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一、科學(xué)研究的兩個關(guān)鍵因素
1、科研思維:我老板一直跟研究生說“一定要做scientist,而不能做technician”,然而這一點(diǎn)往往在研究生教育階段最容易被忽視。一般都是老板提出新idea,然后分工,每個研究生可能僅做其中某個環(huán)節(jié)或者是按照到導(dǎo)師的思路逐步去做,再加上研究生本身在實(shí)驗(yàn)操作上可能一開始就要花大量的時間去適用新環(huán)境和永遠(yuǎn)做不完的事情,可想而知,最終僅僅培養(yǎng)出一位“優(yōu)秀技術(shù)員”,這在碩士研究生階段尤為突出。但是,科研思維就像人體中的包含大腦的軀干,更加像是大海航行中的指南針,離開了他,最終科學(xué)研究將會停滯不前。
2、實(shí)驗(yàn)技術(shù):有很好的idea,沒有很好的實(shí)驗(yàn)條件和技能強(qiáng)的技術(shù)人員,科研思維也會變成“空想”。也許我們均沒有國外實(shí)驗(yàn)室那樣高頂尖的實(shí)驗(yàn)儀器,有的實(shí)驗(yàn)室還可能沒有專門技能的技術(shù)人員,全靠研究生一屆一屆地帶著的干,時常會出現(xiàn)技術(shù)脫節(jié)。但是我們可以不斷創(chuàng)造條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn);若實(shí)在實(shí)驗(yàn)條件不夠的話,我們還可以搞合作;當(dāng)然,我們也可以充分利用當(dāng)前的條件,通過科學(xué)思維來達(dá)到最終的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,即發(fā)高影響因子的文章。
二、如何在研究生階段學(xué)得更多
1、多付出。“不付出,你就很難獲得更多”。在我接觸的研究生同學(xué)中,許多學(xué)生“以自我為中心的弊病”十分突出,不知是當(dāng)前獨(dú)生子女帶來的、還是深受家庭學(xué)校社會教育的不足所引起的。實(shí)踐中這些人表現(xiàn)為“先收獲再付出,甚至尋求不付出而有所收獲的捷徑”。然而,另一些人在表現(xiàn)“先付出再收獲,甚至不求收獲的付出”,與人相處融洽,雖然每天處于繁忙中,但最終的收獲是很大的,甚至終生受益。——學(xué)會了許多實(shí)驗(yàn)技能。“在幫助別人實(shí)驗(yàn)的同時也為自己后面實(shí)驗(yàn)奠定了良好的基礎(chǔ)”
2、多交流。“不交流,你就很難飛得更高”。研究生階段中,許多研究生懼怕自己的導(dǎo)師,不敢主動與老板進(jìn)行交流,這將會導(dǎo)致這部分研究生最終可能連自己實(shí)驗(yàn)的目的和意義可能都不知道,這會在研究生論文答辯中時常發(fā)生。如果在不與身邊的同學(xué)交流,仍然保持本科生的自學(xué)精神狀態(tài),那將會導(dǎo)致許多實(shí)驗(yàn)挫折的重蹈,更不要學(xué)他人的其他優(yōu)點(diǎn)了,永遠(yuǎn)站在理論、書本的層面上,沒能充分結(jié)合實(shí)踐,最終是難以超過他人、難以成功的。——掌握了科研思維和許多實(shí)驗(yàn)原理。
3、多謙虛。“不謙虛,你就很難交到朋友”。在日常交往中,我深深體會到“謙虛使人進(jìn)步,驕傲使人落后”,為什么?對方謙虛,我可能會毫不吝嗇地把自己所知道的知識道出來與他進(jìn)行分享和交流,他也可能從中學(xué)到他還沒掌握或沒理解的問題;但相反,我可能就不會說的太多,而且他也不會讓你說的多,否則他就不叫“驕傲”。一次,我的一位師兄的論文答辯PPT,老板要他給我看看,幫忙修改一下,我是十分認(rèn)真地通讀了幾遍,提出了我認(rèn)為十個非常中肯的建議,沒想到他找了十個相應(yīng)的理由把我的建議一一否決(因?yàn)槲易约哼€沒答辯,也可以理解。但我參加過國家級PPT大賽和給大學(xué)生多媒體上課),我只好忍痛點(diǎn)頭說他說的有道理。后來,論文答辯的當(dāng)天,導(dǎo)師把他PPT看了一下,提了許多和我一致的意見,唉!——做人也是一門學(xué)問,許多人這方面很欠缺。
4、自我加壓。“不加壓,你就很難取得成功”。這樣的事例我見得太多了,從書本上的“傷仲永”到我親眼所見的小學(xué)生、初中生、高中生和大學(xué)生等等,無論在人生哪一階段,只要你松懈下來,你的同學(xué)、同事,甚至后來人都會把你丟得很遠(yuǎn)。這些例子告誡我們只有不斷地自我加壓,全面提高自我的綜合素質(zhì),才能取得最終的成功。同樣,研究生不是終點(diǎn),而是我們進(jìn)行科學(xué)探索的起始,所以我們更要加快步伐去學(xué)習(xí)、探索未知。——壓力變動力,動力變能力,能力變效力。
三、科研實(shí)踐中技巧匯總——詳見下文
1、如何為申報基金奠定基礎(chǔ)?
1)科學(xué)研究離不開各種基金資助。科研工作者可能會經(jīng)歷校/院/所基金、省/市教育廳基金、省/市自然科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金、國家重大支撐計(jì)劃、國家863和973、國際合作項(xiàng)目等等申報,這些基金/項(xiàng)目的成功申報可能都需要擁有良好的基礎(chǔ)。
2)在學(xué)生時代,我們只要把學(xué)習(xí)成績弄好了,只要發(fā)表幾篇論文足以畢業(yè)了,“我行我素”不一定會影響到你什么,更加感受不到周圍的巨大壓力;但進(jìn)入社會后,如果你仍然以自我為中心地埋頭苦干,可能很難快速地實(shí)現(xiàn)你的終極目標(biāo)。人在不能改變環(huán)境的前提下,只能不斷地學(xué)會適應(yīng)環(huán)境;對人的成功來說,情商和智商都十分重要,需要雙重發(fā)展。
3)結(jié)合以上幾點(diǎn),打好基礎(chǔ)的方法:一方面在努力提高自己的能力的同時,也要增加與你本專業(yè)同仁的交流,如通過你以前的老板、同學(xué)或現(xiàn)在的同事、領(lǐng)導(dǎo)等等,通過交流,你可以從他們那里學(xué)到新的知識,甚至是前沿領(lǐng)域,同時也可讓人家留下你的好印象(人是有情感的高級動物,同等情況下,可能會優(yōu)先資助你)。當(dāng)然,選擇考博或出外進(jìn)修可能更加方便與牛人的交流,可以考慮。
2、如何順利開展長期實(shí)驗(yàn)(慢性毒性實(shí)驗(yàn))?
1)長期實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是:實(shí)驗(yàn)周期長、投入的人力/物力/財力較大。一旦實(shí)驗(yàn)成功,受益很大,發(fā)表文章也頗受歡迎;當(dāng)然,也有很大的風(fēng)險,有許多不確定因素的影響。
2)為何開展長期實(shí)驗(yàn)?首先,許多慢性疾病的病因研究離不開長期實(shí)驗(yàn)的開展,如腫瘤、高血壓、成年疾病胎生起源學(xué)說驗(yàn)證等。其次,許多新化學(xué)品的慢性毒性評價需要開展長期實(shí)驗(yàn),如一般毒性中的慢性毒性和致癌作用評價等。最后,急性毒性實(shí)驗(yàn)僅僅代表某一化學(xué)物的急性毒性,不能代表該化學(xué)品的其它毒性。
3)要順利開展長期實(shí)驗(yàn),必須做到:首先,研究設(shè)計(jì)全面,包括研究目的確立、研究對象的選擇、實(shí)驗(yàn)過程的質(zhì)控、實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的確立、實(shí)驗(yàn)中可能遇到的重大難題等。其次,做到各方面充分準(zhǔn)備。課題負(fù)責(zé)人和成員要多請教相關(guān)熟悉專家和老師,讓他們傳授經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),同時人員的崗前培訓(xùn)和合理安排、動物和試劑的預(yù)先訂購、實(shí)驗(yàn)過程的盲法進(jìn)行、定期對前面實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和下一步實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃等也要準(zhǔn)備。最后,慢性實(shí)驗(yàn)中收集的生物材料十分珍貴,在進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)或其它生化實(shí)驗(yàn)之前,若方法不成熟,可以用急性染毒處理收集的材料先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)方法成熟之后,再對珍貴的慢性實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行檢測分析。另外,一定要密切觀察實(shí)驗(yàn)中研究對象的反應(yīng),盡量避免實(shí)驗(yàn)中不良因素的影響,靈活應(yīng)對實(shí)驗(yàn)中的不良意外發(fā)生。
3、如何為課題組開辟新方向?
1)盡管我年資不大,但是我研究生階段經(jīng)歷了三次研究方向的改變:肝臟毒性研究——生殖與發(fā)育毒性研究——神經(jīng)發(fā)育毒性研究。前兩個方向分別均發(fā)表了2篇SCI論文和好幾篇中文論著,每一次的更換方向,我都從中學(xué)到了許多科學(xué)研究相關(guān)的精華。所以,我還是有許多經(jīng)歷與大家進(jìn)行分享。
2)研究生為導(dǎo)師開辟新方向的難點(diǎn)所在:導(dǎo)師本人可能也對這個新方向不熟悉、研究生本身對科學(xué)研究把握能力有限、研究生實(shí)驗(yàn)時間較短(一般1-3年)、許多新的實(shí)驗(yàn)平臺需要建立、對本方向的研究動態(tài)尚需要時間來不斷學(xué)習(xí)等等。
3)研究生想為課題組順利開辟新方向,必須做到:首先,大量閱讀與新方向相關(guān)的中外文文獻(xiàn),以便了解該領(lǐng)域的研究動態(tài)和急需解決的難題,這一點(diǎn)十分重要。其次,逐步建立新的實(shí)驗(yàn)平臺,由易到難、由宏觀到微觀,甚至可以先重復(fù)別人的研究,以驗(yàn)證你所建立的方法的正確性。最后,研究設(shè)計(jì)前和實(shí)驗(yàn)期間要多與該領(lǐng)域的專家、老師、同學(xué)請教,同時經(jīng)常與導(dǎo)師探討該課題的研究進(jìn)展和下一步的研究計(jì)劃?;蛟S過來人的一句話會讓你豁然開朗,少走許多彎路。另外,開辟新方向的研究生最好先發(fā)表1-幾篇論文墊底,以防影響順利畢業(yè)。因?yàn)殚_辟新方向是有風(fēng)險的,倒不是一定失敗,而是因?yàn)闀r間的原因,很難說一定在短時間能。
4、如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維?
