在实验和制作过程中,学生要手脑并用,要在操作的基本功上,技术上由学会过渡到灵活、准确、协调,甚至接近自动化的程度;更要明了该怎样,不该怎样,为什么要这样而不要那样的道理,由操作练习的机械性转变为理解性。这样,实验和制的技能就能逐步形成。
发展学生的创造精神和创造思维
在小实验、小制作活动的初级阶段,学生的操作往往以模仿为主。比如,重复教师做过的实验,复制简单的器具。但是,不要小看这些活动,它们是学生能够独立操作的先期准备,其中包含了技能、经验、思维等方面的因素。
随着活动的深入展开,小实验、小制作必然要求学生的主体的积极投入,小实验必然逐步从一般操作练习过渡到验证性实验,过渡到探索性实验,小制作也逐步由易而难,工艺逐步变得复杂,而且这种劳动逐步着上了有创造意味的色彩。在这个过程中,学生的创造精神得到了陶冶,创造性思维也必然获得很好的锻炼。
锻炼优良的心理品质
小实验和小制作并不是很容易完成的活动,它需要实验和制作者克服许多困难。因此,小实验和小制作能培养学生克服困难、坚忍不拔、百折不挠的毅力;在小实验和小制作过程中,学生都努力争取自己的实验做成功,努力使自己制作的作品美观、好用、受到教师的表扬和奖励,这能激发学生的好胜心和进取精神;小实验和小制作需要学生认真、细致、实事求事、团结协作,这对学生形成良好的学风,促进非智力因素向积极的方面发展具有重要作用。
科学实验的原则与意义
小实验小制作活动的指导要依据一定的原则,针对活动过程的各个环节进行。
从乡镇实际情况出发
我国是一个农业大国,整个国民经济稳定和发展的基础是农业。
乡镇小学科技活动中操作性强的小实验小制作活动,除了要着眼于学生科学素质的培养以外,还应该研究当地的种植、养殖等状况,从乡镇实际出发,树立以农为主的思想,围绕科技兴农这一中心,开展丰富多采的小实验、小制作活动。
加强活动室和实验基地建设
小实验小制作活动的顺利开展需要一定的条件,其中尤其要重视利用学校的条件和社会力量从校内和校外两个方面加强活动阵地的建设。校内活动阵地主要是活动室,活动室一般可与自然教室共用,没有自然教室的学校,可利用一些辅助用房,也可借用某些班级的教室,另外还可以利用校园的空地建立植物实验园、动物饲养场等。校外活动阵地除了青少年科技活动中心等场所外,还应该充分利用博物馆、公园、自然保护区、工人、农场等社会力量。
克服困难,因陋就简
我国幅员辽阔,经济文化发展很不平衡。尽管有些乡镇的生活水平已步入小康,但仍有一些地区还没有很好地解决温饱问题,当地的办学条件也很艰苦,在这些学校开展小实验小制作活动,存在着缺少器材的实际困难。而活动器材又是科技活动的物质基础,传播科技知识的媒介。因此,科技辅导员要发动学生一起克服困难,因陋就简,自制简易教具或利用代用品,解决器材问题。
着眼于活动的全程
为了充分发挥小实验小制作的功能,还必须从活动的全程出发,针对学生的心理特点和年龄特征,并以全面发展学生的科技素质为目的,制定整体活动、阶段活动及每次活动的方案或计划。
学生科学发明活动的意义
中小学生参加发明活动,是培养他们的发明创造意识。创造精神和创造能力的较好途径。
发明活动是一项群众性活动,所有小学生都可以参加。在活动中,小学生能够明确什么是发明创造,深刻认识发明创造的意义,从而树立发明创造的意识。
发明活动是开放型活动,它不受教学大纲和教材的束缚,也不受时间、场地、设备等的限制,并且每一次活动都没有固定的答案,中小学生可以在这个广阔天地里纵横驰骋,这样有利于培养他们的创造精神。
发明活动是一项创造性活动。在发明活动过程中,需要中小学生具有多种能力,特别是创造和想象的能力。因此,通过发明活动,可以培养学生的创造能力。
发明活动还可以培养学生热爱科学技术的兴趣,克服困难、战胜困难的坚强意志,树立建设社会主义祖国的信念,养成小学生良好的科学态度,并能使学生受到审美教育、劳动教育以及团结协作、遵守纪律等方面的教育。
