在小学科学教育中渗透科技创新理念的研究

在小学科学教育中渗透科技创新理念的研究

张宇威

龙虎塘第二实验小学

摘要：建设科技强国离不开科技工作者，我国现致力于从小培养学生的科技创新精神。小学科学能够帮助学生以科学眼光看世界、认识生活完善认知、提高动手实践能力，科学教育在学生心里埋下科技创新的种子。

关键词：小学科学、科技创新、科学实验、科技竞赛

邓小平说：“掌握新技术，要善于学习，更要善于创新”，随着中国对外科技合作大门越开越大，培养科技创新型人才至关重要。建设科技强国离不开科技工作者们前赴后继的艰苦奋斗，为了使科技创新精神薪火相传，培养学生科技勇于探索、开拓创新、追求真理的科学精神，对学生个人的成长和国家的未来发展都具有重要意义。但在小学科学实际教学中，教师有可能忽略对学生科技创新理念的培养，针对这种教学现状，对小学科学教育中渗透科技创新理念的研究就具有一定价值，有利于培养的科技创新精神。

一、在科学课堂上渗透科技创新理念

教育部提出加强科学教育和普及，增加科技创新教育的投入，确保学生有足够的资源进行科学实验和研究。在小学阶段，通过科学课程和实验活动，让学生感受科学的魅力，培养他们观察事物、提出问题、解决问题的能力，勤于思考、探究实践的精神。[1]小学科学课程主要包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术工程四个领域，在不同领域的课堂教学中结合各领域特征渗透科技创新精神。

（一）物质科学课堂上渗透科技创新理念

比如，在教学物质科学《空气占据空间》一课时，学生通过“纸团不湿”实验，反复进行三次，在过程中递进思考，认识空气也像其他物体那样占据空间，进而解释水无法进入瓶子的现象和吹不大气球等现象。真正的学习离不开与实践，两者密不可分，在此基础上，同学小组讨论自己设计一个可以验证空气占据空间的实验在过程中，进行深度理解，完成创新实践，在这里给出一个学生需要动手动脑相结合的现实问题，从而再次创设应用科学知识的场景，培养学生科学思维，工程思维，创造性解决实际问题的能力。学生在动手的过程中，思维得到进一步发展，体现科学学习对学生个体科技创新的培养。

（二）技术工程科学课堂上渗透科技创新理念

比如，在教学技术工程类课堂中，设计《磁铁玩具》这一课时，多数学生动手能力薄弱，实践的热情剧烈迸发，在遇到操作问题后又呈现断崖式衰退。大部分学生解决问题时会脱离实际情况，在发明创造与科幻想象之间很难去寻找平衡点，本课旨在培养学生综合整理多个来源的要素，将它们整合成一个新颖的、独特的与自己知识相关模型结构，创作过程分为三个阶段：问题表征、方案计划以及方案执行。

教师先通过演示磁铁玩具的示范作品，激发学生的科学兴趣。学生第一次体验发明玩具示范作品的具体形象玩法，这样做为学生明确了任务问题的表征。当学生明确玩具运用的科学知识后，及时提炼，将创新方法可操作化，为学生带来广阔的创意视角与方向，学生及时记录自己的灵感并交流。学生体会从知识到现象再到效果的迁移，获得或深化灵感，知识运用迁移也是发明创造的一种思路，图纸设计将学生发现思维与发明思路进一步打开，归纳总结完成科技创新作品。课堂实施中培养学生从务实的角度思考、将设计转化为科技创新产品的问题解决能力，为后续将科技创新理念运用到技术工程与社会中打下基础。

二、在校级活动中渗透科技创新理念

（一）科技创新社团开展

科技创新社团是学生课外活动的重要组成部分，也是培养青少年创新精神和实践能力的重要途径。[2]学校和学生高度重视科技创新活动，将其作为素质教育的一部分。

科技创新社团通常会开展以下活动：

（1）课题研究：围绕学生某一感兴趣的科学问题进行调查研究；

（2）技术制作：例如机器人制作、模型设计拼搭、园艺等；

（3）创意实践：鼓励成员发挥创意，解决实际问题，如节能减排、社区服务创新等;