1)實(shí)例:本人幾年前剛進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)階段時,對科學(xué)研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)一竅不通,完全從0開始,更不要談有創(chuàng)新思想。但是付出、交流、努力、再學(xué)習(xí)的全過程,讓我初步認(rèn)識到科學(xué)研究的真諦。例如,幾年前我給大學(xué)生上課,只能是理論加理論,學(xué)生很乏味,但我盡力了,學(xué)生也可諒解。現(xiàn)在給學(xué)生上課,我經(jīng)常結(jié)合科研實(shí)踐,大談專業(yè)前沿知識,能全程把握課堂的學(xué)習(xí)氣氛。當(dāng)然,更主要我也發(fā)表幾篇SCI論文、獲得過國家級獎勵,讓我很自信,也鞭策了我不斷地努力學(xué)習(xí)、再學(xué)習(xí)。
2)我從過去對本專業(yè)知識的理解不足到現(xiàn)在基本掌握了本專業(yè)的前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)研究內(nèi)容,如成年疾病的胎生起源學(xué)說的進(jìn)一步驗(yàn)證、納米毒理學(xué)、組學(xué)研究、毒物的興奮效應(yīng)、環(huán)境內(nèi)分泌干擾化學(xué)物對生殖發(fā)育的影響、表觀遺傳學(xué)的研究等等。總結(jié)幾點(diǎn)如下:自我上進(jìn)的心、多與自己導(dǎo)師和其他有影響的老師交流學(xué)習(xí)、多參加國內(nèi)/國際大會進(jìn)行交流、大量閱讀本專業(yè)和跨專業(yè)的外文文獻(xiàn)、定期閱讀高影響因子的文獻(xiàn)(如nature、science、cell、Plos等,他們中許多文章可能是未來幾年的研究內(nèi)容的導(dǎo)向)等。
3)宏觀上,一味重視研究基礎(chǔ),那無科研基礎(chǔ)、但有創(chuàng)新性和可行性的課題研究者永無出頭之日。我曾看到一普通學(xué)校的老師的早期標(biāo)書及其后來標(biāo)書的申請過程,第一份標(biāo)書他一點(diǎn)基礎(chǔ)沒有,但標(biāo)書很好,評審專家給了他小額資助,正因?yàn)檫@一資助,后來他連續(xù)獲得兩項(xiàng)面上項(xiàng)目的資助,現(xiàn)已經(jīng)發(fā)表幾十篇SCI論文。若開始扼殺了他的第一份標(biāo)書,我想他后來很難建立很好的科研基礎(chǔ)。我認(rèn)為每個人的研究基礎(chǔ)都是從0開始的,而不是像海歸或大老板那樣有基礎(chǔ)。國人為什么一直拿不到諾貝爾醫(yī)學(xué)獎?我想這可能是主要原因,太看重以前的工作基礎(chǔ),扼殺了許多人的創(chuàng)新思維。
5、如何提高實(shí)驗(yàn)技能?
1)勤動手。這一點(diǎn)剛從本科階段過渡到研究生階段的學(xué)生可能不好適應(yīng),因?yàn)楸究粕鷮?shí)驗(yàn)多是老師準(zhǔn)備好,學(xué)生只要做一下就行了。而研究生階段從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)束整理收拾等均需要自己動手。研究生階段有許多方法值得學(xué)習(xí),如生化實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)方法、常規(guī)的試劑配制、動物的選擇和染毒處理、生物材料的收集等,這些都離不開不斷地動手鍛煉。
2)多思考。光會動手,不會用腦的研究生永遠(yuǎn)是一名技術(shù)員。而且實(shí)踐離不開許多理論知識的指導(dǎo),要多考慮實(shí)驗(yàn)中每一步為什么這樣做,不這樣做會出現(xiàn)什么樣的結(jié)果,最終,實(shí)驗(yàn)原理搞懂了,即使實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)了問題,也可通過大膽改進(jìn)方法而達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。理論指揮實(shí)踐,而理論又離不開實(shí)踐,否則是空談、空想。
3)廣交流。一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),對于新手來說每一步都是重要的。如果不進(jìn)行交流,你只能按照操作指南一步一步地做,不敢變通實(shí)驗(yàn)步驟,更不敢改變方法,往往重蹈前人所犯的低級錯誤。但是,通過向老手或做過的老手進(jìn)行交流,學(xué)習(xí)了其中的關(guān)鍵步驟和他人失敗的教訓(xùn),避免重犯錯誤,往往起到事半功倍的效果。
【關(guān)鍵詞】科學(xué) 課程資源 科技創(chuàng)新 中學(xué)
科學(xué)課作為一門全新的課改課程,在傳授學(xué)生科學(xué)知識、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神的同時,也在提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面起到了重要的作用。但是僅僅依靠課本知識、課堂教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足學(xué)生,尤其是部分科學(xué)興趣濃厚的學(xué)生對諸方面的追求。而科技創(chuàng)新有科技實(shí)踐活動、科技論文、科技發(fā)明等類別,又涉及環(huán)境、生物、工程等各個細(xì)分領(lǐng)域,因此,可以根據(jù)科學(xué)課程的特點(diǎn),結(jié)合教師的學(xué)科背景,充分挖掘課程資源,借助科技創(chuàng)新平臺,不斷豐富科學(xué)的內(nèi)涵,把科學(xué)的范圍拓展的更廣、知識挖掘的更深、方法應(yīng)用的更透、創(chuàng)新思維訓(xùn)練得更深邃。
1、挖掘科學(xué)課程中的環(huán)保資源來開展科技創(chuàng)新
在科學(xué)教材中,有大量圍繞環(huán)保的知識,但是由于課標(biāo)的要求以及課時量的限制,只能點(diǎn)到為止,而且大多課本上的知識脫離了深圳特區(qū)的實(shí)際情況,與學(xué)生的體驗(yàn)相差很遠(yuǎn),在落實(shí)“環(huán)?!边@一態(tài)度價值觀教學(xué)目標(biāo)上,很多時候都是蜻蜓點(diǎn)水。所以挖掘這些環(huán)保資源,在課堂之余開展科技創(chuàng)新活動,即落實(shí)了這一目標(biāo),又獲得了很好的科技創(chuàng)新題材。如浙教版科學(xué)第三冊《水的利用和保護(hù)》一節(jié),提到了我國水資源的分布以及我國缺水的狀況。筆者在這節(jié)教學(xué)后,組織學(xué)生開展了《南山區(qū)水污染調(diào)查及研究》的科技實(shí)踐活動。先后帶領(lǐng)學(xué)生前往西麗水庫、紅樹林公園、深圳沙河調(diào)查水資源以及水污染狀況,并分別取樣,進(jìn)行PH值測試,并用小蝌蚪、小金魚在不同水樣中進(jìn)行培養(yǎng)等,鼓勵引導(dǎo)學(xué)生在知識所能及的范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過活動讓學(xué)生真正感受到保護(hù)水資源的迫切性。
活動結(jié)束后,筆者還結(jié)合深圳建設(shè)循環(huán)型城市的時事,更是把《南山區(qū)水污染調(diào)查》項(xiàng)目上升到循環(huán)經(jīng)濟(jì)層面,對循環(huán)型深圳的點(diǎn)點(diǎn)滴滴進(jìn)行追蹤調(diào)查,如降噪路面的降噪效果對比調(diào)查、社區(qū)家庭垃圾減排及循環(huán)回收調(diào)查、學(xué)校周邊小區(qū)車位、實(shí)際停車與周邊停車的調(diào)查與研究等。有的甚至進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,如家用電器省電方法研究等。各個小課題均在區(qū)科技節(jié)上獲獎,其中《好管家節(jié)能減排行動》、《循環(huán)型深圳建設(shè)》學(xué)生小論文集等項(xiàng)目均在市科技創(chuàng)新大賽中獲獎。
筆者指導(dǎo)的《智能節(jié)水澆花器》就是在“水資源調(diào)查”的科技實(shí)踐活動基礎(chǔ)上,針對節(jié)約用水的話題,結(jié)合剛學(xué)過的濕度知識,開發(fā)出的小發(fā)明。該發(fā)明在市里參賽時,得到了專家的認(rèn)可,對這個項(xiàng)目提出的建議是“希望能繼續(xù)完善,爭取發(fā)明出“智能節(jié)水型城市綠化灌溉系統(tǒng)”,將來能應(yīng)用于各大城市的綠化灌溉”。在論文方面指導(dǎo)的《深圳灣入海污染物對金魚過氧化氫酶活性的影響》等項(xiàng)目獲得省級獎。
2、挖掘科學(xué)課程中的動手、動腦資源,開展小制作與小發(fā)明
在教學(xué)中注重挖掘科學(xué)課程中的動手資源,同時善于適時捕捉學(xué)生針對科學(xué)知識方面的奇思妙想,引導(dǎo)鼓勵學(xué)生進(jìn)行小制作、小發(fā)明非常重要。如在學(xué)習(xí)《水的浮力》后可以鼓勵學(xué)生制作密度計(jì),學(xué)習(xí)《水的利用》后可鼓勵學(xué)生制作家用凈水器等。筆者在執(zhí)教《能的多種形式》以后指導(dǎo)學(xué)生發(fā)明了《利用風(fēng)力和太陽能的自行車照明燈》、《夜用撐衣桿》等。在這些小制作、小發(fā)明中,再進(jìn)行精選、輔導(dǎo)、升級、包裝等,少部分作品可脫胎換骨。同時學(xué)生在動手動腦過程中,也會碰撞出更有價值的科技創(chuàng)新作品?!妒覂?nèi)甲醛污染檢測電子鼻研究與應(yīng)用》、《可開發(fā)智能體能的多功能嬰兒床》就是筆者在小發(fā)明的基礎(chǔ)上升級出來的,均在市科技創(chuàng)新中獲獎,其中《可開發(fā)智能體能的多功能嬰兒床》還申請了專利。
3、挖掘科學(xué)課堂內(nèi)外學(xué)生的心動話題,開展“準(zhǔn)科學(xué)研究”
借助科技創(chuàng)新平臺對研究論文進(jìn)行撰寫,學(xué)生在探究問題的方法、對未知事物的研究思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、小論文寫作技巧等方面均能有大幅度的提高。筆者在執(zhí)教浙教版科學(xué)《聲音》一節(jié)內(nèi)容時,學(xué)生課后紛紛討論學(xué)校附近施工工地的不同噪音,探討哪種噪音人最難受,甚至有學(xué)生用刀尖刮玻璃進(jìn)行搞怪。筆者迅速抓住孩子的話題內(nèi)容,引導(dǎo)他們利用學(xué)校的聲音傳感器探究“人對噪音污染的敏感區(qū)間”,用頻率數(shù)值把該敏感區(qū)間探究出來。形成了論文《關(guān)于人對噪音污染敏感區(qū)間的研究》。
學(xué)生心動話題不一定全部集中在科學(xué)課本范圍內(nèi),有的時候會有部分八卦的內(nèi)容,而恰恰一些八卦的內(nèi)容最令學(xué)生心動。有一次學(xué)生聊到韓劇《大長今》,里面將強(qiáng)行灌入附子湯作為一種刑罰,使其中毒身亡,也提到綠豆?jié){可解附子湯之毒。學(xué)生邊八卦邊過來向老師求證。筆者借助學(xué)科背景,指導(dǎo)學(xué)生利用小金魚和小白鼠進(jìn)行了三個多月的實(shí)驗(yàn),形成了《綠豆黑附子煎劑解毒作用的研究》論文,在省市科技創(chuàng)新大賽論文評比中均獲好評。
4、挖掘當(dāng)前科技熱點(diǎn),開展科技創(chuàng)新活動
