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小学科学教学与学生创新素质的培养本科学位论文
小学科学教学与学生创新素质的培养
大海乡二道坪小学方文
摘要：
本文结合科学课的学科特点和教学实践，阐述了如何在科学课的教学中为学生提供创新实践机会，以激发他们创新的潜能，唤起强烈的创新意识，培养顽强的创新意志，并在学科教学中培养学生的创新能力。
关键词：
创新意识创新意志创新能力
“创新”是指能为人类社会的文明与进步创造出有价值的、前所未有的全新物质产品或精神产品。
江总书记在1998年的一次讲话中指出：
“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。
”在知识经济日见端倪的今天，需要大批创新型人才，而创新型人才的培养主要靠以创新为核心的素质教育来实现。
所谓具有创新精神的创造型人才是指具有创新意识、创造性思维和创新能力的人才。
教育在培育民族创新精神和培养创造性人才方面，肩负着特殊的使命。
我们教师在“传道、授业、解惑”、培养基本技能的同时，更应高度重视开发学生的创新潜能，培养学生的创新能力和提高学生的创新素质。
科学学科是一门与科学、技术、社会密切联系，操作性、实践性、创造性和社会性很强的学科，教学内容丰富多彩，蕴含着多方面与创新有关的教育素材，这就要求教师在实践中创造性地应用各种手段，将多种教学方法进行优化组合，吸收由教育科学所提的新知识，实现教学方法的创新，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。
因此在科学课堂教学中，不但是学生获得科学知识的主要渠道，也是培养学生创新素质的主要途径。
一、唤起强烈的创新意识
现代创造学理论告诉我们：
人人都有创新的潜能，这种潜能是可以开发和培养的，仅仅是每个人所展现的形态、程度、质量不同而已。
从学生的年龄特点分析，小学生思维活跃，好奇心强，喜欢发问，对新事物、新知识有强烈的求知和探索的要求，当他（她）听到了闻所未闻的事情，或是看到了见所未见的情境引发的事情时，一旦产生好奇心，他（她）的兴趣就会勃然而发，注意力特别集中，此时容易激发学生探索问题、追求真理的兴趣，容易擦出创新之火花，唤起其强烈的创新意识。
（一）巧设悬念
“学起于思，思起于疑”，科学教学很大程度上就是引导儿童发现问题，分析问题，创造性地解决问题的过程。
课堂上巧设悬念是激发学生学习兴趣，驱动学生思维动力的有效方法。
如在教《沉与浮》中，我先准备两个乒乓球：
一个原样不变，能浮在水上；一个经过处理，重量变大会沉入水中。
老师悄悄把两个乒乓球换来换去，一会儿让它上浮，一会儿让它下沉。
这样很容易引起学生的兴趣，他们会好奇地问：
“咦，为什么会这样呢？
”；又如《蒸发》一课，一上课，我用沾有酒精的毛笔在黑板上画了一幅简笔画——一只展翅高飞的小鸟，让学生观察“小鸟”有何变化。
经过短短的几分钟，“小鸟”飞走了。
随后问：
“‘小鸟’怎么会不见了呢？
”这样，学生在脑海里形成悬念，心中激起了强烈的求知的欲望，驱动了思维动力。
（二）诱导动口
创造的前提，必须是对原有材料和知识有深刻的理解，准确地把握，能举一反三，融会贯通，而做到这一点与正确的语言表述是分不开的，所以诱导动口，重视学生学会用语言表述一个科学事实，表达自己的见解，是培养创新能力的基础。
如教学《汽车的故事》一课，教师在同学了解汽车的发展史后问：
“假如你是一名汽车制造商，你会制造一部怎样的汽车？
”学生畅所欲言，一个学生说：
“我想发明一种车，在它的前半部安装一个巨大的垃圾清洁器，既能扫马路，又能吸收垃圾、有害气体和空中的灰尘。
