促进青少年创新思维培养的科技教育案例及策略

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未成年人的科技教育和创新思维

未成年人的科技教育和创新思维

未成年人的科技教育和创新思维科技的进步日新月异,如今已经成为了现代社会的重要组成部分。

作为未来的希望,未成年人的科技教育和创新思维显得尤为重要。

本文旨在探讨未成年人的科技教育对于培养创新思维的重要性,并提出相应的方法和策略。

一、科技教育的重要性科技教育是培养未成年人创新思维的有效途径,具有以下几个方面的重要性。

1. 打开未成年人的视野科技包括了各个领域的知识,通过科技教育,未成年人能够了解到不同领域的前沿科技和发展动态。

这不仅扩大了他们的视野,还能够激发他们对新事物的好奇心和探索欲望。

2. 培养学习兴趣科技教育可以通过丰富的实践活动激发未成年人的兴趣和热情。

例如,开设编程、机器人等科技课程,让他们亲自动手制作出一些小发明、小创意,这将大大激发他们的学习动力。

3. 提升解决问题的能力科技教育强调实践应用,鼓励未成年人运用科学知识来解决实际问题。

这样的教育能够培养他们的逻辑思维和问题解决能力,使他们更加善于思考和创造。

二、科技教育的实施策略要有效地进行科技教育,以下一些策略是必不可少的。

1. 引入创新科目学校可以增加科技创新类的课程,例如“科技创意设计”、“编程与算法”等。

这样可以让学生在早期接触到科技的魅力和实践应用,培养他们的创新思维。

2. 举办科技活动学校可以定期举办科技展览、科技竞赛等活动,鼓励学生主动参与并展示自己的科技成果。

这不仅能够锻炼他们的实际操作能力,还能够增强他们的自信心和合作意识。

3. 创设科技实验室学校可以设立科技实验室,提供各种科技工具和设备供学生使用。

鼓励学生在自主探索和实践中培养实际动手能力,这有助于他们更好地掌握科技技能。

三、创新思维的培养方法除了科技教育,还有其他一些方法可以培养未成年人的创新思维。

1. 开放式学习环境提供一个开放、自由的学习环境,鼓励学生提出问题、表达自己的观点。

老师要成为学生的引导者和激励者,培养他们对新知识的兴趣和探索欲望。

2. 启发式教学采用启发式教学方法,引导学生通过自主发现和实验探究来解决问题。

科技创新教育:鼓励学生创新思维和科技应用能力的案例分析

科技创新教育:鼓励学生创新思维和科技应用能力的案例分析

科技创新教育:鼓励学生创新思维和科技应用能力的案例分析引言科技创新已经成为当今世界发展的重要引擎,而教育也应该紧跟时代的步伐,培养学生的创新思维和科技应用能力。

传统的教育模式往往强调知识的灌输和记忆,忽视了学生的创造力和实践能力。

因此,科技创新教育应运而生,并得到了广泛的关注和推广。

科技创新教育着重培养学生的创新思维和科技应用能力。

通过创新思维,学生可以发现问题、提出解决方案,并将其转化为实际的科技产品或服务。

这种教育方法可以激发学生的学习兴趣和求知欲,提高他们的综合素质和解决问题的能力。

本文将给大家介绍几个在科技创新教育方面取得成功的案例,旨在探讨如何通过实际操作和项目实践,培养学生的创新思维和科技应用能力。

案例一:校园电子商务平台很多学校为了提高学生的实践能力和培养他们的创新思维,推出了校园电子商务平台的项目。

这个项目允许学生创建和经营自己的网上商城,包括商品的采购、销售和物流等。

这样的项目不仅可以让学生学习和运用最新的科技,还培养了他们的经济意识和商业思维。

在这个项目中,学生们需要从市场中选择热门的商品,并与供应商洽谈价格和供货等事宜。

然后,学生们需要设计自己的网站和品牌,并进行市场推广活动,以吸引更多的消费者。

一旦接到订单,学生们还需要处理物流和配送等问题,确保商品能够准时送达。

通过参与这个项目,学生们学到了很多实际的知识和技能。

他们需要学习市场调研和分析,了解消费者需求和竞争对手的情况。

他们还需要学会商务谈判和团队合作,以确保项目的顺利进行。

最重要的是,学生们通过这个项目培养了他们的创新思维和科技应用能力,学会了如何利用科技手段提高产品和服务的质量和效率。