開發(fā)科學(xué)課程資源,開展科技創(chuàng)新,升華學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,兩個方面很關(guān)鍵:
一是選好主題。選擇的主題越貼近學(xué)生生活實(shí)際越好。因?yàn)殚_展過程有時很枯燥、甚至?xí)龅阶枇?,要讓學(xué)生堅(jiān)持下來,主題必須讓學(xué)生心動,還沒開始就讓學(xué)生“蠢蠢欲動”,這樣既能保證主題的進(jìn)行,又能使探究過程真正豐富多彩。當(dāng)然,課題具有創(chuàng)新性也很關(guān)鍵。
二是典型引路。孩子剛進(jìn)入中學(xué),學(xué)習(xí)可能都還不適應(yīng),更不用說對開展科技創(chuàng)新了。所以采用典型引路給孩子以啟示是一個很好的舉措。指導(dǎo)孩子從高年級學(xué)生帶領(lǐng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)到自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);從自己模仿、模擬到自己完成小課題;從科技實(shí)踐活動升級到小論文;從區(qū)科技節(jié)升級到市省科技創(chuàng)新大賽,循序漸進(jìn),方能真正達(dá)到升華學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
豐富的科學(xué)資源是科技創(chuàng)新的保證,廣袤的科學(xué)空間是科技創(chuàng)新的舞臺。通過幾年來的實(shí)踐,也讓我們感受到了科技創(chuàng)新的無窮魅力:獲不獲獎并不重要,重要的是學(xué)生在活動中獲得了多元感受,在活動中獲得新知,在活動中掌握了方法,也在活動中提升了創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]課外實(shí)踐 創(chuàng)造能力 實(shí)踐活動
物理課外實(shí)踐活動是對青少年進(jìn)行科技普及教育的一種重要形式,它能較好地激發(fā)青少年的物理學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力,加強(qiáng)各種知識的聯(lián)系,提高觀察和動手能力,對思維能力的培養(yǎng)也大有促進(jìn)作用。
一、課外實(shí)踐活動的設(shè)計(jì)原則
1.簡單性原則
一些簡單的小制作,設(shè)計(jì)原理簡單明了,操作方便。學(xué)生如法炮制,既體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)的樂趣,鞏固了所學(xué)知識,又得到了動手、動腦的鍛煉,提高了自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2.可行性原則
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,盡力從學(xué)生的興趣、愛好、知識水平、實(shí)際能力出發(fā)選題,切記貪大求全。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,還要注意同本地的自然環(huán)境,資源的開發(fā)、保護(hù)、利用結(jié)合起來,做到因地制宜、有的放矢。
3.體驗(yàn)性原則
物理課外實(shí)踐,學(xué)生是主體,指導(dǎo)者盡力為學(xué)生在小制作過程中自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、判斷問題而使自己的才能得到發(fā)揮留下足夠的空間。使學(xué)生在獲得信息、處理信息、動手設(shè)計(jì)、解決問題方面有體驗(yàn)的切身感受,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主發(fā)展,變被動為主動。
二、課外實(shí)踐活動的實(shí)施內(nèi)容
1.選取開展物理小制作、小發(fā)明活動的好題材
根據(jù)教材和教學(xué)進(jìn)度,提前收集整理教材內(nèi)外相關(guān)的資料,鼓勵學(xué)生對小實(shí)驗(yàn)、小制作進(jìn)行改進(jìn),甚至自創(chuàng),搜集學(xué)生的新點(diǎn)子、新想法。
2.組織學(xué)生觀看科技知識方面的DVD、VCD,舉辦科普知識講座,學(xué)生撰寫觀后感,培養(yǎng)學(xué)生對物理的興趣,激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)真諦的熱情。
3.成立科技興趣小組、布置科技宣傳櫥窗、舉行小發(fā)明、小制作、小論文比賽、為平時的三小作品辦展覽、舉行學(xué)生有準(zhǔn)備的物理小制作比賽、開設(shè)科普小信箱等多種活動,在全校造出聲勢。通過評比、展覽,表揚(yáng)一批科技活動的積極分子,調(diào)動起更多學(xué)生的積極性,以促進(jìn)今后學(xué)??萍蓟顒拥膹V泛開展,掀起學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的熱潮。
4.利用科技節(jié),組織多種多樣的益智活動,讓學(xué)生感到物理就在身邊,學(xué)以致用,影響范圍大。
5.在學(xué)生具備了一定的獨(dú)立思考、動手設(shè)計(jì)、獨(dú)立解決問題的能力后,可從簡易實(shí)驗(yàn)過渡到實(shí)驗(yàn)研究。
三、開展課外實(shí)踐活動目的
1.在校園內(nèi)營造良好的“學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)”的氛圍
美籍華人物理學(xué)家楊振寧曾說到“物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為本的科學(xué)”,而“成功的真正秘訣是興趣”。通過舉辦豐富多彩的小實(shí)驗(yàn)活動,調(diào)動了學(xué)生的積極性,激發(fā)了學(xué)生的興趣。同學(xué)們感到在活動中自己是一個發(fā)現(xiàn)者,研究者,探索者,他們體驗(yàn)到了智慧的力量和創(chuàng)造的快樂。這為我校搞好基礎(chǔ)教育奠定了良好的基礎(chǔ)。
2.培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)造能力
傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式,注重的是知識的灌輸,而不太注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和發(fā)展。針對這一弱點(diǎn),我們從學(xué)生小制作入手,讓學(xué)生自找材料,就地取材,廢物利用,從設(shè)計(jì)、動手做,直到檢驗(yàn)、討論總結(jié)、提高改進(jìn)等過程,都由學(xué)生獨(dú)立完成。這樣,就把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造能力,使他們在活動中不僅熟練掌握知識,而且能靈活運(yùn)用知識。不僅能動腦,同時又能動手,自己發(fā)展自己的知識才能而成才。
3.促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新人格的發(fā)展
在科技實(shí)踐活動中,通過學(xué)生的主動參與,通過克服困難解決困惑到完成一件作品、一份調(diào)查等,在這些過程中,學(xué)生運(yùn)用基本知識和基本技能,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生活中所遇到的新問題,分析并解決這些問題,培養(yǎng)了動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維能力,還增強(qiáng)了學(xué)生的責(zé)任心、自信心、獨(dú)立性、堅(jiān)韌性、合作性,逐步建立起學(xué)生的創(chuàng)新人格。
4.在活動中也培養(yǎng)了學(xué)生優(yōu)良的思想品質(zhì)
即學(xué)習(xí)科技知識的興趣,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣等。
所以,我認(rèn)為,在初中開展課外物理實(shí)踐活動,對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維,最終提高物理教學(xué)質(zhì)量的作用是顯著的,也是確實(shí)可行的。
四、目前在培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)方面存在的問題
盡管現(xiàn)在學(xué)校的教學(xué)中開設(shè)了實(shí)踐課程,并對它的開展和實(shí)施做出了很大的努力。但我們必須對它有一個正確的認(rèn)識。我認(rèn)為,目前在培養(yǎng)初中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)方面存在以下幾個問題。
1.留給學(xué)生自主探索的空間少,學(xué)生的大部分時間還是被課程學(xué)習(xí)所束縛。
2.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,對學(xué)習(xí)的內(nèi)容沒有自主選擇的機(jī)會,主要是按學(xué)校安排的統(tǒng)一進(jìn)度進(jìn)行,有一些特長生因?yàn)槠渌颇康目荚嚪謹(jǐn)?shù)不突出,為提高自己的學(xué)習(xí)成績,而失去繼續(xù)發(fā)展自己潛能的機(jī)會。
3.現(xiàn)行的考試選拔制度可能難以準(zhǔn)確反映學(xué)生的動手實(shí)踐能力,影響學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。直到今天為止,我國的創(chuàng)造型教育仍然處于起步階段。許多學(xué)校時至今日仍未能擺脫片面追求升學(xué)率或應(yīng)試教育的怪圈,仍然將知識、技能的獲得看成至高無上。也就是說,一些學(xué)校尚處于知識型教育階段,對創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)造成沖擊和壓力。
4.沒有一套切實(shí)可行的評價學(xué)生創(chuàng)造力的評價方法。建立一套完整的科學(xué)素養(yǎng)評價方法,可起到導(dǎo)向和激勵作用,有利于實(shí)現(xiàn)素質(zhì)目標(biāo),改變教育方法,讓每一位同學(xué)都嘗到成功的喜悅,使每一位學(xué)生都成為成功者。
5.我們尚未建構(gòu)出較完整的創(chuàng)新教育體系。我國的創(chuàng)新素質(zhì)教育體制確立越早,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度、科技進(jìn)步的速度以及民族素質(zhì)提高的速度就會越快,創(chuàng)新素質(zhì)教育必將成為21世紀(jì)教育改革的主旋律。
五、開展課外實(shí)踐活動建議
相當(dāng)一部分學(xué)生不僅不把小制作當(dāng)作負(fù)擔(dān),而且他們還認(rèn)為這豐富了他們的課余生活,跟娛樂活動一樣感到有興趣。少數(shù)學(xué)生還向老師要更具挑戰(zhàn)性的小制作作業(yè)。
1.培養(yǎng)小制作積極分子,起好帶頭作用,讓他們?nèi)ビ绊懞椭笇?dǎo)其他同學(xué)。
