科技教育与小学生自主创新能力培养研究

摘要：在新课程改革以及素质教育不断发展的背景下，创新作为一项重要的学习、发展能力被放在新课程教学改革的核心位置.创新是一个民族和国家发展生生不息的强劲动力，也是学生学习能力提高、实现自身价值的有效途径.小学教育是学生整个学习生涯的开端，因此，在小学教育中就要开始逐渐引入对学生创新思维能力的培养.数学作为思维的映像，是学生头脑中对问题的直观反映，由此要在小学数学的教学中，教师要着重培养学生的创新思维以及他们的动手实践能力.本文先就小学生的自主创新能力的构成要素进行一定阐述，进而指出小学生自主创新能力发展的影响因素，最后，对小学生的自主创新能力的培养途径进行一定的探究.针对目前大部分小学生的学习欲望以及现行的小学教学实际情况，提出针对小学生创新能力培养对策并总结实践成效。

关键词：小学生自主创新能力培养

一、课题研究的目的和意义

21世纪是信息社会和知识经济时代。知识经济的本质是创新，创新的基础是人才，人才培养靠教育。在世界范围的教育改革浪潮中，各国教改都不约而同的把培养创新精神和实践能力作为关键凸显出来。目前我国把“科教兴国”作为强国策略，“十六大”更把推进创新型国家建设提上议程，号召人们自主创新。由此可见国家对科学技术的重视。于是新一轮基础教育改革把学生培养成为学会自主探究、具有创新精神和实践能力作为重点。本课题以课外科技活动为突破口，旨在培养小学生自主探究、与创新、实践能力方面，摸索出一条新路来。重点解决在活动中普遍存在的家长“帮办代替”，老师的“出谋划策”起主导作用。很多学生的发明创造归功于老师或家长，学生自己的主体地位没有凸显，自主探究能力不强的怪现象。

二、国内外研究状况水平和发展趋势

目前国内外对创新实践教育的研究很多，涉及很多领域与学科，而且有一大批研究成果值得借鉴。“创新”是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。因此对自主创新实践的探索还远没有结束。它将随着人们深一步的研究更加细致、完善。

三、国内外关于同类课题的研究综述

我们通过图书馆查阅及互联网搜索发现，同类课题对于国外来说研究很早也很多，对于国内来说也有相关研究。这会给本课题提供信息支持。同时我们也发现，虽然对自主创新研究的项目很多，但更多的是依托课堂教学。如何更好的利用丰富的课外科技活动，由一个活动真正地培养起一批具有科技创新头脑的学生，还有待研究。

四、研究的理论依据

本课题的指导理论有马克思主义关于人的全面的理论、XXX教育思想、xx教育理论和教育部关于自主学习、创新实践问题的一系列重要批示，此外还有以下理论：

（一）素质教育理论

素质教育是一种以人类自身的身心素质为对象，按照社会和人发展的实际需要，面向全体学生，全面提高学生素质，使学生潜能得到最大限度的开发和培养的现代化教育模式。它与传统教育的主要区别是教育层面宽，从封闭性向开放性教育发展，并强调学生在学习中的主体地位。

（二）创新教育理论

创新教育就是根据创新原理，以培养学生具有一定的创新意识、创新能力以及创新个性为主要目标的教育理论和方法，在学生牢固、系统地掌握科学知识的同时着重发展他们的创新能力。

（三）可持续发展战略

“可持续发展”的概念是在1987年第十二届联合国大会通过的报告——《我们共同的未来》提出的。这个概念应用在教育领域是指人们通过一定时期的教育既能适应社会的需要，满足个人发展，又能保证身心有序、协调、均衡地发展，以保持全面的长久的发展能力，保证其在适应当时社会的同时也为适应未来奠定可持续发展的基础。对于在综合实践活动中，更主要的是可持续发展、终身学习的原则下，使学生学会求知、学会做事、学会做人、学会共处，为他们终身发展奠定坚实的基础。

五、课题的实施原则

（一）普遍性原则

即创新精神和实践能力的培养要面向全体学生，要具有普遍性。对这一原则，可从两个层面来理解。从社会学层面来看，普遍性原则既是社会公正、教育公平的体现，又是面向全体学生这一要求所决定的；从心理学层面来看，每个人都具有创新的潜能。教育的任务就是开发蕴藏在每一个学生身上的潜在创新能力。从这两个层面看，创新精神和实践能力的培养必须面向全体学生。