案例二:机器人编程课程机器人编程课程是另一个可以培养学生创新思维和科技应用能力的案例。

在这个课程中,学生们学习如何使用编程语言和软件,设计和控制机器人的行为。

他们可以通过编写程序指令,让机器人执行各种动作和任务,如走路、跳舞、拾取物品等。

培养学生创新思维能力的教学案例

培养学生创新思维能力的教学案例

培养学生创新思维能力的教学案例教学目标:通过本案例教学,培养学生的创新思维能力,提高解决问题的能力和创造力。

1.案例背景在我们的社会中,创新能力是越来越重要的一项素质。

为了培养学生的创新思维能力,本案例以“设计一个智能家居系统”为例,引导学生通过分析、思考、合作和实践,培养他们的创新思维技巧。

2.案例步骤步骤一:问题意识和需求分析通过引入到智能家居系统的需求和问题,激发学生的思考和好奇心。

学生需要思考现有家居中存在的问题,比如能源浪费、安全问题等。

通过分组或个人形式,学生可以列举出他们认为智能家居系统应该解决的问题。

步骤二:解决方案设计学生根据第一步中分析的问题,需要提出一个或多个解决方案。

在这个阶段,鼓励学生跳出常规思维,提出各种可能的解决方案。

学生可以进行头脑风暴,集思广益,鼓励他们发散思维,勇于提出创新的见解。

步骤三:原型制作和测试学生在此阶段开始制作他们的智能家居系统原型。

可以使用各种可用的材料,如纸板、木材、电子元件等。

鼓励学生进行实验和测试,以保证原型的运作符合设计要求。

同时,学生要意识到在测试过程中可能出现的问题,并进行修正。

步骤四:方案完善和创新学生在这一步中对原型进行完善和创新。

他们可以通过观察和讨论,发现原型中的问题,并提出改进和创新的方法。

通过不断的实践和反思,学生的创新思维能力将得到锻炼和提高。

3.案例评估教师在案例完成后进行评估,主要评估学生的创新思维能力、合作能力和问题解决能力。

可以通过小组讨论、个人报告或评分表的形式进行。

4.教学效果通过本案例教学,学生将获得以下几个方面的教学效果:4.1 培养学生的创新思维能力:通过解决实际问题和设计智能家居系统的过程,学生将锻炼和提高自己的创新思维能力。

4.2 提高学生的解决问题的能力:学生将通过分析问题、设计解决方案和实践测试的过程,提高自己解决问题的能力。

4.3 培养学生的团队合作能力:学生将在小组合作的过程中学会与他人沟通合作,学会倾听和理解他人的观点,并学会进行有效的协作。

培养创新思维的十二个实践案例

培养创新思维的十二个实践案例

培养创新思维的十二个实践案例一、激发好奇心,培养探索欲望在培养创新思维中,激发好奇心是关键一步。

可以通过组织参观实验室、科技展览和创意工作坊等活动,让学生亲身体验科学探索的乐趣,并鼓励他们提出问题、挑战现有认知。

二、创设开放性问题,鼓励多元思考开放性问题能够培养学生的批判性思维和解决问题的能力。

教师可以提供一系列的开放性问题,引导学生从不同角度思考,并提供一些建议和资源帮助他们发现新的解决方案。

三、鼓励跨学科合作,培养综合能力创新需要多学科的融合,鼓励学生在团队合作中跨学科交流。

可以开设跨学科的项目课程,将不同学科的知识和技能有机结合,培养学生的综合能力。

四、提供创新资源,激发创造力为学生提供创新资源是培养创新思维的基础。

学校可以建立创客空间、图书馆等资源平台,提供各种工具和材料,鼓励学生动手实践,尝试创新。

五、引导追求卓越,培养自信心追求卓越是创新思维的核心。

教师应该鼓励学生追求卓越,并给予肯定和鼓励。

学校可以开设优秀创新项目展示和评选活动,培养学生对自己的自信心。

六、注重观察力培养,培养细节意识观察力是创新的基石,培养学生的细节意识至关重要。

教师可以进行观察力训练,比如提出细节问题,进行观察练习等,帮助学生提高对细节的敏感度。

七、鼓励错误尝试,培养勇气与坚韧创新过程中难免会遇到失败,但失败也是成功的一部分。

教师应鼓励学生勇于尝试,培养他们面对失败的勇气与坚韧精神,让他们敢于冒险,不断尝试新的想法和方法。

八、培养信息管理能力,拓展思维广度信息管理能力是创新思维的必备技能,教师可以引导学生学习信息检索和处理的方法,培养他们对信息的广度与深度的掌握,拓展学生的思维广度。