2.教師要留心觀察,發(fā)現(xiàn)學(xué)生中的好作品,特別是那些富有創(chuàng)造性的作品,及時向其他學(xué)生推薦,利用學(xué)生的好勝心理,引導(dǎo)學(xué)生不斷推陳出新向創(chuàng)造型方向發(fā)展,極大地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性。
3.設(shè)計(jì)活動時,教師可適當(dāng)?shù)匕才乓恍┒嗳撕献餍偷男≈谱?,這對于培養(yǎng)學(xué)生的合作意識具有重要作用。
4.老師要搞好組織工作,對班干部進(jìn)行培訓(xùn),做好各方面信息的收集。
5.為更科學(xué)地評價學(xué)生的物理學(xué)習(xí)情況,關(guān)注過程性評價,評價時要愛護(hù)不同類型的學(xué)生,注意發(fā)展他們的個性,幫助學(xué)生認(rèn)識自我、建立自信。物理教師可將學(xué)生小制作情況作為評定學(xué)生物理成績的標(biāo)準(zhǔn)之一。
總之,在課外活動中,教師要組織好教學(xué),充分調(diào)動學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣,真正有效地培養(yǎng)青少年的創(chuàng)造力。
參考文獻(xiàn)
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重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)在開發(fā)學(xué)生智力的同時,也培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)包括演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。老師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的觀察能力和思維能力。學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),提高了學(xué)生的操作能力,培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神。老師可布置一些簡單的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在家中獨(dú)立操作完成,既掌握了知識,又培養(yǎng)了思維、觀察和動手操作能力。例如在學(xué)習(xí)《根對水分的吸收》知識點(diǎn)時,提前布置學(xué)生在家中做植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn),課堂上對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論、分析,學(xué)生便很容易理解細(xì)胞吸水或失水原理。[4]
利用多媒體技術(shù)
合理運(yùn)用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué),把聲、光、電結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)聲、像、圖、文相統(tǒng)一,不受時間、空間、宏觀、微觀的限制,生動、形象地展現(xiàn)生物體。營造一個輕松愉快的教學(xué)氛圍,通過大量的感性材料,把抽象的內(nèi)容具體化,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,使學(xué)生在有限的時間內(nèi)掌握更多的知識,同時發(fā)展學(xué)生勤于觀察,善于思考,提高理解和記憶能力。例如在講《生物對環(huán)境的適應(yīng)》時,可以播放一段北極熊生活的影片,讓學(xué)生考慮為什么北極熊長有白色的毛,這樣學(xué)生會帶著問題去聽講,主動參與到學(xué)習(xí)中來,教學(xué)效果明顯提高了。[5]
注重理論聯(lián)系實(shí)際
生物學(xué)科是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科,與人類生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密。生物教學(xué)除了重視知識的應(yīng)用,還要和現(xiàn)代生物技術(shù)及社會有機(jī)結(jié)合起來,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際,適當(dāng)介紹現(xiàn)代科技的新發(fā)展、新成就,緊密聯(lián)系現(xiàn)代生物科技成果,以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。讓學(xué)生把日常生活體驗(yàn)同生物學(xué)知識結(jié)合起來,引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問題,同時進(jìn)行生物小制作、小發(fā)明等。通過對生物技術(shù)應(yīng)用的介紹,使學(xué)生充分認(rèn)識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新對人類社會發(fā)展起到了巨大的作用。例如在講授《遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)》一節(jié)內(nèi)容時,介紹人類基因組計(jì)劃,讓學(xué)生知道人類基因組計(jì)劃的完成,將加速醫(yī)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)的研究和發(fā)展,使人類在疾病診斷和醫(yī)學(xué)保健等方面建立全新的人類醫(yī)學(xué),為人類造福。
一、 充實(shí)學(xué)生課外探究的內(nèi)容
要進(jìn)行課外探究,必須有探究的內(nèi)容,如果探究些什么也不知道,那就別提探究的有效性了。雖然課堂上會有些科學(xué)探究內(nèi)容的延伸,但具體探究些什么內(nèi)容,怎么探究,還是得有具體的方向和方法指導(dǎo)的。所以,課外探究內(nèi)容是保證學(xué)生課外探究有效性的前提。
(一) 課堂上生成的內(nèi)容
每冊教材中有許多課堂探究活動,比如螞蟻的觀察、鐵生銹原因的探索、種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等等,但是在課堂探究的同時也會生成許多新的探究任務(wù),產(chǎn)生許多新的探究問題,其中不乏一些值得研究而學(xué)生們有條件研究的問題。
如四年級下冊,學(xué)生在觀察發(fā)霉的面包以后,就提出了一系列問題。這些問題中有些可以作為他們課外探究的內(nèi)容。如:面包上的霉菌是怎么來的?霉菌是怎樣繁殖后代的?我們可以讓提出這個問題的學(xué)生任研究組組長,組織其他有興趣的學(xué)生進(jìn)行課外探究。
又如,在上植物這一單元時,有個學(xué)生就提出:吃煮熟的花生時,掰開花生的兩瓣,發(fā)現(xiàn)熟花生也和生花生一樣,有兩片肥厚的子葉,胚根、胚芽也完好,那么熟花生也能做種子用嗎?我們把她提出的問題帶到所任教的幾個班,課外各個班都有學(xué)生去研究。這樣做不僅對提出問題的學(xué)生是一種鼓勵,對其他學(xué)生也是一種激勵。讓他們自覺地留心觀察,善于思考,提出有研究價值的問題。相信,經(jīng)過這樣的探究活動,學(xué)生們的思維能得到進(jìn)一步提升。
(二) 課堂上遺留的問題
有些觀察與實(shí)驗(yàn),不可能在課堂上有限的時間內(nèi)完成,只能課后去探究。根據(jù)教材的編排特點(diǎn),具體內(nèi)容大致有以下幾個方面。
1. 課外持續(xù)觀察
課外持續(xù)觀察是在課堂觀察的基礎(chǔ)上,利用相同的方法再進(jìn)行同類方面內(nèi)容的觀察。比如教學(xué)三年級螞蟻的觀察一課,學(xué)生在課堂上已經(jīng)通過教師的指導(dǎo)對螞蟻進(jìn)行了一系列的觀察,學(xué)生也清楚了對類似于螞蟻一類昆蟲進(jìn)行觀察所要掌握的方法、內(nèi)容以及所要做的相關(guān)記錄等等。教師可以根據(jù)這些內(nèi)容整理出觀察的具體要求,然后請學(xué)生按同樣的方法課后再去觀察一類自己想觀察的昆蟲類動物,比如常見的蒼蠅、蚊子等等,從而豐富對昆蟲的認(rèn)識。
2. 現(xiàn)場考察、參觀訪問
現(xiàn)場考察是指把學(xué)生帶到某現(xiàn)場,從參觀者的角度考察現(xiàn)場的情況,給學(xué)生提供親身體驗(yàn)的機(jī)會。參觀訪問是把學(xué)生帶出教室走向大自然和社會,充分利用各種教育資源培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的活動形式。比如四上“有生命的物體”單元中“動物怎樣生活”一課,教材上只提供了六張動物圖片和提示觀察要點(diǎn),要求學(xué)生了解動物的特點(diǎn)和生活,如果僅僅把教材作為唯一的課程資源在課堂內(nèi)完成教學(xué)過程,是很難達(dá)成三個維度的教學(xué)目標(biāo)的,這個時候,就可以引導(dǎo)學(xué)生走出課堂,利用學(xué)校周邊的自然資源,進(jìn)行一些參觀和考察,有效地輔助學(xué)生探究。
3. 專題研究
專題研究是小學(xué)生開展科學(xué)學(xué)習(xí)活動的重要類型。對小學(xué)生而言,不管前人是否已經(jīng)作了研究,只要是他們不知道而又想要知道的科學(xué)問題,都可以給他們提供研究機(jī)會。例如教學(xué)“紙的研究”時,可以分成以下的課題:紙的發(fā)明和古代造紙術(shù),紙的種類、性質(zhì)和用途,對不同紙的吸水性的研究,自己造幾張等。師生可以擬定一個主題,在一個專題中提出一系列子課題,再由小組或個人分頭去研究。教師再從中引領(lǐng)學(xué)生開展研究,并將研究過程和研究結(jié)果總結(jié)成觀察報告。
4. 種植飼養(yǎng)活動
種植和飼養(yǎng)是小學(xué)生樂于從事的實(shí)踐活動??茖W(xué)課給學(xué)生提供了機(jī)會,讓他們從力所能及的種植飼養(yǎng)活動中獲得直接感受、技能和樂趣。如三下“動物的生命周期”單元中,有四個課題:迎接蠶寶寶的誕生,可愛的蠶寶寶,蠶寶寶變了新模樣,蠶的生命周期。都可以讓學(xué)生在課外延伸的時候完成。
5. 科學(xué)小制作、小發(fā)明
一些小制作放到課后去完成,學(xué)生可以有充分的時間選擇合適的材料進(jìn)行制作,進(jìn)行不斷改進(jìn),直到滿意。如指南針的制作,可以讓學(xué)生研究:用什么材料制作指南針和底盤,怎樣才能讓指南針自由轉(zhuǎn)動等。學(xué)生只有不斷摸索,逐個突破,才能做成一個較滿意的指南針。又如:在對空氣研究時,可以做空氣槍;對浮力進(jìn)行研究時,做一艘潛水艇等。
6. 搜集信息
搜集科學(xué)信息資料是學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí),拓展知識,進(jìn)行判斷、推理和論證的必不可少的學(xué)習(xí)過程和方式。比如六年級“宇宙”單元,學(xué)生是相當(dāng)有興趣的,對神秘、美麗而又遙不可及的宇宙世界充滿好奇和想象。教學(xué)月球一課時,學(xué)生了解了月球的基本知識,但還有許多有關(guān)月球的知識,比如中國對月球的探索情況、環(huán)形山的具體情況等等,都可以讓學(xué)生在課后進(jìn)一步搜集相關(guān)信息。
二、 豐富學(xué)生課外探究的形式
依據(jù)小學(xué)生的心理特征和動手實(shí)踐能力的需求,多樣化的探究形式是課外探究有效性的基本保證,不僅有利于學(xué)生探究能力的提高,也能豐富學(xué)??萍冀逃顒?。
(一) 與相關(guān)課程結(jié)合開展課外探究活動
