，其思维仍以动作思维、具体形象思维为主，抽象的逻辑思维的发展刚起步，其创造力的水平不可能不受这些因素的限制与影响。
因此，小学生、中学生虽然也可以做一些有社会价值的发明，但总体来讲他们的创造力还处于比较简单的水平。
3.3学生创造力的自发性强，表现广泛
由于学生的自我意识、自我控制方面的能力还不如成人，这样便导致其创造力的自觉性和针对性较差、自发性较强，受他人和环境的影响较大，同时在较为复杂或难度较大的问题面前常常缺乏坚持性。
从另一角度来看，学生的这一特征又决定了其兴趣广泛，对各种问题反应敏感，思路开阔的特点。
随着年龄的增长，学生创造力的自觉性将不断增强，最终处于主导地位。
3.4学生创造力主要以创造性想象为主
创造性想象和创造性思维被认为是创造力的两大认识支柱，任何创造性活动都不能缺少这两个因素。
但因为中小学生的思维发展水平，尤其是抽象逻辑思维的发展水平较低，所以对他们来讲创造性想象的作用和地位更加重要。
同时这也是由想象的特性决定的。
想象具有随意性、跳跃性、非现实性等特点，不需要太多的知识经验和意志努力便可以产生。
创造性想象可以给学生带来无穷无尽的乐趣，尤其是想象的成功所受到的表扬往往会给学生带来成就感。
要进行科技创作，要提出好的创意、要设计新颖的制作方案没有丰富的想象力是难以实现的。
科技创作不但要充分发挥想象力的重要作用，同时还要更好地培养学生的想象力[4]。
4影响科技创作活动的各种因素
为了揭示科技创作的心理结构以及更好地进行科技创作的教学，我们有必要对影响科技创作活动的各种因素作简要的介绍。
4.1科技创作能力与知识之间的关系
要想顺利地进行科技创作，学生必须具有丰富的知识，否则一切都是空谈。
首先，学生要具有相关的科学文化知识。
要掌握科技创作所需要的基本知识，如力学、电学、热学、光学等方面的知识。
丰富的科学文化知识是科技创作的基础，可以想象如果学生没有一定的力学知识、电学知识是难以制作出电动小车、电动船等等。
其次，学生要具有设计与制作的知识。
例如知道如何确定题目和绘制结构等方面的知识。
第三，还要掌握科技制作中需要的技术和技巧。
如怎样减小轴承的摩擦阻力，如何确定不规则物体的重心等等[5]。
此外，学生还应了解各种材料的规格以及它们的特性，以备设计与制作时采用。
虽然知识在科技创作中起到了重要作用，但并不等于知识越多科技创造能力就越强。
有时候过去的知识和问题解决方式会使学生形成思维定势，从而影响学生思维的灵活性和变通性，对创造性问题的解决起到抑制和阻碍的作用。
为了提高学生创新能力应当注意提高学生的智力，在内容上要丰富多样，结构合理，在组织上要纵向贯通，只有这样的知识才能被学生灵活地迁移，才更有利于问题的创造性解决。
4.2科技创作能力与智力的关系
科技创作是学生在教师指导下进行的一种创造活动，这种活动完成的质量高低取决于学生的创造能力的高低。
事实上自从科技创作的概念提出以来，人们就在探讨科技创作与智力之间的关系，直到近些年才取得了较为一致的看法，即高创作力者必有中上智力，但高智力却不能保证一定具有高创造力；低智力者创造力一定低。
以小学生为对象，研究智力与创造力的关系，发现两者的相关系数在0.3以下。
这表明，智力与创造力是两种不同的能力，两者不能等同。
具有中等以上的智力水平是创造力发展的必要条件，但不是充分条件。
在我们的日常生活和学习中也经常会发现有的人智力较高但不善于发散思维，不能解决新奇情境中的问题；有的人思维敏捷、灵活、善于变通、想象力丰富，但不善于逻辑推理，质量水平不高等。
因此我们在教学时不要把智力的高低作为衡量一个学生学习能力和发展潜力的唯一标准，而实际上一个因循守旧、墨守陈规的高智力的人也是难以做出成绩的。
创造力不但很大程度上决定了学生将来能够取得业绩的大小，而且创造力还具有很强的可培养性。
理论研究与教学实践均表明，遵循创造力的培养规律，只有坚持不懈地努力，创造力是可以培养的。
科技创作一方面需要学生具有一定智力和创造力作为基础，另一方面在开发学生智力，培养学生创造力方面也将起到重要作用。
4.3科技创造能力与非智力因素之间的关系
有人认为，创造力有6个要素：
能力、认知风格、价值、目的、信念和策略，其中只有能力和策略两项与智力相关，其他四项均属于非智力因素。