（4）知识普及：举办科技小讲座，普及科学知识，提高社团成员的科学素养；

（5）交流互动：与校内外科技社团进行交流，学习先进的科技理念和实践经验；

（6）社会实践：将科技创新与社区服务结合起来，如开展科技志愿服务活动。

科技创新社团活动不仅可以帮助同学们提升个人能力，还可以培养学生的创新意识，提升他们的科技实践能力、激发科技创新精神。在活动中，同学们可以充分感受到科技创新的魅力，为未来的学术研究和职业生涯打下坚实的基础。

（二）探访科技创新企业，种下科技创新种子

探访科技创新企业，对于学生来说，是一次难得的学习和成长的机会。通过参观企业，学生可以直观地了解到科技创新在实际应用中的重要性和价值，激发他们对科技创新的兴趣和热情。

常州市龙虎塘第二实验小学与天合光能勤业共同组织策划全体六年级学生走进名企天合光能公司，参加毕业季系列活动——“天合低碳行，职业初体验”实践活动。天合光能坚持创新发展，先后获得中国光伏行业首个中国工业大奖和首个国家技术发明大奖。讲解员生动细致地向同学们介绍了天合光能的发展历程、企业文化、创新技术以及智能制造产品。接着，同学们又一起感受了天合光能的辉煌时刻，一面巨大的发明技术专利墙，让同学们心中燃起了科技与创新梦。

通过活动，学生们对科技创新有了更加直观和深刻的认识，激发了他们对科技创新的热情和兴趣。学生表示要努力学习科学文化知识，为将来投身科技创新事业做好准备。同时，他们也更加关注和支持科技创新企业的发展，表示要为科技创新事业贡献自己的力量。

探访科技创新企业，种下科技创新种子，对于学生的成长和发展具有重要意义。这样的活动可以帮助学生树立创新意识，培养他们的创新能力和实践能力，科技创新理念将持续渗透于我校未来的教学和校园活动中。

三、在科技竞赛上渗透科技创新理念

为响应《全民科学素质行动计划纲要》，常州市龙虎塘第二实验小学的同学们积极参与常州市第三十五届青少年科技创新大赛，其中五年级郭同学设计作品《智慧校车》参赛，在过程中班级同学集体调研选题背景中的问题和挑战，结合实际问题，学生在发现问题的过程中思考如何解决问题，推动学生自主去查阅资料，了解新科技，最终确定作品智能校车旨在提高校车运营的效率和安全性。

学生针对传统的校车存在一些问题，如司机疲劳驾驶、乘客安全隐患等，考虑的是如何利用智能硬件对传统的校车进行功能的改进和提升，使校车变得更加便捷、安全和高效。郭同学作品智能校车通过搭载各种传感器和智能设备，在实现自动驾驶、光控灯、自动刷卡功能等基础功能的基础上，通过增加人脸识别技术来确保只有授权人员才能上下车，并且通过智能监控系统实时监测车内情况，确保每一位出行乘客的安全。同时，智能校车还可以根据现实交通状况和乘客需求智能调整路线来提高运营效率。

科技创新大赛不仅是一个展示学生科技创新能力的重要平台，在过程中逐步提升学生科学思维、创新精神和实践能力，促进青少年科学素质的提升，对于激发学生的科学兴趣和培养创新精神具有重要意义。

科技创新被视为国家发展的重要战略资源，是推动社会进步和实现国家富强的重要途径。中国政府高度重视科技创新，将其作为国家发展的核心动力，不断推动科技体制改革，加大研发投入，培养科技人才，以实现建设创新型国家和世界科技强国的目标。在小学科学教育中有效地渗透科技创新理念，对于培养学生的创新思维和科学素养、探究能力和创新能力至关重要，为他们未来的学习和生活打下坚实的基础。

参考文献

[1]叶娟娟. 基于科技创新背景下的小学科学兴趣培养探析[J]. 科技创新与品牌, 2022, (09): 72-74.

[2]曾煌伟. 新时代背景下小学综合实践活动提升学生科技创新能力的实践与探索[J]. 教师, 2020, (09): 109-110.