大自然是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)、科學(xué)探究極好的大課堂。大型的工礦企業(yè)、大片的良田、江南的小河都蘊(yùn)涵著許多科學(xué)知識,比如家鄉(xiāng)環(huán)境的污染問題、植物的生長情況、土壤的侵蝕現(xiàn)象等等,都值得學(xué)生了解、觀察。同時,語文課有瀏覽作文要學(xué)生寫,科學(xué)課要求學(xué)生寫觀察報告、小論文等??茖W(xué)教師與語文教師或班主任可以利用這個相同點(diǎn),相互交流、相互結(jié)合,共同完成參觀、游覽活動,有效推動學(xué)生進(jìn)行課外探究,保證課外探究活動順利進(jìn)行。
綜合實(shí)踐活動課程與科學(xué)課程有相互依存、相互制約、相互配合、相互促進(jìn)的關(guān)系。可以把一些科學(xué)課外探究活動延伸到綜合實(shí)踐活動上來,組織學(xué)生進(jìn)行各類小發(fā)明、小制作的探究活動,發(fā)揮他們的能力,滿足他們的個性需要。比如像六年級下冊“環(huán)境”單元要求學(xué)生調(diào)查家鄉(xiāng)的水污染情況,教師可以與綜合實(shí)踐活動課程教師共同探討,圍繞家鄉(xiāng)水污染情況進(jìn)行一次調(diào)查活動,并針對調(diào)查到的污染情況提出自己的想法和意見,扎實(shí)開展課外活動。
(二) 結(jié)合學(xué)??萍脊?jié)推進(jìn)課外探究活動
學(xué)校每年11月份左右都要舉辦科技節(jié),每年科技節(jié)都有不同的主題。但是,無論主題怎么改變,宗旨是不變的,就是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識,提高學(xué)生科學(xué)探究的興趣,增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。有些項(xiàng)目一直是科技節(jié)的傳統(tǒng)項(xiàng)目,比如科普小論文、科技小制作、科技小發(fā)明。這些活動學(xué)生參與度高,興趣濃。學(xué)生參賽作品的完成,用的都是課外的時間,科學(xué)教師和家長適時指導(dǎo),推進(jìn)了學(xué)生課外探究活動的發(fā)展。像學(xué)生的小制作有很多是廢舊材料的再利用,正是材料單元的延伸;科技小發(fā)明作品“太陽能熱水器”“反沖船”“自制電動機(jī)”等都是學(xué)生課堂探究的有效延伸??萍贾谱鞣旁谡n外,同學(xué)們就有充分的時間去完成,教師此時應(yīng)給學(xué)生充分的幫助,還應(yīng)啟發(fā)學(xué)生,有哪些材料來源,在眾多的材料中怎樣選擇合適的材料,如果沒有合適的,又可以找哪些替代品。同時還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會設(shè)計(jì)方案,學(xué)會制作方法。
(三) 借助各級各類比賽加強(qiáng)課外探究活動
科學(xué)涵蓋的方面很多,有地理、生物,也有物理和化學(xué)等等,每學(xué)年與科學(xué)相關(guān)的各級各類比賽也有許多,像包括車模、船模、航模的三模比賽,像金鑰匙比賽等等,這些都是縣一級難度相對較高,參加人數(shù)又相對較少的活動。針對這樣的情況,學(xué)??梢韵乳_展校級范圍內(nèi)的比賽,比如年級三模比賽、校級金鑰匙比賽等等,再從學(xué)校比賽中挑選出比較優(yōu)秀的學(xué)生參加縣級甚至更高一級的比賽,這樣不僅使大部分學(xué)生參與了課外探究活動,也使優(yōu)秀的學(xué)生得到了更好的發(fā)展。
三、 健全課外探究的監(jiān)督與評價機(jī)制
監(jiān)督與評價機(jī)制可以增強(qiáng)學(xué)生探究的成就感,有利于進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望,促使他們生成進(jìn)一步進(jìn)行探究的行為。
(一) 提供展示探究成果的舞臺
教師可以將學(xué)生的探究成果,利用教室一角、黑板報、櫥窗、實(shí)驗(yàn)室、宣傳欄等空間,展示出來,如科學(xué)采集本、科技小報、科幻畫等。教師還可開展各類形式的成果展示活動。比如實(shí)驗(yàn)操作比賽、科幻畫展覽、小制作小發(fā)明評比、科學(xué)幻想作文等等。
(二) 建立期末加獎的制度
每位學(xué)生基本上都會參與許多的課外探究活動,并且得到相應(yīng)的成績,教師可以把平時的課外探究表現(xiàn)得分與期末科學(xué)總評成績掛鉤起來,得出一個綜合全面的科學(xué)總評成績,評選出課外探究個人先進(jìn)、課外探究優(yōu)勝小組、課外探究特色班級等相應(yīng)的先進(jìn)個人與組織。
(三) 形成監(jiān)督機(jī)制
科學(xué)教師應(yīng)該成為學(xué)生開展課外探究活動的主要監(jiān)督力量。部分學(xué)生個人探究任務(wù),比如采集本的完成情況,由科學(xué)教師進(jìn)行監(jiān)督,確保其按時、保質(zhì)、保量完成。小組人員的監(jiān)督不可忽視,在各類課外探究活動小組中挑選出個人科學(xué)素質(zhì)較好、對科學(xué)探究積極性較高、科學(xué)態(tài)度正確的學(xué)生作為科學(xué)課外探究小組協(xié)助人員,負(fù)責(zé)檢查、監(jiān)督、評價小組或個人課外探究效果,協(xié)助教師完成部分監(jiān)督工作。此外,還應(yīng)該有家長的課外監(jiān)督,提高家長的科學(xué)探究意識,與家長取得溝通、聯(lián)系,要求家長對學(xué)生部分課外探究活動提供支持與幫助,并且做好相應(yīng)的監(jiān)督、檢查工作。
一、轉(zhuǎn)變教育質(zhì)量觀念,明確人才培養(yǎng)目標(biāo)
教育質(zhì)量觀與人才的培養(yǎng)目標(biāo)息息相關(guān),教育質(zhì)量觀決定著人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求與模式,而人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是教育質(zhì)量觀的具體價值體現(xiàn)。只有當(dāng)培養(yǎng)目標(biāo)與教育質(zhì)量觀相一致,才能培養(yǎng)出社會各用人單位和未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才。教育質(zhì)量觀是隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展而不斷改進(jìn)的。所以,作為以培養(yǎng)人才為根本任務(wù)的當(dāng)代大學(xué),必須不斷轉(zhuǎn)變教育觀念適應(yīng)于新的教育質(zhì)量觀,結(jié)合高校發(fā)展的實(shí)際狀況與辦學(xué)定位,明確人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下的教育質(zhì)量觀是合格教育質(zhì)量觀。只要學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生符合國家統(tǒng)一制定的教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),就能畢業(yè)分配到工作崗位。市場經(jīng)濟(jì)條件下的教育質(zhì)量觀是滿足需要的教育質(zhì)量觀。學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生必須滿足用人單位的崗位能力需求,才能找到工作崗位。所以現(xiàn)階段我們要大力提高學(xué)生的實(shí)踐能力才能使學(xué)生具有就業(yè)能力。同時,隨著我國工業(yè)化水平從工業(yè)化后期逐步步人現(xiàn)代化工業(yè)時代。未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展條件下,學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生必須具有創(chuàng)新能力,才能夠獲得社會提供的新就業(yè)崗位和適應(yīng)未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的創(chuàng)業(yè)需要。因此.高校無論是以教學(xué)型為主,還是以研究型為主;也無論是??菩源髮W(xué),還是綜合性大學(xué),在大眾化教育階段,本科生的培養(yǎng)目標(biāo)主要是適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)的需要。由此可見,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才是高校的共同培養(yǎng)目標(biāo),它是與中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和建立創(chuàng)新型國家,構(gòu)建社會主義和諧社會對人才的需求相一致的。
二、積極推進(jìn)本科實(shí)踐性教學(xué)改革
逐步建立適應(yīng)高校發(fā)展實(shí)際的培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才體系,是不斷提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證,而曾強(qiáng)大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神必須推進(jìn)教學(xué)改革,主要是教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的改革。教學(xué)內(nèi)容的改革必須通過廣泛開展對畢業(yè)生及用人單位的調(diào)查研究和行業(yè)工程師協(xié)會對專業(yè)的論證,并根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)特別是行業(yè)的發(fā)展需要,不斷調(diào)整人才培養(yǎng)教學(xué)計(jì)劃與教學(xué)內(nèi)容。在牢固掌握基礎(chǔ)理論知識的前提下,盡可能構(gòu)建相近專業(yè)的專業(yè)平臺課以拓展學(xué)生專業(yè)知識面,適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的綜合性和縱深發(fā)展的需要。同時,適當(dāng)削減理論授課學(xué)時,增強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)學(xué)時。對于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)要真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時間、實(shí)驗(yàn)空間、實(shí)驗(yàn)過程的全程開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在教師的輔導(dǎo)下,通過學(xué)生自主選擇,嚴(yán)格訓(xùn)練,培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣與科學(xué)研究品質(zhì),牢固掌握科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)的方法,為進(jìn)一步提高實(shí)踐能力打牢基礎(chǔ)。