学生科学发明活动的指导
启发
启发就是通过讲清发明活动的意义,激发学生发明创造的兴趣,使他们乐意参加发明活动,自觉接受创造思维和发明技法的启蒙教育,增强创造精神和创造意识。根据学生的心理特点,在组织每次发明活动时,教师都要注意启发,除了使他们明确每次活动的目的和意义之外,还要适时布置一些具体任务,尽量使一些个人活动转化为集体活动。对他们在活动中所取得的成绩,及时进行总结和表扬,使他们还不稳定的发明兴趣和爱好逐步稳定。
示范
示范就是运用发明成果作为学生学习的典范,使他们从中得到教益。榜样的力量是无穷的。学生的好胜心较强,而且善于模仿,因此,在活动中运用一些发明成果和讲一些发明家的故事作为他们学习的典范,会对他们有很大的帮助。
发明成果最好是学生自己发明的,故事最好也是学生的发明故事。因为同是学生,年龄相仿,知识水平相当,他们容易接受,对他们的启发帮助也最大。如果用本校、本班的学生的发明成果作示范,效果更佳。
在示范过程中,教师所选用的典范最好能对本次活动有一定的指导价值。比如,这次活动主要是让学生学习“缺点列举法”,那么,作典范的发明成果最好是用“缺点列举法”所完成的。对每一件作示范的发明成果,教师都要讲清发明人是怎样想到搞这个发明的,运用了哪些发明技法,他在发明过程中遇到了哪些困难,他是如何克服这些困难的,等等。
选题引导
学生通过启发和示范,会产生发明的兴趣和动机,这时,教师就要引导他们寻找发明的课题。
在学生中开展的发明主要是指:学生在日常学习、生活和劳动中针对那些感到不称心、不顺手及不方便的事物和方法,运用学过的科学技术知识,创造性地设计和制作出目前没有的产品或生产方法,或对现有的产品和生产方法进行房进与革新,从而为人们的生活、工作、学习带来方便。
因此,他们发明的课题种类不多,范围也较狭窄。但是,学生的想象力比较丰富,他们发现的问题,提出的发明课题却是五彩缤纷。
构思引导
选准了发明课题之后,要引导学生对发明课题进行构思。构思不是一下子就能形成的,一般要经过几个步骤。第一步列出明确的发明目标,包括这个目标的具体要求。第二步剖析目标。对已确定的目标进行分解,分解成一些小目标,然后逐个解决为实现各小目标所必须解决的每一个小问题。第三步形成构思。为实现每个小目标和解决每一个小问题寻找可行的途径和办法。把可行的途径和办法进行组合,构思、制定出这项发明的总体实施计划。第四步对总体构思进行补充的修正。
在小学生构思的过程中,教师要注意以下几个问题。
(1)注意传授发明技法。
(2)注意讲解有关的科学知识。
(3)善于启发思考。
(4)及时出主意战胜困难。
设计引导
设计就是按照总体构思,制定这个课题的整体图形和各部分的图形。由于中小学生没有学过机械制图,不要求他们绘制规范的机械图,但是可以要求他们画出示意性的草图,包括整体的形状、大小、外观和色彩等,使这项发明有一个比较完整的雏形。为了使总体设计更加完善、合理,还可以利用纸片、木材、铁丝、泡沫塑料和胶水等材料做出一个模型,再对模型进行改进,并进一步考虑先做什么,后做什么,如何按各部分尺寸、形状进行装配,使发明的总体设计更加完善。
制作引导
按照总体设计制作出样品。样品不是模型,而是一件能够实验使用的实物。样品的各部分功能应符合总体设计。学生在制作样品时,教师要在技术、材料等方面给予支持。对于制作比较困难的样品,教师或家长还要协助,使他们能顺利地将样品制作出来。但是,千万不能包办代替。
评估引导
如何指导学生对发明进行评估呢?
首先,看这项发明是不是前所未有的。其次,把这项发明与其他性能类似、用途相同的东西相比较,看是不是在原有的基础上增加了功能、改进了方法和工艺。再次,看这项发明能不能解决生产、工作和生活当中的实际问题,产生良好的社会效益。最后,看这项表明的性能、原理构造和方法等是否符合公认的科学道理,有没有违反科学的错误,对环境是否会增加污染,对人的身心健康有没有影响等。