九、提倡自主学习,培养独立思考自主学习是培养创新思维的有效途径。

学校可以开设学生自主学习课程,鼓励学生主动思考和探索,培养他们的独立思考和解决问题的能力。

十、鼓励反思总结,培养迭代精神反思总结是持续创新的重要环节。

教师可以指导学生对项目经验进行反思,总结经验教训,并提出改进的方案,培养学生的迭代精神和不断改进的意识。

引导学生创新思维和实践能力的创新教育案例

引导学生创新思维和实践能力的创新教育案例

引导学生创新思维和实践能力的创新教育案例【引导学生创新思维和实践能力的创新教育案例】创新教育是培养学生创新精神和实践能力的一种教育方式。

通过提供具有挑战性的学习环境,鼓励学生积极思考、勇于尝试、勇于创造,创新教育为学生提供了实现个人潜能的机会。

以下是一个引导学生创新思维和实践能力的创新教育案例。

【案例背景】某中学在教育改革中积极探索创新教育的方式,并特别注重培养学生的创新思维和实践能力。

为此,学校组织了一项“未来科技创新大赛”。

【项目目标】通过这项大赛,学校希望激发学生的创新潜能,培养学生的科学思维和实践能力,并提升学生的团队协作和问题解决能力。

【项目实施】1. 指导老师选择了多个科技创新主题,例如人工智能、绿色能源和智能家居等,供学生选择。

2. 学生自由组队,每个团队由5-6名学生组成,确保团队成员具有不同的专长和技能。

3. 指导老师提供相关资源和指导,引导学生进行创新研究,并从中选取最具挑战性的问题作为项目目标。

4. 学生团队根据项目目标,制定详细的工作计划、研究方案和实验步骤。

他们需要自己调查、设计和实施实验或调查。

5. 学生团队定期向指导老师汇报项目进展,并接受指导老师的指导和建议。

6. 团队成员之间需要密切合作,充分发挥各自的优势,确保项目的顺利进行。

7. 完成项目后,学生团队需要准备项目展示,并向学校师生展示他们的成果。

8. 在项目展示时,学生团队需要向评委展示他们所解决的问题、创新的想法和实现的成果,并回答评委提问。

【项目收获】1. 学生团队在项目中培养了批判性思维和创新意识,提高了科学研究和问题解决能力。

2. 通过团队合作,学生加深了彼此之间的了解,提高了团队合作和沟通能力。

3. 项目展示过程中,学生获得了公众演讲和表达自己想法的机会,提升了表达能力和自信心。

4. 对于某些团队来说,他们的项目成果有望进一步发展成为真正的科研项目,并带来实际的应用和社会价值。

【案例总结】通过这个创新教育案例,学校成功地引导学生发展创新思维和实践能力。

培养学生创新思维的教学案例

培养学生创新思维的教学案例

培养学生创新思维的教学案例一、引言在当今社会发展中,创新能力已成为学生必备的核心能力之一。

为了帮助学生培养创新思维,教师需要通过创新的教学方法和案例实践来激发学生的创造力和创新潜能。

本文将介绍一种有效的教学案例,旨在培养学生的创新思维。

二、教学背景在某中学的理科教室中,教师正在进行课程教学。

教师发现学生对于学习科学知识缺乏足够的兴趣,他们只是机械地记住和复制知识,而缺乏思考和创新能力。

为了解决这个问题,教师决定尝试一种以创新思维为核心的教学方式。

三、教学案例设计1. 目标设定教师首先明确本次教学的目标:培养学生的创新思维能力,提高他们的问题解决能力和创造性思维水平。

2. 案例选择教师选择了一个与学生日常生活紧密相关的案例,即如何改进校园环境。