在后半部安上储水箱和氧气制造机，一边洒出能杀菌且具有芳香气味的水，一边制造出氧气向空中释放。
可以把这种车做得小一点，供家庭和道路狭窄的地方使用。
”另一个学生说：
“我想发明一种海陆空都可通行的车，这种车的外形与现代的车相似，飞行时能自动伸出两个机翼，下海时能敞开车棚并伸出螺旋桨。
”……这时教师及时鼓励设想中的积极因素，并抓住教育契机，向学生介绍一些简单的发明创造方式和方法，使他们有意识地进行创造。
（三）诱导动手
教师的启发诱导可促进学生对学习产生需要，如可利用实物、语言以创设情景的方法来激发学生的学习兴趣。
教师的启发诱导主要是把学生的“知”与“不知”的矛盾揭示出来，使学生将“不知”转化为“知”，而这种转化是学生通过自己的努力可以做到的。
如教学《电产生热》一课时，要求学生用一根铁丝把一节电池的正负极连接起来，并摸一摸铁丝，手有什么感觉？
这个实验本身效果不明显，可是有的学生的效果却很突出——手很烫，原来他是用了三节电池。
虽然他与实验的要求不一致，但恰恰由于这一个不一致，使他发现了电热效果明显的一种方法。
因此，这时教师切不可训斥否定学生，否则就把学生创新的萌芽扼杀在摇篮里，教师应该大力表扬，并以此为契机进行启发，唤起创新意识：
“除了增加电池，还有哪些办法也能使电热效果更明显呢？
请你自己设计实验动手试试。
”这时学生创新的意识则更强烈。
另外鼓励学生留心观察、多思多问，学生结合自己所学知识进行一些创造性活动，比如学了摩擦力有些同学想到防滑运动鞋；学了不倒翁后有些同学想到为老爷爷、老奶奶做一根不倒拐杖；学了电的来源后有些同学想发明一种既能防雷电袭击又能吸收闪电的仪器……
二、培养顽强的创新意志
创新意志是指在创新过程中表现出来的那种自觉的、顽强的、勤奋的甚至是冒险的精神。
要创新，要走别人没有走过的路，没有不怕失败，不怕困难的坚强意志，没有比别人多流些汗水，多花些精力的精神，是不可能有所创造的。
正如发明大王爱迪生说：
“天才，就是百分之一的灵感，加百分之九十九的汗水。
”
（一）在情感上渗透
情感教育是意志行动的推动力量，良好的意志也意味着一个人善于控制自己的情感。
因此在教学时可充分利用科学科学中的一些史实、科学新成果和科学家事迹的介绍，对学生进行这方面的思想渗透。
如介绍我国北宋时期学识渊博、成就卓绝的科学科学家——沈括改革方法的坎坷历程；又如《日心说》的创立人-----尼古拉．哥白尼的故事。
哥白尼是16世纪波兰伟大的天文学家，他的学说使科学科学从宗教神学的桎梏中解放出来，开创了天文学的新纪元，是人类在天体认识史上的一个里程碑。
然而，哥白尼的“日心说”在当时却遭到反动教会的残酷迫害，阐述“日心说”的不朽著作《天体运行论》，在刚公开出版时就被教皇宣布为“邪说”，并被列为禁书。
继哥白尼之后，布鲁诺、伽利格等人为了捍卫、宣传哥白尼“日心说”而壮烈地献出了自己的生命，成了科学史上的两大惨案。
经过长期艰难曲折的历程，“日心说”终于战胜了“地心说”，从而使科学大踏步地向前发展。
可以想象，如果没有顽强的创新意志，再新颖的创新也会半途而废。
相反在学习中遭到一些困难就显得微不足道，从而增强学生战胜困难的决心。
（二）在实践中培养
创新意志的实施，固然要注意以知识点激发学生情感，更要注意由情感升华到更高层次的内在认识。
情感的实践性实际上说的就是情感体验。
因此在教学中应“重过程、重实践”、“做中学、做中悟”，在实践中培养学生的顽强的创新意志。
如《水域的污染和保护》一课，组织学生进行实地考察活动，带领他们到桂江河岸，考察桂江水域的污染情况，并提出治理方案。