（二）层次性

即针对不同层次的教育对象，确定不同的创新精神和实践能力培养的目标、内容、方法和途径。要求我们在培养学生的创新精神和实践能力时，要考虑到教育对象的差异性，针对性地确定培养目标、内容、方法和途径。3、差异性

即创新精神和实践能力的培养必须考虑个体发展的客观规律。由于个体之间在兴趣、爱好、观念、思维方式和知识结构等方面呈现多元化的特点，所以在创新精神和实践能力培养的过程中，要尽可能运用灵活多样的教育手段来引导和促进不同个体创新精神和实践能力的发展。

（三）基础性原则

即创新精神和实践能力的培养必须以一定的知识为基础。提倡创新并不是否认知识的传承。创新是建立在知识传承的基础之上的。创新精神和实践能力的形成和发展是以深厚广博的知识为基础的。没有知识，人们的正确观点就难以形成，分析问题无依据，更难有所创新。对于小学生来说，其创新

精神和实践能力的培养更要注重基础性。学生只有基础课学得好，建构起自己合理的知识结构和体系，才有可能站在巨人的肩膀上去探索未知的世界。

（四）活动性原则

即要注重通过开展各种活动来培养学生的创新精神和实践能力（如动手操作、实验探究、调查研究和参加各种社会活动等）。在活动中，要关注学生活动、探索的过程，而不是仅仅关注学生活动、探究的结果，要在学生活动和探索的过程中激发、引导和培养学生的创新精神，提高他们的实践能力。

（五）激励性原则

即在创新精神和实践能力的培养过程中，要注重运用激励性评价策略。孩子的创新往往源于兴趣、爱好，源于好奇心、求知欲和想象力。因此，我们要支持孩子的求新、求异、质疑和问难，鼓励孩子在成长过程中进行新的探索，而不是置之不理或横加干涉。

六、构成小学生自主创新能力的相关要素

（一）独立思考能力

小学生自主创新能力要素中很重要的一点就是独立思考的能力，它是一种敢于对知识提出质疑、勇于打破传统的思维创新能力.也是小学生在知识学习过程中对知识的一种独立思考探究能力，使他们能够更好地理解吸收知识，在面对新知识时能够首先做到自主学习探究.例如，在面对新问题时，尤其是实践动手操作的问题出现与教学不相符的情况，学生往往会开始质疑，此时，教师不要急于将答案告知学生，而要鼓励他们深入思考，并独立解决问题.

（二）逻辑推理能力

逻辑推理能力指的是一种思维的连贯性，相较于日本和其他西方国家对小学生逻辑思维能力的培养情况而言，我国在这方面的教育还尚为欠缺.逻辑推理能力在小学生的教育培养中主要包含以下几个方面：一是由表及里的推理能力的培养；二是逆向推理能力的培养；三是横向相关推理能力的培养.

（三）动手实践能力

动手实践能力是将思维转换成实际产物的重要手段，也符合哲学认识论中实践―认识―实践的发展规律，能够使小学生们在实践中不断培养他们的创新思维.动手实践能力是我国小学生目前欠缺的一项技能，教师在平时教学中要有意识地培养学生这方面的技能.例如，在小学三年级数学长方形、正方形面积计算的教学中，教师采用让学生实际测量的办法来提高他们动手实践的学习能力，在实践中掌握所要学习的内容.

（四）系统思考能力

系统思考能力指的是培养小学生全面思考问题的方法和能力.系统、全面的思考方式的建立和培养是使学生们能够有效解决问题的根本出路，因此，系统思考能力的培养也是小学生自主创新能力的重要构成要素之一.

七、小学生自主创新能力发展的影响因素

（一）传统应试教育的学习模式严重阻碍了小学生自主创新能力发展

传统的应试教育把我国的学生都逐渐培养成只会考试的学习机器，在这样的背景下，学生们的创新实践能力受到极大影响，学生更多地是被动接受教师的教学内容，生搬硬套教材知识、死记硬背课本内容，学习中也只关注与考试有关的教学知识，忽视了对兴趣的培养.在这种单一畸形的教育方式下，我们培养了一个又一个只会考试的“状元”，然而却忽视了对学生和教师创新意识的培养.