通过让学生围绕该主题提出问题和解决方案,引导他们发展创新思维。

3. 案例引入教师以问题导入的方式引入案例,比如“你们觉得学校的哪些地方需要改进?”,激发学生思考,搜集问题。

4. 学生合作讨论教师组织学生进行合作讨论,让他们在小组内分享自己的问题和解决方案。

并鼓励学生提出创新的观点和建议,激发他们的创新思维。

5. 案例分析和总结教师指导学生对各组提出的问题和解决方案进行分析和总结。

通过结合学生的实际情况,让他们深入思考解决问题的创新方法和途径。

6. 学生实践与评估教师组织学生实施一些校园环境改善的实际行动,例如制作海报、组织宣传活动等。

同时,教师通过观察和评估学生的表现,了解他们的创新能力和解决问题的能力是否得到提高。

四、案例效果评估通过对这种教学案例应用的学生进行调查和评估,教师得出以下结论:1. 学生的创新思维能力得到了明显提高,他们能够主动提出问题并寻找解决方案;2. 学生对于科学知识的学习兴趣大大增强,他们愿意主动参与课堂活动;3. 学生的团队协作能力得到加强,他们能够在小组内充分展示自己的才能并互相学习;4. 学生的创造力得到了激发和发展,他们能够提出独特且有创意的解决方案。

新时代青少年科技创新教育教案

新时代青少年科技创新教育教案

新时代青少年科技创新教育教案随着科技的快速发展,青少年的科技创新已经成为了未来社会发展的重要力量。

为了让青少年更好地发展自己的科技创新能力,教育部制定了新时代青少年科技创新教育教案,促进青少年科技创新能力的提升,培养未来创新人才,促进社会的进步与发展。

一、教学目标1.培养学生的科技创新热情,提高学生的科技创新意识,鼓励学生进行创新实践。

2.培养学生的创新思维,提高学生的解决问题能力和发现问题的眼力。

3.培养学生的科技创新实践能力,使学生能够独立开展科技创新活动。

4.提高学生与人沟通的能力,提高学生的团队协作能力和领导能力。

二、教学内容1.科技创新基础知识的学习,让学生了解基本的科技原理和知识,形成基础知识体系。

2.科技创新理论的学习,让学生了解科技创新的发展历程,学习基本的创新理论,加深对科技创新的认识。

3.科技创新方法的学习,让学生了解科技创新的常用方法,提高学生的探究能力和实践能力。

4.科技创新思维的培养,让学生了解科技创新思维的内涵,提升学生的创新思维能力。

5.科技创新实践的开展,让学生开展科技创新实践活动,提高学生的实践能力和创新能力。

6.科技创新项目的设计与实现,让学生设计和实现具体的科技创新项目,提高学生的执行力和团队协作能力。

三、教学方法1.体验式学习方法,让学生通过实践去体验科技创新的过程,加深对科技创新的理解。

2.案例式学习方法,通过案例的实例,激发学生的科技创新热情,提高对科技创新的认识。

3.探究式学习方法,提供学生自主探究科技创新的机会,培养学生的实践能力和创新能力。

4.讨论式学习方法,通过小组讨论和整体分享,提高学生的沟通和协作能力,加深对科技创新思维的理解。

四、教学途径1.使用现代化的教育器材和科技设备,让学生通过视觉,听觉和实践的方式去感知科技的变革和发展。

2.使用在线教育平台和科技教育软件,让学生更好地学习科技创新理论和方法。

3.利用学校科技活动室和创新实验室,为学生提供科技创新的实践培训和活动场所。

青少年创新教学实践案例(3篇)

青少年创新教学实践案例(3篇)

