美育教育下開展科技社團項目式學習提升學生創新思維能力

李潔

現代教育重視青少年的主動性和創造性的培養，關注個體發展的差異性和豐富性，尊重個體的意愿和需求，在教育中參加個人所喜愛的教育和學習活動，更加關注興趣的滿足和內心獲得快樂的感受。

開展課外科技活動是學校教學工作的有機組成部分，也是培養學生的創新意識、創新思維能力和創新實踐能力的重要途徑之一。

自2004年參加工作任教物理學科，自2007開始就一直組織輔導科技社團，擔當科技輔導員14年。期間輔導過趣味科普英語，單片機智能控制，未來工程師，機器人、Fll等，科技創新大賽、金鵬科技論壇、智能控制單片機等。通過這些科技社團的活動，我深刻體會到開展科技社團活動對于提升學生綜合創新思維能力的不可替代的作用。

一、科技社團對于提升學生創新思維能力的意義

創新是一個民族發展進步的靈魂，是一個國家興旺發達的永久動力。課外科技活動是課堂的拓寬、延伸和補充，是提高學生創新精神、實踐能力的重要手段和有效途徑。

二、科技社團注重培養學生創新思維能力的主要內容

在我組織的科技社團中，我經常注重培養學生一種意識，一種品質，兩種精神，三種思維。

（一）探索意識。

要使學生具有強烈的創新激情、探索欲、求知欲、和敏銳的觀察力，對事物永遠抱有一種興趣和疑問，將創新視為人生的動力和快樂的源泉。

（二）堅定的意志品質。

在活動中，學生需經受失敗和挫折的考驗，要勇于克服困難，始終保持對創新的熱情和興趣，不屈不撓，堅持到底。

（三）科學精神和合作精神。

科學精神主要表現為科學的創新精神、求實精神、革新精神、自由精神的審美精神，還表現為利用科學造福于人類的精神等。還要培養學生開放、合作、以誠相待和相互支持的精神，形成尊重他人的獨創見解和創新性言行的行為風尚。

（四）哲學思維。

哲學思維有助于學生形成對自然界構成及運動規律的總的看法，對世界的和諧秩序有一個總的把握，形成正確的認識論和方法論，在單片機編程活動中，編程的題目每個人都不同，學生需隨時調整，交給他們一些相應的哲學道理，事物是永遠處于變化的，不變是相對的，量變產生質變等，學生的腦海中形成了很多哲學思想。

（五）發散思維。

發散思維具有變通性、流暢性和獨特性等特征，可以使學生從種種聚合思維的束縛下掙脫出來，破除學生對事物認識上的各種思維定勢和思想惰性，如帶學生組裝智能溫控電扇，要學生生舉一反三，學生會舉出智能空調、智能烤箱等等，而且有的學生更概括出，只需要改變輸入、輸出的傳感器，并調試程序就可以做出很多的智能控制設備。

（六）綜合思維。

即培養學生將現有知識組合成新知識的能力。綜合性學習則使學生能將所學的分科知識融合貫通，從而在自己的腦中形成一個有機聯系的知識體系。

三、科技社團注重培養學生創新思維能力的主要方法

近年來，我組織了形式多樣的課外活動，使大部分學生在活動中得到鍛煉，創新意識和創新思維能力得到提高。

（一）能力提升

通過訓練思維，培養學生創新性。培養學生分析能力、推理能力、理解能力、綜合能力、實驗能力、語言表達能力、合作協調素質有了較大提高。

（二）技能訓練

俗話說，“工欲善其事，必先利其器。”專門的技能訓練有助于提高學生的創新思維能力。

（三）思維培養

在科技小組活動中，我結合活動內容，對學生進行各種思維的訓練。敏捷性，即在處理具體問題的過程中，能夠做出迅速判斷，迅速做出反映，迅速得出結論。靈活性，包括思維起點靈活、思維過程靈活、概括——遷移能力強、善于重組分析等。深刻性，集中表現在善于深刻地思考問題，抓住事物的規律和本質，預見事物的發展過程，結實事物深層次內涵。獨創性，即個體能獨立思考，并創新出新穎的有社會價值的智力成果，是人類思維的高級形態。學生在活動中提高了對事物認識的深刻性。并提出了《關于校園太陽能有效利用的建議》等建議。