（二）受思维定式的影响

“建构主义”教学主义者认为，人们总是从已有的知识经验出发去学习探索未知的领域.生活中我们也常会不自觉地受惯性思维的影响去解决某一类问题，当遇到新的问题时，会不自觉地在头脑中浮现出之前解决此类问题所用的方法.小学生虽然生活实践经验较少，但其思考问题多是从单维度出发导致其很容易受之前所学的信息知识的影响.这种惯性思维方式阻碍其进一步学习.

（三）传统教育教学模式的阻碍及小学创新教育机制的缺乏

我国传统的教育模式多是“填鸭式”的教育教学方式，教师成为课堂的主导，而学生则变成课堂被动的接受者，尤其是在课时少、任务紧的情况下，学生在课堂中根本没有可以发言互动的机会，这种传统的教育教学模式严重阻碍了小学生创新思维能力的培养和发展.另一方面，现代化的创新教育设备，如科技馆、天文馆等，在目前多数小学中尚不存在，这种创新环境的缺乏也是制约小学生创新能力发展的重要因素.

八、小学生自主创新能力提高的途径

（一）加强小学实践活动课教学，不断培养学生的动手实践能力

实践活动是有效提高学生自主学习能力及创新能力的有效途径，实践活动为学生的思维能力提供了一个展示的平台，在这个平台上教师不再是整个教学活动的中心，学生充分感受到自己在整个教学活动中的核心地位.可以组织学生数学模型大赛，组织学生到自然中探寻数学奥秘等.例如，鼓励学生建立数学模型，并且能够将所建模型通过空间想象描绘到纸上，这种动手实践的训练方法能够使学生养成一定的空间想象能力；再者，让学生深入自然，观察自然中物体形态，可以从最简单的物质都是由几边形构成，来培养学生的数学思维和数学习惯.

（二）创新课堂教育教学模式

要想有效提高小学生的自主创新能力，就要改变传统“灌输式”的教育教学方式，把课堂还给学生，同时在课堂中创新运用多媒体教学；在小学数学教学课堂中引进教育游戏激发学生们的学习热情，提高他们课堂参与的积极性，在不断参与的过程中提高他们自主创新的能力.

（三）培养学生学习过程中的问题意识，激发他们的动脑思考能力

独立思考能力是构成小学生自主创新能力的重要因素，因此，要想提高小学生的自主创新能力，就要在日常学习中培养学生的问题意识，使其通过独立思考解决问题，不迷信权威，敢于提出质疑.教师可以通过“微课”的形式，给学生们布置一定的问题让学生们独立思考，再将思考解决的成果在小组内互相交流展示，并对其结果做一定说明.这样既能够培养学生的独立思考能力，又能够提高学生们之间互动交流的合作意识，有助于从各方面培养激发其自主创新的能力.

九、小学数学课堂现状

在小学数学课堂上依然采用传统的教学方法，教师在课堂上仍占据主导地位，学生的被动地位仍然凸显，教师和学生仍然是教授者和学习者的关系，学生学习的主动性和积极性在很大程度上都处于萌芽状态，没有有效的挖掘出来。

(一）在课堂教学中，理论的讲解过于书面化

小学数学教材的内容变动幅度较小，教师的教学模式也就比较固定，学生也只能接受固定的教学思想和教学内容，对于数学的本质理解较为死板，对于用数学去解决问题更是一大短板。

（二）知识运用缺乏灵活性

学生对于知识是从哪里得来的，应用于哪些范围，具体需要的条件是什么，一般掌握的较为理想。但是对于如果更换条件，需要更换哪些条件，适用于哪種情况，学生就不会灵活运用，有时候还会出现生拉硬套的现象。这就是学生创新意识缺失的一种体现，不能对知识实现灵活运用，

（三）应试教育的存在

小学教育中，成绩虽然被淡化，但其主导地位仍然存在。期末考试成绩，仍然牵动着学生和家长的心。他们关注的仍然是如何取得优异成绩，而不是自己学会了什么，自己在哪些地方有所突破，哪里还有不足需要改正。