第1篇一、案例背景随着科技的飞速发展,创新教育已成为我国教育改革的重要方向。

青少年是国家的未来,培养他们的创新精神和实践能力显得尤为重要。

STEM课程(科学、技术、工程、数学)作为一种跨学科的教育模式,旨在培养学生的综合素养和创新能力。

本案例以“智能机器人设计与制作”为主题,探讨如何在青少年中开展创新教学实践。

二、案例目标1. 培养学生对科学、技术、工程、数学等学科的兴趣,提高他们的综合素养。

2. 培养学生的创新思维和动手能力,让他们在实践中学会解决问题。

3. 培养学生的团队合作精神和沟通能力,提高他们的社会适应能力。

三、案例实施(一)课程设计1. 课程内容:智能机器人设计与制作,包括机器人基本原理、传感器应用、编程控制、机械结构设计等。

2. 教学方法:采用项目式学习法,让学生在完成项目的过程中学习相关知识。

3. 教学资源:利用学校现有的教学设施,如机器人实验室、3D打印机、激光切割机等,同时引入企业资源,为学生提供实践平台。

(二)教学过程1. 项目启动:教师向学生介绍项目背景和目标,激发学生的兴趣。

同时,讲解项目所需的知识和技能,让学生对项目有初步的了解。

2. 分组讨论:将学生分成若干小组,每组5-6人,让学生根据兴趣和特长选择项目角色,如组长、设计师、程序员、工程师等。

3. 方案设计:每组根据项目要求,进行讨论和方案设计,包括机器人功能、结构、控制方式等。

4. 制作与调试:学生根据设计方案,利用实验室资源进行机器人制作,并进行调试,确保机器人能够正常运行。

5. 成果展示:每个小组完成机器人制作后,进行成果展示,包括机器人功能演示、项目心得分享等。

四、案例效果(一)学生成果1. 学生成功制作出多种功能的智能机器人,如自动跟随机器人、垃圾分类机器人、家居服务机器人等。

2. 学生在项目过程中,掌握了机器人基本原理、传感器应用、编程控制、机械结构设计等知识。

3. 学生在团队合作中,提高了沟通能力、协作能力和问题解决能力。

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促进青少年创新思维培养的科技教育案例及策略作者:***来源:《中国科技教育》2020年第01期本期文章选自2019年举办的第27届全国青少年科技辅导员论文征集活动中的一等奖获奖论文。

本届论文征集活动主题为“科技教育与青少年创新思维培养”。

摘要:创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程。

中学阶段是青少年思维品质发展的重要时期,学校的科技教育对于学生思维发展至关重要。

本文基于笔者自身在科技教育领域的实践,以案例形式分析了通过科技教育促进青少年创新思维培养的相关策略,以期为校内青少年创新素养的培养提供依据。

关键词:创新思维科技教育发散思维类比思维逆向思维一、科技教育与青少年创新思维培养科技教育包括校内科学、技术、数学等学科课程和校内外跨学科的科技课程和活动。

科技教育中的“科技”,包括自然科学、技术、工程学、数学、社会学等。

科技教育的目标是激励青少年树立科学梦想创新思维、创造能力和社会责任感,其中创新思维直接参与并决定创新实践水平的高低。

在科技教育过程中,运用创新思维能够更好地完成创新实践活动;反过来,创新实践活动的体验也进一步促进了学生思维的形成。

创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程,通过这种思维能突破常规思维的界限,以超常规甚至反常规的方法、视角思考问题,提出与众不同的解决方案,从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。

对于创新思维所包含的因素,历来有不同的理解。

克罗普里等研究专家认为创新思维是由发散思维和聚合思维两种有机结合而构成的。

朱一清等学者将创新思维分为形象思维、抽象思维、发散性思维和批判性思维。

北京师范大学林崇德教授(1999)则提出,创造性人才在创造性思维的形式上是发散思维与聚合思维的统一;在思维意识的清晰性上,创造性是分析思维与直觉思维的统一。

共同的是,学者们大都认为儿童的思维发展是稳定而渐进的,不同阶段学生体现出来的创新思维品质是不同的。

中学阶段是青少年思维品质发展的重要时期,学校的科技教育对于学生思维发展至关重要。

基于笔者自身在科技教育实践中与青少年创新思维培养相关的研究,下文以案例形式分析了科学教育促进青少年创新思维培养的相关策略,以期为校内青少年创新素养的培养提供依据。

二、科技教育促进青少年创新思维培养案例1.运用发散思维与聚合思维解决实际问题簡单来说,发散思维( divergent thinking)指的是能够对问题探索出许多可能的解决方案,而聚合思维(convergent thinking)则是能够将知识、逻辑、概率和其他决策策略考虑在内进行评估,发现最佳解决问题的方案。

