立足課堂，放眼應用，培養學生的創新思維和創新能力

王梅

2014年，四川省成都市青羊區開始開展班級創新課程建設實踐研究，為此部分學校建設了創新課程實驗室，后來竟成為學校創新體系的孵化基地。例如，泡桐樹小學就建立了“創新課程實驗室”，它是基于計算機技術、傳感器技術、機器人技術、自動控制技術等適合開展創新課程教學的創新實踐場所，包括所有硬件設備、軟件環境以及實驗室文化布置和作品、成果展示場地等。在這些場所里，教師對學生進行計算機編程、工程設計、動手制作與技術構建等知識的教學，培養學生動腦動手和獨立思考、解決問題的技能，不斷發展他們的觀察力、想象力和創新能力。

一、以學科整合促進創新課程常態化

在教學實踐中，泡桐樹小學嘗試首先面向四年級全體學生實施常態化的創新課程的課堂教學。通過將創新課程與信息技術學科課程整合，利用原有的信息技術學科的課時，將周課時定為2節連堂課，方便學生的操作、實踐，便于創新課程有效實施。學校為課程配置了15套“能力風暴”機器，學生上課時分小組進行動手實踐操作。教學內容分單元進行，以開放的任務，為學生DIY自己的靈感創造了條件，有效培養了學生的創新思維和創新實踐能力。

二、以開放課堂落實培養目標達成

創新課程實驗室以培養學生的創新能力為目標，進行設計教學。泡桐樹小學吳姝老師的《磁敏報警器的應用》充分展現了教師在課堂上如何培養學生的創新思維及創新能力。

1.發散性思維的培養：由一個知識點引導到對多個生活運用的思考

發散性思維是與集中思維相對的一種思維方式，由“一到多”，對問題從不同角度進行探索，從不同層面進行分析，從正反兩極進行比較，因而視野開闊，思維活躍，可以萌芽出大量的獨特的新思想。這些新思想具有思維的積極性、求異性、廣闊性、聯想性等。本課例作為磁敏傳感器知識的一個拓展，讓學生初步感知傳感器在生活中的應用，要求學生為磁敏報警器設計應用場景，呈現了發散思維訓練的過程。

案例：

知識點：用磁敏傳感器制作的磁敏報警器工作原理。

學生設計的不同應用場景：

應用場景1：停車場。將磁敏報警器運用到停車場道閘桿上，當道閘桿被開啟，磁敏與磁鐵分開，報警器報警，提示人們有車輛駛出停車場，防止停車場車輛被盜。

應用場景2：監獄。將磁敏報警器安裝在監獄門上，當囚犯逃脫的時候，門被打開，磁鐵與磁敏分離，報警器報警。學生在監獄的場景里還設計了瞭望臺，一旦警報發出，瞭望臺上的士兵第一時間就能發現想要逃離的囚犯。

應用場景3：保險柜。將磁敏報警器應用到保險柜的門上，設計雙重保險柜，當保險柜的密碼鎖被破解，打開保險柜，磁敏與磁鐵分開，報警器報警。報警器還可以用于珠寶的防盜，學生還為此場景編寫了精彩的故事。

啟發式教學培養發散思維：在教學過程中，對于不同場景的應用，教師只是啟發學生，不恰當的地方引導學生再思考，保護了學生的創新精神，讓學生敢想、敢說。

2.收斂思維引導：從多向思考聚焦最佳方案

收斂思維又稱“聚合思維”“求同思維”“輻集思維”或“集中思維”，是指人們解決問題的思路朝一個方向聚斂前進，從而形成唯一的、確定的答案。特點是使思維始終集中于同一方向，使思維條理化、簡明化、邏輯化、規律化。

當學生設計了應用場景后，教師適時引導，使其在按設計搭建的過程中，不斷集中思維解決問題。這樣，搭建的過程就成為收斂思維的訓練過程。例如，某小組設計的是動物園猛獸的門，學生使用組件搭建大門磁敏報警器結構，用磁敏檢測模塊進行條件判斷，檢測預警功能。

①結構搭建。制作兩個活動的結構作為大門，將磁敏和磁鐵分別固定在上邊，并調試好磁敏開關的最大響應范圍。

②條件判斷。當磁敏檢測到數字信號為1時，報警器不發光也不發聲，情況正常；當檢測到數字信號為0時，表示門被非正常打開，磁敏傳感器和磁鐵分開，在沒有磁場的情況下執行報警程序，發光發聲報警。

發散思維是由“一到多”，收斂思維則是由“多到一”，二者對立統一，具有互補性。當前學校的課程還屬于聚焦知識傳授的程序型課程（目標達成評價），學生只能是被動地接受記憶性知識。實踐證明，在創新課程，既重視培養學生發散思維，又重視收斂思維的培養，學生可以主動地進行知識建構，在實踐中提升綜合素養，有效促進創新思維發展，提高創新實踐能力。