（四）競賽強化

競賽活動不僅是對知識的考察，更是對學生各種能力的考驗。包括組織能力，應試能力，心理素質等，是對學生綜合能力的考察。參與競賽取得優異成績的同時，學生的語言表達能力還有其他方面的能力也都得到了強化和提升。

（五）環境感化

創新意識和創新思維能力的培養需要一個創新的濃厚氛圍，環境的影響力對學生的學習具有極大的推動力，比如我們除了做一些高精端的機器人，也有科學建議獎活動小組等小組活動。小組的活動極大地帶動了全體學生的參與，濃厚的課外活動氛圍為學生創新思維能力的提高奠定了堅實的基礎。

（六）生活體驗

在科技活動中，組織學生們外出參觀，例如，我們的一次《太陽能之旅》，先參觀：北京天普太陽能新能源科普教育基地（北京太陽能科學館）---蘆城工業區，然后走進北京天普太陽能開發有限責任公司-生產線車間---榆垡工業開發區，學生不僅學到了很多太陽能相關的知識，而且在參觀過程中學生們的發起了頭腦風暴，設計出一些利用太陽能的創新作品，而且確定了一些有關清潔能源的研究選題。

（七）實驗探究

把生活中一些相關知識以實驗的手段展現出來，讓學生在體驗中學習，充分體驗學習的真諦——學習機親身經歷！比如我們本學期帶著學生先后做科學實驗百余個，如：測量食鹽中的碘含量、水的硬度和余氯，食用油的檢測，這些實驗貼近生活、貼近社會熱點問題，學生在參與過程中興趣濃厚。通過這些實驗不僅增強了學生的實驗技能，而且提高了學生發現問題和解決問題的能力。

四、科技社團活動的組織原則

科技社團的組織不應該是隨意的，應符合科學原則，使活動能夠發揮更大的功效，最大限度提升學生創新思維能力。自愿原則、鼓勵原則、漸進原則、互補原則、創新原則。

五、開展Steam&PBL項目式學習

智能控制學生社團，積極探索最新的教育理念，在教育教學活動中，把國家關于人工智能的規劃與智能控制單片機課程整合。探索科技綜合課程在社團活動中實施，目前實踐基于項目式教學PBL的創客課程。

學生項目《防頂撞車輛的智能升降樁》采用項目式研究方式，從一個真實的、需要解決的實際問題開始學習。

項目的研究背景：最近，在我們學校周邊升降樁突然升起，造成老師車輛底部受損的事故，車輛損壞修理賠償價格高，而且還找不到負責人。因此，我們對學校的升降樁進行了調查，決定解決這個問題。

學生在一個真實的情境中對驅動問題展開探究，學生在探究過程中學習相關知識、應用學科思想。

調查首先去了學校里的廢棄的一些升降樁測量，測量到了升降樁的邊長、高度、升出地面高度等數據。之后去了門衛那里進行調查，觀察了遙控器、機器運行時狀態。

學生（老師）以小組合作的形式、協作性的參與到項目中，一同尋找問題解決的方法。

項目式學習：學生每次課都帶著任務參與其中，收獲知識、技能、工具的使用方法這些收獲同時也是為完成整個項目服務，學生也會在整個項目中形成系統思維。這種項目式的學習的目的性更強，這種學習是為了需求而學習！

在項目式學習的過程中和學生一同快樂成長，把握青少年科學素養、技術素養、工程素養和數學素養整體培養的STEM教育模式。今天的學生，是未來的建設者，現在學生對自然和科學的態度直接影響著他們在未來的行為;直接關系著人類社會的可持續發展，讓學生在科技教育活動中快樂成長，也會影響到學生的終身發展更，達到科技育人的作用！