在教学过程中,我们常使用“一题多解”“一事多写”“一物多用”等方式,培养发散思维。

在发散思维的基础上找到最佳的解决方案,则是聚合思维。

在实际思维活动中,二者互为前提,相互促进,相互转化。

案例1:解斜三角形的应用(高二,常规数学学科教学)常规教学方法中,常通过练习应用题学会解斜三角形的应用。

改进教学方法:通过用1张A4纸作为唯一的测量工具测量建筑的高度。

让学生拿着A4纸走到户外,在真实情境中调用自己所学的任何知识进行数学建模和求解。

通过小组合作和探讨的方式比较各种方法的优劣,并进行小组汇报和评价,比一比谁的做法更有创意(聚合思维)。

通过改进的活动给学生一个来自现实的挑战,真实情境的问题会充分调动学生的发散思维,激发学生的兴趣和动力,综合运用知识思考问题,解决问题。

4人为1个小组团队合作,进行思维的碰撞,实践与创新并重,寓教于乐,在数学建模的过程中体会数学的应用性和创造性。

案例2:水体中菌落总数测定探究(高二,研究性学习)在研究性学习时,教师应当多设置情境,鼓励学生利用多种方法解决实际生活中的问题,促进其发散思维的培养。

这个过程可以由学生思考后提出解决方案,也可以进一步在检索资料后提出解决方案。

更重要的是在讨论的过程中,教师应当引导学生进行方案的改进和创新,寻找出最佳方案。

以下就以自身指导的一个STEM课题研究为例加以分析。

(1)教师设置情境:水的质量与安全向来是人们关心的重要问题,当今社会水质引起的事件越来越多。

那么有哪些方法可以测定水体中菌落总数呢?同时分析各种方法的优缺点。

(2)学生文献检索后提出多种可能性方案(发散思维):微生物培养计数法、显微镜观察计数法、检测细菌代谢产物、物理阻抗法测量等方式。

其中阻抗法指的是对水体中的细菌进行一定时间的培养,使细菌数量增殖,随后利用阻抗法检测溶液中电容值的变化,再计算检测起始时刻到发生明显变化所需时长,根据菌落生长规律计算式,可反向推出细菌总数初始值。

在检索的基础上,学生了解到各种方法大多都需要微生物培养,操作复杂、测量时间长(一般至少需要2~3天时间)。

(3)学生讨论后提出改进方案(聚合思维):饮用水中菌落总数很少,直接使用以上方法很难检测,培养时间长、成本高。

是否可以将水体过滤使细菌富集在滤膜上,利用阻抗测量设备测量滤膜的电容值。

在方案基础上,设计过滤浓缩装置与阻抗测量设备连接。

实验证实,新原理和方法具备可行性,可在30分钟内实现3~5升待测液的超快速检测。

此项研究结果获得了第30届上海市青少年科技创新大赛一等奖,并申请国家发明专利1项。

2.使用类比思维实现创新类比思维(analogical thinking)是根据两个具有相同或相似特征的事物间的对比,从某一事物的某些已知特征推测另一事物的相应特征存在的思维活动。

所谓的“类比”可以是类比相似的研究手段、设计思路或者是研究对象。

比如在STEM教育实践过程中,曾经提及“学生好奇市面上为什么只有绿豆芽却没有赤豆芽”从而做了一个相关的课题研究。

通过鼓励类比相似的设计思路,一些学生马上提出“为什么日常生活中,只有酸牛奶却没有酸豆奶?”通过实验,学生成功地从酸奶中分离获得了不同的乳酸菌,并且制得了酸豆奶,并且对酸豆奶口感的提升进行了研究。

此项课题获得了第30届上海市青少年科技创新大赛二等奖。

使用同样的方法、相似的研究对象,研究不同的对象,解决不同的问题,很多时候也能够实现创新。

案例3:寻找日常生活中的抑菌物质(高二,研究性学习)教師介绍研究案例和研究方法,学生发现芥末能够抑菌,而芥末来自十字花科植物。

类比后学生选择了5种十字花科不同属的植物种子(相关假设:同属的植物可能具有相同或相似的抑菌物质,从而具有相同的功能),利用抑菌圈实验发现其均有抑菌防霉效果。

在此基础上,鼓励学生通过类比相似的研究思路和手段,寻找日常生活中的抑菌物质,进行课题研究。

表l 是学生基于抑菌圈法完成的课题研究和获奖情况。

利用已有的成果案例,引导青少年通过想象和类比等创新思维形式实现自己脑海中的“创意”,并将创意落实为创新成果。

使学生体会到类比的重要性,并在反复训练的过程中,能够常用类比的思维模式解决问题。

3.巧用逆向思维(conversethinking)打破思维定势逆向思维,也称求异思维,它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。