可见非智力因素的影响也是不容忽视的。
我们正视与分析非智力因素在科技创作过程中的作用有助于我们更有效地进行教学，也有利于我们因人而异培养学生的非智力因素。
有人曾就非智力因素与创造力的关系问题，对个人持有30想以上专利和收到国家表彰的科学家和发明家进行调查。
结果表明，这些人都具有与众不同的心理特征。
他们有恒心和和韧劲，甚至在看来希望渺茫的情况下，仍然坚持到底。
他们童年时代就具有强烈的追求知识的欲望；他们具有羡慕的独立倾向和独创精神；凡事有主见，肯努力，不甘虚度一生；对自己充满信心，敢于坚持己见；精力充沛，干劲十足。
显然这些非智力因素在其科技创作中起到了特别重要的作用。
非智力因素在学生科技创造能力的发展方面也具有重要的作用，“它是引起智力与能力发展的内驱动力。
”学生只有具有了科学的世界观、人生观、高尚的道德情操和真实情感，才能树立正确的学习目标和维持持久的学习动机，才能更好地处理直接目标与间接目标、内部动机与外部动机的关系，为较高的理想奋斗。
只有如此学生的创造能力、创新精神和各种技能才能不断地健康发展。
再有，只有具有了勇敢，自信与百折不挠和自我批评的精神，学生才能结合自身实际正确果断地确定奋斗目标，并在学习和问题解决的过程中勇于克服困难，及时调整自身的行为和状态。
这样，学生的各方面能力、素质便能得到持续健康地发展，学生的科技创作能力自然会得到提高。
4.4科技创造能力是动作技能与智慧技能的有机结合[5]
科技创作活动的顺利进行需要学生具有一定的知识、智力、创造力同时还要有一定的动手能力，只有这样才能顺利地完成科技创作的任务。
在科技创作活动中，动作技能与智慧技能实质上是相互联系、相互作用、相互促进的。
教师经常说同学“心灵手巧”，实际上“心灵”指的就是学生的智慧技能比较强，思维敏捷而灵活，善于利用已有的知识解决新问题；而“手巧”指的是学生的动手能力强，能够完成复杂或难度较高的任务。
在难度较大的任务面前单纯的“手巧”是不够的，这时代“手巧”必须有“心灵”支持，实际上它们是互为表里的关系。
所以在科技创作中我们的目标是不仅要培养学生的智慧技能，更要培养学生的动手能力。
因此，在科技创作活动中我们的核心目标是通过教师的指导使学生积极主动地去发现问题、思考问题、解决问题,从而丰富学生的知识，开发学生的智力尤其是创新能力。
往往科技创作的思想、思路、方案要通过学生的小发明、小制作来体现，这就要求学生要具有一定的动手能力，同时这种动手操作的过程和结果也会给学生带来快乐和满足，有助于激发学生的创作热情和培养学生的自信心，更有助于学生智慧技能的发展。
5培养学生科技创作的创新能力
5.1强化学生科技创作的动机
人的活动都是在一定动机支配下进行的。
动机是创造发明活动的重要内在动力之一。
在探索性等自觉活动中，必须不断地强化创作动机，才能使个体不断地思考和奋进。
那么怎样才能强化这一动机呢？
首先，要培养自己良好的问题意识。
在事业上有所创新的人，是否都是脑子特别灵或者巧妙地掌握了用脑的秘诀呢？
对第一个问题的回答是：
不一定；而第二个问题的答案则是肯定的。
问题意识就是对某些问题紧抓不放，非想出个办法不可。
因此，它是一种强烈而明显的解决问题的意念，是相对持续和稳定的心境，其基本特征是多用脑、勤思考，不断地促进创造动机持续和强化，最后实现突破，完成创新[6]。
其次，培养思考问题的灵活性。
就是要善于从多种角度去认识事物。
如果一个人思想陈旧，思路单一，观点呆板，而思考问题时又常常带有成见，是不可能有所创作发明的。
最后，科学用脑、勤于思考。
众所周知，刀不磨要生锈，水不流要发臭。
脑子不用也会变得迟钝起来。
科学用脑，勤于思考和强化创作动机是相辅相成的。
动机在不断的自觉活动中会得到增强。
因此，在科技创作中首先要倡导发散性思维，学会围绕一个问题进行多层次、多角度的广泛设想，然后再做集中思考、重点突破，产生新主意、好办法。
总之，保持较强的问题意识，勤于思考，有利于增强和保持科技创作的动机。
5.2学会突破常规习惯
爱因斯坦在日常生活中，喜欢“随便”而不愿受拘束，喜欢做什么事就做什么事。
每个人都有自己独特的经验、思维方式和思考习惯。
有的人考虑问题喜欢先从综合的命题和原理出发而演绎推理；有的善于从分析各种有关现成观点和见解入手，通过归纳总结形成自己的思想；有的勤于观察，收集第一手材料，再加工制作，使之上升为理性认识。