三、不斷探索增強(qiáng)本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的有效途徑
1.舉辦各類學(xué)術(shù)活動和講座,營造良好的學(xué)術(shù)氛圍大學(xué)生從為“升學(xué)”而學(xué)的應(yīng)試教育模式轉(zhuǎn)到專業(yè)化學(xué)習(xí)模式,首先要解決的問題是“為什么學(xué)”以及“怎樣學(xué)”的問題。明確學(xué)習(xí)目標(biāo),培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣,樹立良好的學(xué)風(fēng)是增強(qiáng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的關(guān)鍵。學(xué)校應(yīng)多主辦或承辦各類學(xué)術(shù)協(xié)會、專業(yè)協(xié)會的大型學(xué)術(shù)交流活動。請同學(xué)參與學(xué)術(shù)交流活動的組織服務(wù)工作。同時,組織廣大同學(xué)聆聽科學(xué)家、專家的學(xué)術(shù)講座。也可以經(jīng)常聘請海內(nèi)外知名學(xué)者、政府科技及行業(yè)主管部門領(lǐng)導(dǎo)、藝術(shù)家、優(yōu)秀畢業(yè)生來校舉辦學(xué)術(shù)和人文素質(zhì)講座。這些學(xué)術(shù)活動能為學(xué)生營造良好的學(xué)術(shù)氛圍,使他們領(lǐng)略社會各界人士的風(fēng)采與人格魅力,了解學(xué)科專業(yè)前沿與社會熱點(diǎn)問題,借鑒學(xué)長們成功范例,培養(yǎng)優(yōu)良的學(xué)術(shù)品格、創(chuàng)新意識、學(xué)習(xí)興趣,從而樹立崇高的理想。
2.以創(chuàng)新教育周、科技文化節(jié)、學(xué)生科技文化社團(tuán)為載體,擴(kuò)展學(xué)生科技活動的空間就筆者所在學(xué)校的實(shí)踐,從大二開始,每學(xué)期在教學(xué)計(jì)劃中用一周時間開展創(chuàng)新教育周活動。在專業(yè)老師的指導(dǎo)下,學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識,自主設(shè)計(jì),開發(fā)小程序和小制作。同時,學(xué)校和學(xué)院每學(xué)期舉辦學(xué)生科技文化節(jié),舉行科普知識之窗、專業(yè)操作技能比賽、學(xué)生科技論文報告會、科技作品制作展示以及高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、英語等基礎(chǔ)理論知識比賽等系列學(xué)科競賽與科技活動,為學(xué)生培養(yǎng)實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神提供一個廣闊的舞臺。另外,學(xué)校和學(xué)院還大力支持學(xué)生第二課堂活動,設(shè)立學(xué)生創(chuàng)新基金,鼓勵同學(xué)們結(jié)合專業(yè)學(xué)習(xí)成立學(xué)生科技社團(tuán)。如:學(xué)生電子協(xié)會、網(wǎng)絡(luò)協(xié)會、學(xué)生科協(xié)等組織,為同學(xué)們自主開展科技創(chuàng)新活動開辟陣地,并鼓勵學(xué)生科技社團(tuán)走出校門,服務(wù)社會,為深人開展學(xué)生科技活動提供廣闊的空間。
3.以學(xué)科競賽為重點(diǎn),強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力近年來,在全國大學(xué)生中開展了形式多樣的學(xué)科競賽活動。如全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、數(shù)學(xué)建模競賽、英語知識競賽、“挑戰(zhàn)杯”科技大賽等學(xué)科競賽。同學(xué)們通過參加學(xué)科競賽活動、激發(fā)了學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣,挖掘了學(xué)生的潛能,以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽為例,由于組織學(xué)生們參加學(xué)科競賽活動都要經(jīng)過嚴(yán)格選拔,在老師的指導(dǎo)下,進(jìn)行長期的培訓(xùn),廣泛學(xué)習(xí)先進(jìn)的實(shí)用技術(shù),嚴(yán)格訓(xùn)練專業(yè)操作技能,查閱大量資料,并選購元器件,制作科技產(chǎn)品并進(jìn)行調(diào)試,學(xué)習(xí)撰寫設(shè)計(jì)報告等一整套產(chǎn)品設(shè)計(jì)及開發(fā)過程。同時還要戰(zhàn)勝學(xué)習(xí)、生活中的各種困難最終通過篩選才能參賽。參賽小組成員必須既分工又協(xié)作,才能完成比賽作品的制作。最后,還要接受專家答辯與現(xiàn)場測試,所以,整個過程不僅強(qiáng)化了同學(xué)們創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,而且磨練了意志品質(zhì),培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)意識,更主要是激發(fā)了同學(xué)們的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,解決了“為什么學(xué)”和“怎樣學(xué)”的問題,使學(xué)風(fēng)發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變,參加大賽的同學(xué)都受到研究生導(dǎo)師、用人單位的歡迎。
4、開展學(xué)生科技項(xiàng)目研究,提升學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力學(xué)生通過學(xué)科競賽,積累了一定的專業(yè)技術(shù)知識和實(shí)際動手能力,指導(dǎo)教師為了進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力,可以繼續(xù)組織學(xué)生開展學(xué)生學(xué)術(shù)科技項(xiàng)目的申報工作。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,可以通過觀察、查找資料、尋找到有社會實(shí)用與推廣價值并涉及人們生產(chǎn)、生活中的疑難問題作為項(xiàng)目來申報,得到學(xué)校教務(wù)或科研部門批準(zhǔn)后,給予科研經(jīng)費(fèi)的支持。學(xué)生立項(xiàng)后,指導(dǎo)教師要結(jié)合自己的科研、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)成果,就最先進(jìn)的元器件使用、最新實(shí)用科技知識等內(nèi)容,對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。同時.指導(dǎo)學(xué)生查閱中外文獻(xiàn)資料、制定研究方案、選擇研究方法、進(jìn)行成員分工、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品制作與調(diào)試、撰寫結(jié)題報告與論文,申報鑒定、組織結(jié)題,有些還要申請專利。通過對參加學(xué)科競賽的同學(xué)進(jìn)一步進(jìn)行學(xué)生科技項(xiàng)目研究,大大提高學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力,在實(shí)踐中許多同學(xué)的科技成果取得驚人的成績。
5.積極參加社會實(shí)踐活動,全方位提高學(xué)生的綜合素質(zhì)人才的培養(yǎng)必須經(jīng)過社會實(shí)踐鍛煉,同時,也必須經(jīng)過社會實(shí)踐的檢驗(yàn)才能甄別出是否是合格人才。把在大學(xué)生中廣泛開展的社會實(shí)踐活動進(jìn)行改革,以科研立項(xiàng)的形式確立下來并給予一定的資助,由同學(xué)主持申報,在老師的指導(dǎo)下完成,是一種培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的有效途徑。同學(xué)們將社會實(shí)踐中的為社會服務(wù)功能與發(fā)揮專業(yè)特長的功能有機(jī)結(jié)合起來,對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中熱點(diǎn)問題、難點(diǎn)問題、專業(yè)技術(shù)問題,進(jìn)行深人地調(diào)查研究,提出解決的途徑或解決專業(yè)技術(shù)難題,既使同學(xué)們增強(qiáng)了社會責(zé)任感和服務(wù)大眾意識,又使同學(xué)們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思想得以提高。從筆者所在學(xué)校實(shí)施的情況來看,收到了很好的效果。有些科研成果獲得了小發(fā)明、小論文、小制作和大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”等科技成果獎。
6.積極推進(jìn)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新,深化教育改革中國的企業(yè)大量需要有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、能吃苦并且認(rèn)同企業(yè)文化的大學(xué)生,而大學(xué)本科生第四年又背負(fù)著就業(yè)的巨大壓力,所以可以進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新,與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才。如“3+1”模式,即學(xué)生在校學(xué)習(xí)3年,1年在企業(yè)學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識,進(jìn)行生、產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。因?yàn)?,在工程師的指?dǎo)下完成畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì),不僅使學(xué)生有更長的時間進(jìn)行實(shí)踐性的學(xué)習(xí),徹底解決學(xué)生求職中遇到的缺乏工作經(jīng)歷的瓶頸,而且又解決了大學(xué)生由于缺乏對企業(yè)的深人了解,沒有認(rèn)同企業(yè)文化的過程而頻繁“跳槽”的困境。這也是學(xué)校適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,實(shí)行訂單式培養(yǎng)學(xué)生的一種途徑。
四、新精神與實(shí)踐能力打造平臺