在考察中不仅要收集、整理事实材料，还要从书籍、报刊、电视、网上收集有关水域污染和保护的知识，并且对所取得的信息加以分析得出结论，提出合理的建议或治理方案。
这一实践过程时间较长，难度较大，对于小学生来说有一定的困难，但学生们认识到水是生命的源泉，这个活动对于改善水质、保护水资源具有实际的意义，于是他们兴致勃勃，克服困难，竭尽所能。
在这一过程中，对于培养学生的意志起到了推动的作用，为他们的创新思维提供了一定的空间。
三、培养灵活的创新思维
创新思维是指以新颖独创的方法思考或解决问题的思维过程，是人类思维的高级过程，其决定着一个人能否创新及创新能力的大小，是创新素质的核心，对学生的学习有巨大的意义。
因此在科学教学中要有意识地培养学生的创新思维，而且是“多性”的思维，包括培养学生的发散性思维、想象性思维、直觉性思维、逆向性思维等。
（一）采用多种实验方法，培养发散思维
采用多种方法做同一个实验，可以使学生从不同角度、不同层次去发现问题并解决问题，给学生提供了发散思维的机会。
发散性思维是创新思维中最可贵的思维形式。
教师应多安排一些刺激学生发散思维的环境，逐渐养成学生多面向、多角度认识事物解决问题的习惯。
如教学《空气占据空间》一课时，教材实验：
拿一只瓶子，瓶口塞紧带漏斗的瓶塞，把水倒进漏斗，观察水是否能流到瓶子里；再把瓶塞松一松让学生观察有什么现象发生——水流进了瓶里；你还有其它方法能让水流进瓶里吗？
学生思索后，争先恐后，踊跃发言，气氛十分热烈，有的说可以在瓶塞上开一个小孔；有的说可以在瓶子上凿一个洞，还有一位学生说可以设计一个分成两格的漏斗，一边放水，一边空着……学生的交流使他们获得了意外的信息或“灵感”。
学生的畅所欲言，正是学生创新思维的结果。
（二）创设实验问题，促进创新思维的发展
创新教学的构成要素是研究性、引发性、发散性、归纳性等有机结合起来的，问题也是创新思维发展的原动力，因此教师在实验过程中要善于发问，善于设计问题，提出具有挑战性的新问题，同时也鼓励学生大胆质疑。
如在教《热辐射》一课时，问学生：
怎样验证黑色物体吸收的辐射热多？
问题一提出，学生纷纷进入积极的思考状态。
经过思考，学生有的说：
“用两个相同的易拉罐，一个涂上白漆，另一个涂上黑漆，分别装上等量的水，同时放在太阳中晒，看黑色罐中的水会不会热得快”；有的说：
“分别用白纸和黑纸各包一根温度计，同时放在太阳中晒，看黑色纸中的温度会不会升得快些”；还有的说：
“把头发一半染成白色的……”等等，有些学生还乘机提出自己的问题：
为什么黑色物体吸收的辐射热多？
太阳的热辐射对人类有害吗？
……问题一提出，学生又展开了激烈的讨论，此时思维异常活跃，一些创设性的想法也随之产生，对创新思维的发展起到很大的促进作用。
四、提供创新的实践机会
认知心理学认为：
思维产生于动作。
学生书本上的知识丰富多彩，但是缺乏了实践意识，这会导致学生创造能力的下降。
所以，教师要尽可能多给学生提供实践的机会、动手的机会，要交给学生一些富有探索性的实践任务，使学生具有开展探索性活动的广阔时空，并不断激励和加深学生的行为发现者的愿望，提高学生的实践创新能力。
在活动的实践中，学生能感到自己是一个发现者、研究者和探索者，体验到智慧的力量和创造的快乐。
因此，教师要不失时机地提供学生实践的机会。
（一）进行科学小制作
科学小制作一般结合某个研究专题进行，小制作可以是课堂内容，也可作为课后的作业。
鼓励学生利用身边旧废物品等简易材料搞科学小制作，以促进学生运用所学知识、发展操作技能和情趣；鼓励学生有所创新，同样的内容用不同材料做，同样的材料可以做成不同的东西。
如可利用蛋壳、乒乓球等材料做不倒翁；在对镜子进行研究时，做一个潜望镜或万花筒；在对小灯泡进行研究时，做一个小台灯或水位自动报警器等。