各种思考习惯都有自身的合理成分，也有自己的不足。
一个人如果只局限于一种思维方式，必然影响思路的开阔、眼界的拓宽。
相反，如果经常努力地变换思维方法，突破惯常的行为方式和思考方法，采取一反常态的方式去做或想，则可能取得意料之外的成功。
大家熟知齐威王和田忌赛马的历史故事。
按一般人的思维常规和思考习惯是：
你来好马，我必须选好马去对抗，才有取胜的可能；你用中马，我也必须用中马来比；最后自然是劣马与劣马抗衡对阵。
而田忌却与此相反，他别处心裁地以自己的劣马去应付对方的好马，先输一局；再以自己的好马与对方的中马对阵，以中马与对方的劣马抗衡，连胜两局，结果以2：
1取胜。
本来是胜负未知或必败无疑的局面，却因田忌的巧妙布阵而反败为胜[7]。
在科技创作过程中，要注意培养突破定型思考的习惯，否则就会影响知识的更新，阻碍创新能力的发展。
突破思考习惯，还可以表现为迂回绕道，克服障碍，从意外的角度去解决问题。
这样才有利于集思广益，博采众长，才有可能一鸣惊人。
5.3挖掘科技创作的潜能
创作就是要达到高于原有认识的新水平。
想有创新，就必须充分发挥自己的智力，合理地挖掘创作潜能。
相对论的创造者爱因斯坦小时候很“愚蠢”，“举止迟钝又怕羞”，连说话也支支吾吾，他父母都担忧他的智力不及常人，学校教师也对他表示失望。
可是谁会想到，这个“笨”小孩后来竟成为伟大的科学家。
爱因斯坦的成功，就在于他后天的勤奋、刻苦、好学。
善于不断地培养和挖掘自己的创造潜力。
对于任何人来讲，即使一开始就有一个好主意、好方案，也需要进一步论证和深化。
要坚持不懈地一步一步钻研下去。
“胜利往往出现在最后的坚持之中”，这话是非常有道理的。
创造发明大都是在思考和探索的后期，甚至在最后一步才见胜负。
创造发明就想打井取水。
有时掘了又掘，不见一滴水，再挖掘下去还是岩石。
此时，可千万别灰心，否则就会半途而废。
挖掘创作潜力，不仅要注意发挥自身的能力和智力，对问题进行由浅入深的思考，而且要重视对所收集的创作素材价值的论证分析。
5.4注意想象能力的培养
想象力是创作能力要素中最重要的因素之一。
它是科技创作所必需的一种思维能力。
德国的哲学家康德认为，想象力是一种创造性的认识功能，它能从真正的自然界里创作出另一个抽象的自然界[8]。
那么，我们该如何培养想象力呢？
首先，丰富想象储备，见多才能识广。
有意识地多接触社会，多参加活动，多接受外界信息，对于丰富想象储备很有必要。
在学习活动中不要死记硬背，否则思想会变得僵化苍白，想象的翅膀就不可能展开。
其次，扩大知识范围。
博学多才，是提高想象能力的一项基本建设。
总的来说，对面临问题的领域知识越广博，经验越丰富，则根据实践要求而提出的创造性想象和想象实现的可能性就越大。
具体来看，想象力并不一定都与知识的增长成正比例关系，这和思维方式有关。
一般来说，线性思维类型的人，想象力差些，平面思维类型的次之，而立体思维类型的人绝大多数富于想象力。
因此，在争取知识总量增长的同时，还要优化思维方式，注重想象力的开发和培养。
最后，调节影响想象力的心理因素。
如果过多地使用记忆和判断，想象力会受到抑制而逐渐退化。
善于分析和归纳的人，不一定有高超的想象能力，它们之间没有必然的联系。
但是记忆、分析、判断和想象关系的形成过程中存在随机性，可以相互促进，也可以相互制约。
5.5培育科技创作的创新人格
培养创造创新能力，只进行创造思维、创作技巧和创新技能的学习还远远不够，更要培育如自信、活力、意志、胆识等创作创新人才的个性品质，铸就创作创新人格，才能育成创作创新能力。
人的星光千差万别，俗语话：
“江山易改，本性难移。
”难道有的人就注定一辈子与创新无缘了吗？
不是的。
性格决定命运，是有一定道理的。
但性格是可以通过训练、锻炼重新塑造的。
即使性格很内向的人只要认真坚持锻炼、实践，是能够重塑良好性格，增强创新能力的[8]。
因此，无论原有性格什么特点，都应注意人格品质和情感智力的修养与锻炼，才能培育出科技创作的创新人格。
6科技创作对指导教师素质的要求
科技创作是为培养学生的创造能力和创新精神而开设的课程，它首先要求教师具有进行创造性活动和指导科技创作活动顺利进行的素质。
