一、問題的提出
實驗是科學課程教育的重要組成部分,實驗能力的培養是科學教育的主要目標,也是科學學科本身的特點在教育中的必然體現。目前,現行的科學實驗模式不能適應科學教育發展的需要,因此,科學學科教育亟待改革創新。
二、研究的目標
1、確立創新思想,提高全體學生的實驗能力和創造能力。
2、探索優秀科學實驗特長生的發現途徑。
3、強化科學教師的實驗修養,提高科學教師的科研能力。
4、對推進學校的素質教育產生一定的影響。
三、研究的過程
根據《科學課程標準》的要求:進一步培養學生觀察能力,學習模擬實驗和設計簡單實驗,著重培養他們分析、綜合的思維能力,發展他們的想象能力和創造精神。確定本研究分三個階段循序漸進。
1、指導學生從模擬性實驗入手
確立創新思想。向學生宣傳:創新的基礎就是模仿,創新是在模仿基礎上的延伸,沒有好的基礎,就談不上創新。從這個意義上講,創新是踩著前人的肩膀往上爬的一種科技活動。先有模仿后才有創新。
2、著重培養學生設計驗證性實驗的能力
這項實驗就是給出材料,指示實驗方向,它具有一定的難度,層次有所提高。要求學生:各自設計實驗方案,各顯神通,對實驗材料進行科學組合,能反映一定的科學規律,實驗規范,有創意。教師開展操作評比活動,得出最佳的實驗設計、實驗效果。
3、精心指導學生,精心創造探究性實驗
首先,破除神秘感,形成一股面向發明創造的沖擊波。孩子好動、好奇,具有很大的創造潛能,但他們認為發明創造十分神秘,高不可攀,跟我們一個小學生太遠、太高,那是科學家的事,是大人們的事。為此,我開始向他們講解世界上的發明創造分兩類:一類是開創性發明,如中國的四大發明,外國的電視機、電燈等;另一類是改進性發明,如把圓柱體鉛筆改成六棱柱體,使之不易滾動。這種改進性發明,在我們周圍隨處可見,人人都能做到,只要你愿意,你就能成為發明家。“水往高處流”是五(6)的程宇翔同學在學習第5課《空氣的成分》實驗1的啟發下,經過多次實驗,終于發明了水為什么能往高處流的實驗裝置,成功地證明了:水能往高處流。并在江蘇省青少年發明創造比賽中獲獎。現在,許多孩子形成了愛讀科普書、愛發明創造的濃厚興趣。他們開闊了眼界,樹立了信心,形成一股面向發明創造進軍的沖擊波。
其次,精心指導、重點突破、高樹標兵、以點帶面。在學生向往發明創造的基礎上,樹立可見的典型,以榜樣帶動群體,是關鍵之舉。我們重點選擇了王元昊同學的發明創造,并著力指導。王元昊同學在學習《電熱》這課以后,開始了研究,他認為電池用得多,既浪費能源、浪費錢,又不利于環保。經過反復試驗,終于發明了更先進的第三代《針式雙重調溫節能環保型電熱切割器》。這一次次的發現缺點,又一次次的改進,就是在搞發明創造。他感到自己有一種自豪感和成就感。此項發明榮獲江蘇省青少年發明創造比賽一等獎。
再次,廣泛運用創造性思維,擴大發明創造面,掀起熱潮。怎樣擴大現有成果,使發明創造更廣泛地影響學生,提高他們的科學素質,我認為關鍵在實踐中加強發明技法的指導,并用相應的創造作品逐班演示講解。如:缺點法(如防滑落鉛筆盒)、希望法(如會叫的水壺)、組合法(如帶橡皮的鋼筆)、逆向法等等,以提高學生創新思維能力。這樣投入發明創造的學生就多了。現在,創新思維被學生廣泛應用于模型制作、科技競賽、撰寫科學小論文和科技創新等方面,并取得顯著效果。
四、研究的成效
1、發現并培養了一大批實驗優秀生
學生的科學實驗意識增強,使一批實驗優秀生脫穎而出。例如肖方元同學觀察到自行車被雨淋濕,產生了“防銹—→防水—→雨具—→研制圖紙”的設想,發明了便于攜帶的《自行車防雨套》;又如王可同學發現筆筒太單調,經反復研究實驗,終于發明了既美觀,又實用,還能照明的《荷花筆筒燈》。高度近視的許攀同學發明了《近視潛水鏡》。現在,科技創新活動人人參加:學生閱讀科技書籍10萬余冊,撰寫的小發明論文已堆積一尺多高,并大量制作小發明、小制作和各種科技模型,學生積極參加省、市、區青少年科技創新大賽、金鑰匙科技競賽和各類模型競賽等科技活動。學生的實驗能力和創造能力有了明顯的發展。目前,學生獲國家級獎5次、省級獎73次、市級獎65次。
2、促進了科學教師素質的提高
更新實驗理念,增強實驗能力。“人無我有,人有我優,人優我改。”是我一直努力的方向,如:課題研究—→論文獲獎—→論文發表—→經驗交流—→發明獲獎—→發明發表—→創新方案設計—→活動方案設計—→模型創造—→編輯資料—→成果展示—→市科研成果獎等等,是我一直追求的目標,已成為學校一道亮麗的風景,展現出一個生機勃勃具有科技教育特色的嶄新局面,實驗成果層出不窮:多次在全國、省、市、區獲一、二、三等獎;多次被評為省、市、區科技先進個人;被《鎮江日報》以題為《描繪素質教育的藍圖——記省優秀科技輔導員王健》、《京江晚報》以題為《科技創新的引路人》和《創新之火,已成燎原之勢——訪獲“省創新大賽”大獎的市實驗小學》報道;受到區委、區政府的嘉獎;被吸納為全國科技輔導員協會會員、中國發明協會會員、省科技教育協會會員。
3、學校科技創新活動的蓬勃展開及其影響
通過培養小學生科學實驗能力的研究,大力推進學校的素質教育。學校被命名為中國青少年科學工作室示范基地、省科技教育特色學校、省科技活動先進集體、市科技教育先進學校、市優秀科學教研組、區科普教育基地和區科技創新先鋒單位等。目前,學校獲國家級獎2次,省級獎17次,市級獎13次。科技成果破省紀錄1項、填市空白7項、創市最佳4項;實現了十二大跨越。科技創新繪出一片素質教育的藍天,創新之火,已成燎原之勢。
目前,學校的科技創新活動蓬勃展開,發明創造逐漸造成一種群體效應,形成了規模,贏得了聲譽。
【作者單位:鎮江市實驗小學 江蘇】