教师应当在科学教育过程中,一定程度上引导学生打破思维定势,寻找别的切入点思考问题。

案例4:关于细菌的逆向思维案例(高二,研究性学习)在前文中介绍了许多学生利用类比思维完成的抑菌案例,在此基础上,教师还可以鼓励学生利用逆向思维,明白创新不仅是“抑菌”,其实细菌也可以造福人类,让学生通过资料检索尝试利用细菌解决日常生活中的问题。

学生发现一些细菌会污染水体,但是一些细菌却能够起到净水作用。

于是通过课题研究筛选具有净水能力的细菌,通过检测水体中的氨氮、亚硝酸盐氮、磷酸盐、溶解氧及铜、总铁、六价铬的含量研究所选细菌对水质的改善效果。

并将其制作成净水球达到净水的效果。

此项课题获得了第34届上海市青少年科技创新大赛一等奖。

4.借助思维工具提升思维品质思维工具是指那些能有效影响思维抽象活动、提高思维效能、延伸思维深度,能把抽象思维过程具体可视化的一类方法技能总称。

思维导图就是常用的思维工具之一。

在国外,思维工具在科学教育中应用非常广泛。

借鉴国外考察经验,以下通过案例具体介绍思维工具在科学研究中的应用。

案例5:关系圈工具(connection circle)——寻找解决问题的关键点通过关系圈能够帮助学生找到解决问题的关键词,并试图找到不同关键词之间的联系,同时可以寻找出解决问题的最关键因素(连线最密集的点)。

教师首先提出问题:以“环境”“工程”和“能源”3个关键词中的2个为主题提出1个问题。

学生从日常生活中观察到的现象入手,提出“夏天户外如何实现节能降温”的问题。

通过关系圈工具(如图1)可以发现:经济成本、市场需求、开发新设备、节能新技术和使用清洁能源都与问题的解决有关,而其中如何使用清洁能源、开发新的设备或许是解决问题的关键。

然后教师引导学生利用发散性思维通过小组讨论提出各种解决方案,比如改造户外遮阳伞;设计隔热装置,户外放置冰块,实现防暑降温;设计小型人造喷雾降温系统;电驱动半导体制冷片(新技术)降温;光伏驱动户外电扇实现降温等。

讨论后提出创新点:在已有的户外伞上安装太阳能电池板驱动半导体制冷片实现太阳能空调伞的制作。

图2为制作的太阳能空调伞成品,此项课题申请了发明专利。

三、结语青少年创新思维的培养是科技教育的重要方面。

指导教师应当首先明确创新思维所包含的各个要素,在科技教育中,教师通过设置情境、问题和任务能够很好地帮助学生形成创新思维。

同时教师应当借助案例和思维工具引导学生将其进一步应用在常规学科教学和研究性学习中,提高创新实践能力。

作者简介冯碧薇,上海市建平中学,科技辅导员,电子信箱:***************。

点评创新是推动国家发展和人类社会进步的动力,学生的创新思维培养是科技教育的重要目标之一,也是科技教育领域研究的热点话题。

本文作者聚焦科技教育实践中的创新思维培养,首先探讨了创新思维的内涵,其次结合相关案例,提出了在科技教育中培养学生发散思维与聚合思维、类比思维、逆向思维等创新思维的具体策略和方法,并结合案例介绍了思维工具在培养学生创新思维中的应用。

案例代表性强,深入浅出,对当前我国青少年的创新思维培养及科技教育实践具有一定的借鉴意义和参考价值。

如果作者能够对创新思维的本质特征及青少年创新思维的特点和表现有更深入的理解,并基于创新思维的核心特征,在引用相关案例进行介绍的基础上,进一步凸显青少年创新思维在培养过程中的体现,剖析与其培养策略之间的关系,则对科技实践工作者的借鉴价值更为突出。

——高潇怡(中国青少年科技辅导员协会常务理事,北京师范大学教育学部课程与教学研究院副院长,教授,博士生导师。

第27届全国青少年科技辅导员论文征集活动评审委员会主任委员)。

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