事实也证明，学生创造力培养的效果是与教师的素质有关直接的联系，而教师的素质主要包括教师的知识结构、能力结构、身体心理素质以及人格特征等，同时教师的教学风格也会对科技创作的指导过程产生直接而深刻的影响[9]。
6.1知识结构
教师要具有内容丰富、结构合理的知识。
这些知识是教师教学观念、教学技能和教学能力的主要来源，教师只有了解有关创造性活动、科技创作方面的心理学知识、教育学知识、科技创作的技能技巧方面的知识以及学科大综合知识，才有可能有效地指导学生进行科技创作活动。
6.1.1教师要具备相关的心理学、现代教育学方面的知识
学生知识的传授，能力的培养，尤其是创新能力和创造人格的培养，必须以现代教育学，心理学作为基础。
只有教师对学生的心理发展水平、发展过程、发展特征有了全面了解，对现代教育理论、教育现状的教育实践有了一定的把握，才有可能树立正确、科学的教育观、教学观等[9]。
只有这样教师才能结合教学实际，针对已确立的教学目标，选择设计内容，指导教学过程，公平、客观地对教学结果进行评价，从而使学生在科技制作过程中身体、心理、能力因素与非智力因素得到全面发展。
6.1.2教师要具备丰富的科技创作方面的知识
教师必须具有较高的创造性思维能力，熟悉思考问题的方法，善于用创新意识和创新精神启发引导学生进行创造性活动，还必须具有组织教育的能力，把具有不同个性的学生组织得有条不紊，因材施教，竭力点燃学生思维的火花，激发学生的求知欲望，营造出一个生动活泼的创新空间和创造氛围。
教师指导学生进行科技创作，只有自己要具备进行科技创作方面的知识与能力，这样才能避免纸上谈兵。
6.1.3教师既要精通本专业，还要具备多学科的综合知识和增加知识储备
在科技创作过程中所需的知识是多方面的，往往不是来自一个学科，在创作中常常需要对不同学科的知识了如指掌。
教师为了有效地对学生的科技创作活动进行指导，电学、力学、光学、声学、电子学、生理学、材料学等方面的知识是必须掌握的。
在当今世界，经济、政治、文化、科技等高度一体化，计算机、光纤网剧增长，只是更新日益加快[9]。
教师还要不断更新知识，增强新知识的储备，在基础性、现实性、前沿性和世界性等方面的重大理论问题上给以关注并深入研究，才能拓宽学生的思路，提高学生的综合素质，培养出新世纪的人才。
6.1.4教师要了解科技发展的新趋势，新动向
信息技术是当今科技成就之一。
信息技术包括有：
光导纤维、电视网络、因特网技术及其应用。
它实现了“海内存知己，天涯若比邻”，“秀才不出门全知天下事”。
空间技术发展有：
神舟飞船、嫦娥一号、研制并发射成功，表明我国空间技术的巨大成就，以此可以提高学生的自信心与自豪感，让学生展望美好的明天。
还有，各种各类家用电器：
如微波炉、电冰箱、空调、洗衣机、太阳能热水器等，让学生感受到了科技改变了社会，提高了人类生活质量。
科技成果美不胜收。
教师要学会用科技成果来培养学生学科学、爱科学、用科学的情趣。
科技发展带来的新成果不但丰富了我们进行科技创作的理论基础，同时为我们进行创作提供了丰富的素材、有益的启发，比如我们可以利用光的偏振特性、激光的传播特点，进行很多科技制作。
6.2能力结构
教师的创作倾向和水平直接影响教学效果，在科技创作中也是如此。
科技创作具有实践性、主体性、探索性、主动性等特征，所以科技创作要求教师在具备一定的一般教学能力之外还要具备一定的创造力、组织协调能力、信息收集能力、信息发布能力以及动手实践能力[10]。
6.2.1创造力
这要求教师要有一定的创新能力、创新意识和创新精神、只有这样教师才能不拘一格地选题、独特新颖地进行设计（教学设计和创作设计）、灵活合理地对教学过程进行管理和监控。
教师具有创造力的丰富高效的知识，灵活敏捷的思维方式，勇于探索、善于质疑的创造人格都会给学生以深刻的影响。
6.2.2组织协调能力
在科技创作中，学生往往是以个人或小组的形式进行活动，学生自主性比较高，这样就增加了教师对学生进行组织和管理的难度，同时合理有效的组织与协调有助于集体内部学生之间的相互协调、相互帮忙、相互支持，也有助于培养学生从事集体活动的能力。
在教学过程中要坚持主体性原则，努力发挥学生的积极作用
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