（二）科学游戏
游戏或玩耍是学生学习的一种重要方式。
让低年级学生在玩中学，高年级学生在学中玩，这样既能使他们的内心得到自由表现，又能使他们的学习兴趣、学习主动性和学习效果得到提高。
如踩影子游戏、手影游戏、玩磁铁游戏、玩石头等。
并鼓励学生勤于动脑、善于动脑，养成在“玩中想、想中学、学中做”的习惯，使他们不仅玩得开心，又能从中悟出科学的道理，有利于学生创造性思维的发展。
（三）参观访问、外出调查
参观访问、外出调查是科学课重要的教学活动，是把学生带出教室走向大科学和社会，充分利用各种教育资源培养学生实践能力的极好的活动形式。
如参观科学博物馆、科技展馆、工厂、矿山、农场、林场、养殖场、农机修造厂、水电站、各种建设工地；访问科技工作者、工厂技术人员、农村专业户；调查空气污染、水域污染的程度、动植物的资源等。
活动结束后，采取多种方式进行交流、讨论，学生能提出一些有建设性的方案，学生在参与活动的过程中，活跃了思维，创造性潜能得到了一定的开发。
（四）开展探究性实验
实验的基本特征是有意识地改变某种变量，控制其他变量，探寻变量和结果之间的因果关系。
科学实验可以分为验证性实验、模拟实验和探究性实验，而探究性实验是进行创新的重要途径。
学生在探究实验过程中其实就是在创新。
如教学《沉浮的秘密》一课时，在学生了解了物体沉浮的规律后，要求学生实践自制“潜水艇”。
有的学生找来两个装眼药水的玻璃瓶，用胶布把大口连接起来做成船体，再在两端小口各套上一段自行车上的气门芯，一段插入水里，一段露出水面含在口里。
想让它沉，就吸出瓶里的空气；想让它浮，则用口吹进气体，使水排出。
在这个实践制作活动过程中，无疑增强了学生创新的思维与能力。
又如：
在讲授磁铁游戏这一内容时，单纯地向学生介绍或者让学生观察磁铁的形状，并不能使学生深刻地认识磁铁，理解他的性质，这就需要教师在教学中给学生创造实践的机会，允许他们带着磁铁到教室的每一个角落去试验，比一比，看谁能发现磁铁的秘密，这样既能激发孩子急切想发现问题的学习积极性又大大地培养了学生的实践能力。
他们在教室中，忙得不可开交，这边用磁铁去碰碰老师事先埋伏好的小石块，磁铁没反应，那边用磁铁去接近墙角的一对小铁钉，孩子大声的召唤老师：
“吸上来了，吸上来了，磁铁把铁钉吸上来了！
”他们是那样惊喜，那样自豪。
接着，学生拿着磁铁吸上来的大头针、区别针、铁丝等铁制品汇报他们的试验结果。
最后，我问：
“你们手里的东西有什么共同的特点？
”学生异口同声地回答：
“都是铁的。
”“那说明什么？
”我接着问，孩子一下就说出：
“磁铁能吸铁。
”很顺利地，本节课的教学重点和难点都从学生的实践中被突破了。
教师只要在平时的课堂教学、课外实践活动中引导学生开阔思路进行创新实践，创新意识才会嫁接到学生的脑海中，并得到不断强化。
学生提出的做法或想法未必都具有可行性和实际意义，此时教师要及时给予肯定、鼓励，让学生树立发现问题、解决问题的自信心，强化创新的自觉性，这样定会激发学生的创新热情。
总之，教师具有强烈的创新教育意识，才能培养出独立自主的、有创新精神的学生。
我们在教学实践中还要继续不断地摸索，学习更优秀的教育教学经验和方法，培养出新世纪具有强烈创新意识和实践能力的一代新人，早日成为国家的栋梁。
参考文献
1.丁定一,《小学科学教学概论》,东北师范大学出版社,1999年7月
2．卢秀安,《现代心理学纲要》,广州出版社,1994年7月第1版
3.何克抗,《创新思维的培养》,北京师范大学出版社,2000年11月
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