增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力,建立全方位開放式學(xué)生創(chuàng)新基地。它包括校內(nèi)的實(shí)訓(xùn)中心和開放性專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和校外的生產(chǎn)實(shí)習(xí)與社會實(shí)踐基地等。能夠全天候、全年對學(xué)生進(jìn)行開放,使大學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,進(jìn)行自主選擇的開放性實(shí)驗(yàn),進(jìn)行專業(yè)知識與技能培訓(xùn),自主進(jìn)行科技項(xiàng)目研究,進(jìn)行學(xué)科競賽培訓(xùn),進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)與社會實(shí)踐等各項(xiàng)活動,為師生們提供開展實(shí)踐性教育的平臺。
五、改革教師的評價體系,建立實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師的激勵機(jī)制
吃透教材,挖掘科技因素,在學(xué)生心田里播下科學(xué)的種子,培養(yǎng)他們科學(xué)素養(yǎng),下面談?wù)勛约旱膸c(diǎn)看法:
一、利用文本資源,滲透科學(xué)教育,放飛夢想。
打開語文書,不難發(fā)現(xiàn),在語文教材中或多或少、或深或淺地蘊(yùn)涵著科學(xué)教育方面的素材,涉及到物理、生物、化學(xué)、天文等科學(xué)領(lǐng)域。這些科學(xué)教育內(nèi)容既是漸進(jìn)的,相對獨(dú)立的,又是相互聯(lián)系的,他們構(gòu)成了科技教育的啟蒙體系。我們要充分利用文本,從多角度挖掘教材中蘊(yùn)含的科技因素,將科技教育有機(jī)地滲透到語文教學(xué)中。
1、利用現(xiàn)代教育手段,激發(fā)科學(xué)熱情。
興趣是最好的老師,它是推動學(xué)生求知的一種內(nèi)在力量,是產(chǎn)生熱情和激情的源泉。古今中外的科學(xué)家無不是從興趣起步,步入科學(xué)的殿堂的。
語文教材為科學(xué)教育提供了豐富的資源。如介紹新發(fā)明的《果園機(jī)器人》《電腦住宅》;介紹現(xiàn)代科技知識《人造發(fā)光植物》《飛船上的特殊乘客》……歸納起來簡直就是一本科學(xué)的百科全書,為語文教學(xué)進(jìn)行科學(xué)教育提供了有利的條件。例如在教學(xué)《月球之謎》《電腦住宅》這類課文時,我有針對性的結(jié)合課文內(nèi)容,利用現(xiàn)代教育手段,制作了多媒體課件創(chuàng)設(shè)情境,向?qū)W生展示廣袤的宇宙、神秘的月球、新奇的建筑……把課本上靜態(tài)的內(nèi)容生動化,把抽象的知識形象化,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心和求知欲望,提高學(xué)生對科學(xué)的興趣和熱情。
2、挖掘文本,提升思想,培養(yǎng)科學(xué)精神。
小學(xué)語文教材中涉及到古今中外的著名科學(xué)家有十幾位,每位科學(xué)家的成長道路都是不斷戰(zhàn)勝挫折,不懈追求的奮斗之路,他們熱愛科學(xué),為人類的科學(xué)事業(yè)辛勤耕耘,勇于獻(xiàn)身:《兩個鐵球同時著地》中的伽利略在教會的壓迫下沒有放棄自己熱愛的科學(xué)事業(yè);愛迪生不怕困難和危險,頑強(qiáng)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造;《做風(fēng)車的故事》中的牛頓面對嘲笑仍刻苦鉆研;《一定要爭氣》中的童第周身處逆境卻發(fā)奮學(xué)習(xí);李時珍歷盡千辛萬苦編寫《本草綱目》;地質(zhì)學(xué)家李四光研究起石頭常常忘記一切等等。教學(xué)這些文章時,我引領(lǐng)學(xué)生通過課文內(nèi)容的學(xué)習(xí)、感悟,去體會課文中人物豐富的內(nèi)心世界,把握科學(xué)家的精神實(shí)質(zhì)和熠熠生輝的人格魅力,讓科學(xué)家們成為學(xué)生的榜樣和偶像。
3、提煉教材,滲透科技知識,形成科學(xué)觀念。
語文教材中,有許多課文蘊(yùn)藏著科學(xué)道理:《畫楊桃》中體現(xiàn)出實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;《蛇與莊稼》告訴人們面對事物之間復(fù)雜的聯(lián)系,應(yīng)仔細(xì)研究,把握規(guī)律,才能把事情辦好;古詩《題西林壁》強(qiáng)調(diào)冷靜客觀地進(jìn)行調(diào)查分析,全面正確的認(rèn)識事物;寓言故事《刻舟求劍》要人們用發(fā)展變化的眼光看問題:《揠苗助長》告訴人們不按客觀規(guī)律辦事,急于求成,就會把事情辦糟等等。只要教師善于捕捉科技因素,提煉教材內(nèi)容就可以使學(xué)生受到科學(xué)思想方法的啟蒙教育,正確認(rèn)識客觀世界。
二、利用語文活動資源,滲透科學(xué)教育,放飛夢想。
語文活動內(nèi)容豐富多彩,語文競賽多種多樣,它不受課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的限制,它為開展科技教育創(chuàng)設(shè)了一個自由而寬松的環(huán)境,以各類語文競賽活動作為滲透科技教育的補(bǔ)充,也為學(xué)生的科技潛力提供了“冒尖”的機(jī)會和條件。
1、拓展課堂教學(xué),開展小制作活動。
蘇霍姆林斯基說過:“兒童的才智反映在他的手指尖上?!?我教學(xué)《一次科技活動》后,開展一次“有趣的小制作”活動,讓學(xué)生人人動手制作一件科技小作品,如航模、船模、風(fēng)箏等,舉辦一次班級小制作比賽,通過科技制作活動,可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察,仔細(xì)分析,有效地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力,從而也鍛煉了學(xué)生的動手能力。
2、捕捉科技靈感,學(xué)寫科技文章。
愛因斯坦說過:一切創(chuàng)造都是從創(chuàng)造性的想象開始的,想象力比知識更重要。因?yàn)橹R是有限的,而想象概括著世界上的一切,推動著社會的進(jìn)步,成為知識進(jìn)化的源泉。神話中的奔月、補(bǔ)天,插上翅膀飛翔,腳踏風(fēng)火輪穿行等等,現(xiàn)在幾乎都已成為現(xiàn)實(shí)。語文教學(xué)既要讓學(xué)生多閱讀充滿創(chuàng)造想象的神話、童話、科幻故事,又要鼓勵學(xué)生展開想象,特別是展開異想天開的創(chuàng)造想象,科學(xué)非常需要這種想象力和創(chuàng)造力。
教學(xué)《蝙蝠和雷達(dá)》時,我引導(dǎo)學(xué)生查閱人類在仿生學(xué)上取得的成就:人們從魚得到啟示發(fā)明了船;從魚鰾得到啟示,發(fā)明了潛水艇;從鳥兒得到啟示,發(fā)明了飛機(jī)……然后教師鼓勵學(xué)生大膽想象,指導(dǎo)寫作文《我想發(fā)明……》,有的學(xué)生寫想發(fā)明變溫衣服,有的寫要發(fā)明情緒控制儀……其中學(xué)生高豪的《智能垃圾箱》,黃行知的《情緒控制儀》參加建陽市第一屆科學(xué)小論文比賽獲一等獎,盡管有的學(xué)生設(shè)想顯得可笑,卻也閃耀著學(xué)生們創(chuàng)造思維的火花。
3、收集資料大比拼,爭當(dāng)科學(xué)小博士。
“運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)搜集和處理信息的能力”是課標(biāo)要求每個學(xué)生都應(yīng)具備的。教學(xué)《火燒云》這篇寫景的散文,我布置學(xué)生通過各種渠道收集火燒云的資料。學(xué)生積極性很高,主動查找后學(xué)生對火燒云有了進(jìn)一步的了解:他們知道了火燒云又叫赤霞,也明白了火燒云形成的條件和變化的原因。潛移默化中,培養(yǎng)了學(xué)生積累信息的方法,有效地滲透了科學(xué)教育。
一、抓管理,建立科普德育機(jī)制。
學(xué)校制定了科普德育工作計(jì)劃,組建了一支科普推廣教師隊(duì)伍,各教師根據(jù)自己的特長結(jié)合學(xué)校的特色,指導(dǎo)學(xué)生積極參加各種科普實(shí)踐興趣活動,將教育育人的常規(guī)化與科普實(shí)踐的特色創(chuàng)新化有機(jī)結(jié)合起來,從而促進(jìn)學(xué)??破盏掠ぷ髟鷮?shí)有效地開展。
二、多渠道,大力營造科普德育的氛圍。
通過學(xué)校網(wǎng)站、宣傳欄、班級黑板報、學(xué)生園地、國旗下講話等形式,向?qū)W生大力宣傳有關(guān)科普知識,讓學(xué)生以飽滿的熱情,積極投入到科普實(shí)踐活動中來,營造了學(xué)校良好的科普教育氛圍,喚醒了學(xué)生的科普意識。
三、提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)意識。
教師在平時的教學(xué)中注重學(xué)生創(chuàng)新意識、科學(xué)意識的培養(yǎng),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。首先讓學(xué)生了解最基本的科學(xué)研究方法,初步養(yǎng)成觀察思考的習(xí)慣,增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中的合作精神、應(yīng)變能力和創(chuàng)新意識。在“保護(hù)母親河”、“爭當(dāng)環(huán)保小衛(wèi)士”、“愛綠護(hù)綠”、“我們只有一個地球”、“書畫展”、“科技小作品展”等多項(xiàng)活動中,學(xué)生們充分展示了自己的聰明才智。
四、樹立“載體”理念,豐富教育內(nèi)涵。
科技活動是科普德育的重要延伸和主要途徑,學(xué)校通過開展活動,培養(yǎng)學(xué)生科技意識、掌握科技知識,從而達(dá)到科普教育的目的。我校的科普德育活動主要有如下內(nèi)容:
1.追蹤科學(xué)家的足跡。
通過讓學(xué)生搜集科學(xué)家的畫像,了解科學(xué)家的事跡,貼成宣傳畫板,寫上宣講詞,使每人都接受一次廣泛的學(xué)科學(xué)前輩、做科技新人的教育。
2.我的“科技小設(shè)想”。
開展一段科技教育以后,學(xué)生科技意識進(jìn)一步加強(qiáng)了。此時,學(xué)校全??倓訂T,要求每人搞出一個“科技小設(shè)想”,學(xué)校不搞任何限制,孩子們愛想什么就想什么,愛怎么想就怎么想,繪制科學(xué)幻想畫或?qū)懗蓵嫖淖?,參加班級評選,挑選優(yōu)秀設(shè)想?yún)⒓訉W(xué)校評選。2009年李玉安、趙生富、趙占慧同學(xué)在第24屆青海省青少年科技創(chuàng)新大賽科幻畫比賽中分別榮獲二等獎、三等獎、優(yōu)秀獎;2010年余愛英、郭惠珍、李玉安同學(xué)在第25屆青海省青少年科技創(chuàng)新大賽科幻畫比賽中榮獲三等獎;2011年汪滿福、李成艷同學(xué)在第26屆青海省青少年科技創(chuàng)新大賽科幻畫比賽中榮獲一等獎、二等獎。
3.開展“校園科技節(jié)”活動。
把每年的11月份定為“科技活動月”,由德育處、教務(wù)處、班主任組成學(xué)?!翱萍蓟顒釉隆苯M委會,科學(xué)教師、實(shí)踐活動教師、班主任任各班科技輔導(dǎo)員,集體活動時間一般安排在下午活動課時間。活動內(nèi)容主要是學(xué)校提出的“五個一”,即:“讀一本科技書,講一個科技故事,想一條科技小設(shè)想,搞一項(xiàng)科技小制作,畫一幅科技漫畫”。展示同學(xué)們創(chuàng)作的科幻畫、小制作、小發(fā)明和科技實(shí)踐活動的小論文。讓學(xué)生在動手動腦中親近科學(xué)。通過小巧手,大創(chuàng)意活動,引導(dǎo)學(xué)生制作科技作品,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識;通過小眼睛,大發(fā)現(xiàn)活動,引導(dǎo)學(xué)生做個生活中的有心人,善于發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)現(xiàn)象,并能用科學(xué)的頭腦解決生活中的實(shí)際問題。
4.參觀科技展。
我校與湟中縣科技協(xié)會、湟中縣青少年校外活動中心建立聯(lián)系單位,聘請科技協(xié)會工作人員為校外輔導(dǎo)員,定期帶領(lǐng)學(xué)生參觀科技展,校外輔導(dǎo)員也定期到學(xué)校以座談會、現(xiàn)場演示、報告的形式與學(xué)生交流。2010年11月湟中縣科技協(xié)會的科普大篷車開進(jìn)了校園,科技輔導(dǎo)員精彩的表演,吸引了廣大師生參與到雙方的互動中,達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和科普教育的目的。
5.社會實(shí)踐教育活動。
組織學(xué)生參觀訪問、社會調(diào)查等社會實(shí)踐活動,讓學(xué)生走出校園,既有效填補(bǔ)了“雙休日”的空白,又使青少年在實(shí)踐中得到鍛煉成長。2009年4月八年級科技活動小組的《關(guān)于田家寨鎮(zhèn)坪臺村大棚花卉種植的調(diào)查報告》榮獲第24屆青海省青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀科技實(shí)踐活動二等獎;2010年8月八年級科技活動小組的《關(guān)于田家寨鎮(zhèn)鮑家村丹麻彩石的開采與開發(fā)的調(diào)查報告》榮獲第25屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀科技實(shí)踐活動二等獎;2011年5月七年級科技活動小組的《變廢為寶科技實(shí)踐活動總結(jié)報告》、八年級科技活動小組《關(guān)于“飲料與健康”的調(diào)查報告》榮獲26屆青海省青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀科技實(shí)踐活動三等獎。
一、激發(fā)探究興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識
創(chuàng)新意識是指創(chuàng)新的愿望和動機(jī),要激發(fā)創(chuàng)新意識就必須培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究興趣。物理世界是一個充滿生氣的世界,大量的物理實(shí)驗(yàn)顯現(xiàn)各種奇異的物理現(xiàn)象,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。物理教師應(yīng)根據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn)和規(guī)律,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究興趣,這是物理教學(xué)實(shí)施創(chuàng)新教育的基本條件。
興趣作為一種非智力的心理因素,對人的智力活動和其他實(shí)踐活動有著積極的功能。興趣能夠促進(jìn)學(xué)生去思考、去創(chuàng)新,它是發(fā)展思維,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的催化劑,是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、自覺性和創(chuàng)造性的一種內(nèi)在動力。因此,教師要培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)線索,全力追蹤,從各個可能的角度和不同的側(cè)面予以觀察,并將它和其他知識聯(lián)系起來,找出新東西、新方法、新途徑。教育學(xué)生理解學(xué)習(xí)并不在于知識本身,而在于將知識作為創(chuàng)新的階梯。
二、突出學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,必須激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的動機(jī),突出學(xué)生的主體地位。由于受尊師重道的傳統(tǒng)教育思想影響,為數(shù)不少的物理教師都認(rèn)為:教師的權(quán)威不容侵犯,即使錯了,學(xué)生也不能在公開場合當(dāng)面反對。不正確的師德觀念,不平等的師生關(guān)系,不僅直接降低了教學(xué)效益,而且直接導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的萎縮,不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
教師要營造寬松的教學(xué)環(huán)境,敢于放手讓學(xué)生充分討論。一個問題可以有多種答案,要鼓勵學(xué)生從多角度進(jìn)行回答,創(chuàng)新性的見解往往就在學(xué)生的各抒己見之中。學(xué)生討論熱烈之時,往往正是發(fā)散思維最為活躍之際。我曾見過一位物理老師設(shè)計(jì)的一個可供學(xué)生討論,并引導(dǎo)他們一步步探究解決的實(shí)驗(yàn)題目:不用長卷尺來測量兩座相距較遠(yuǎn)的樓房之間的距離。有的學(xué)生提出利用自行車來測量,先測出車輪的半徑,記下自行車經(jīng)過兩樓過程中轉(zhuǎn)動的圈數(shù),然后通過計(jì)算可測。有的提出利用聲速和光速來測量,大家認(rèn)為這一方案比較先進(jìn),物理知識含量高、有創(chuàng)新思想……接下來讓學(xué)生討論怎樣測量,問題的難點(diǎn)是當(dāng)聽到槍聲掐表時間誤差大,……問題一個接一個出現(xiàn),被同學(xué)們一個又一個解決,終于大家得出了比較滿意的方案。接著全班同學(xué)就按自己設(shè)計(jì)的方案興高采烈地去做實(shí)驗(yàn),最后回到教室,師生一起處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在整個實(shí)驗(yàn)過程中,除了題目是教師提出的外,實(shí)驗(yàn)方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生議論研究出來的。學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn),同時又培養(yǎng)了創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
三、改進(jìn)教學(xué)方法,訓(xùn)練創(chuàng)新思維
創(chuàng)新能力的核心是創(chuàng)新思維,創(chuàng)新思維是一切創(chuàng)新的源泉。創(chuàng)新思維不是一種單一的思維,而主要是兩種思維(發(fā)散思維和收斂思維)新穎的、靈活的有機(jī)結(jié)合。
對學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維和收斂思維的訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的有效途徑。為培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,可以在教學(xué)中提出一題多解、一題多變、一問多答的練習(xí),促使學(xué)生廣泛搜尋自己的記憶儲存,提取盡可能多的信息項(xiàng)目來尋求答案。
在進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練的同時,還必須注意進(jìn)行收斂思維的訓(xùn)練,如:進(jìn)行測密度的分組實(shí)驗(yàn)前,先提出:想一想,有關(guān)密度的知識有哪些?利用你所學(xué)的物理知識你能設(shè)計(jì)出哪些方案?引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方面的聯(lián)想與思考,看學(xué)生能提出幾種方案。接著讓他們進(jìn)行收斂思維訓(xùn)練,即指導(dǎo)學(xué)生對各種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行篩選,從而開拓思維,針對不同物體、不同問題找出簡單易行的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力,進(jìn)而取得收斂思維訓(xùn)練的良好效果,并培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識。
四、重視物理科學(xué)方法滲透,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
所謂科學(xué)方法就是人類在探索未知自然規(guī)律時(實(shí)踐活動),從實(shí)踐或理論上,把現(xiàn)實(shí)的解決具體任務(wù)所運(yùn)用的各種途徑、方式和手段的總稱。
人們要想在實(shí)踐活動中有所創(chuàng)新,就必須掌握各種有關(guān)的科學(xué)方法。牛頓能建立經(jīng)典力學(xué),這是他善于運(yùn)用理論分析法、數(shù)學(xué)測算法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法和理想化法的有效成果;伽利略之所以能發(fā)現(xiàn)慣性定律和落體定律,與他正確選用了實(shí)驗(yàn)法、觀察法、猜想假設(shè)法和數(shù)學(xué)相結(jié)合的科學(xué)方法是分不開的。瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),使人類步入熱機(jī)(工業(yè)革命)時代,觀察法成為他發(fā)明的佳傳。法拉第電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn),開辟了電能的新時代,這是他運(yùn)用科學(xué)假說方法和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的成功之處。愛因斯坦創(chuàng)立了相對論,使人類走進(jìn)了核能時代,理想實(shí)驗(yàn)起了重要的作用。麥克斯韋電磁場理論的突破,造就了電磁破信息的新時代,這與科學(xué)理論假設(shè)的應(yīng)用有重大的關(guān)系……縱觀物理學(xué)發(fā)展史,眾多的物理學(xué)家之所以在物理學(xué)的研究中有杰出的創(chuàng)新貢獻(xiàn),無不與他們運(yùn)用正確有效的科學(xué)方法密切相關(guān)。以上的事實(shí)充分說明科學(xué)方法在物理史上占有十分重要的創(chuàng)新地位,我們在中學(xué)物理教學(xué)過程中,有目的、有計(jì)劃,適時有機(jī)地對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)科學(xué)習(xí)方法的研究和訓(xùn)練,對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力,將來走上工作崗位為祖國的繁榮昌盛和科技進(jìn)步貢獻(xiàn)力量,具有深遠(yuǎn)的意義。
五、優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境,鼓勵創(chuàng)新