（四）用数学知识解决问题意识不强

对于生活中遇到的数学问题，大部分学生仍然会按照一般模式进行思考并解决问题，没有用数学知识去解决问题的意识，进而，对于生活中出现的问题，主动去思考的积极性就不高，也就谈不上主动去探索新的解决办法，更谈不上创新解决问题。

十、小学生创新能力培养对策

针对于出现的这种情况，教师要从本质抓起，具体说来由以下几点：

（一）教师要转变思维模式

学生学习模式的形成在很大程度上是由于受教师的影响而形成的。由于学生的年龄特点，其本身对于数学的吸引力就不大，如果老师讲授只从课本谈起，学生学习欲望就会降低，创新型的学习就是一纸空谈。在这种情况下，教师首先需要在课堂上注意引导学生用数学思想考虑问题的习惯，不要以成绩来评论学生，为学生创新能力培养奠定基础。

（二）引导学生进行思考

当学生有了用数学思考问题的习惯后，就要学会放手思考。针对课堂上的问题，教师要学会让学生提出自己的见解，自己的想法，然后进行适当引导，让学生进行自主探索，自我解决，而不必面面俱到的详细讲解，让学生成为被动的接受者。这就为学生创新意识的培养起了一个良好的开端。

（三）引导学生自主探究

为了给孩子一个良好的学习环境，教师首先要注意改变自己的教学模式以及学生的学习模式。探究性教学模式针对一定的学习目的，然后让学生自主探究学习，让学生学会学习，学会自主学习，学会自主学习，培养学生的创新意识。[3]

（四）改变评价体制

学生的成绩是考核一个老师的重要指标，如果不从根本上改变这种评价机制，教师就会为了自己的考核，将大部分精力放在学生对基础知识的掌握上，忽视学生能力的培养，教育改革也就无从谈起。对于学生而言，不要仅仅局限于学生成绩的高低，更应该重视学生学习能力的高低，综合全面的去评价学生。

十一、小学生创新实践能力培养实践

以培养小学生能力为目的，主要通过三种途径培养学生的创新能力。第一，倡议，号召，引导小学生参加各种级别的小学生科技创新大赛等科技创新活动，培养学生的创新能力；其二，通过活动和实践课等形式，向学生介绍实践内容，通过教师的言传身教，提高学生的创新能力；其三，通过小发明活动，使学生有创新的意识，从而使他们有探索研究的意识，进而发展科学研究的能力，为学生创新能力的培养搭建一个良好的平台。

教师的引导，学生的参与，并主动搜集资料解决问题，利用平台去培养学生解决问题的意识。在此，各种级别的小发明比赛和小学生组别的科技创新大赛等小学生课外科技创新活动，就是一些简单的应用。在比赛的过程中，学生的创新意识、创新能力，都会有一个飞速的提升。

十二、优化小学科技创新教育的必要性分析

在全新的社会领域下，国家随着经济实力的不断提高，开始注重人才的创新能力培养。而小学阶段是我国教育领域中的重点时期，也是个体思想启蒙、智力开发以及综合素养培养的关键时期。在小学阶段，组织科技创新教育，能够让小学生形成良好的创新意识。并在今后的学习和成长过程中，能够积极探索创新素材、发掘创新灵感，不断提升自我创新能力，从而在今后为国家的科技建设领域做出卓越的贡献。因此，教师十分有必要针对当前科技创新教育活动，进行完善和优化。努力为学生营造更加优越的环境，全面提高小学生的科技创新综合能力。

十三、优化小学科技创新教育的路径探究

（一）利用互联网培训学生創新意识

思维意识决定个体的行为表现。作为小学教师，若想让学生积极参与到科技创新活动当中，就必须重点加强学生创新意识的培养与建设。而在新时期的社会环境下，互联网所发挥的地位和作用十分显著，也是科技领域的重要产物。因此，教师可以合理借助网络，实现科技创新活动的宣传与推广。让广大学生群体正确认识科技创新，并且产生兴趣。

（二）以学生为主体，激发其创新意识

为了让学生更加主动地参与到科技创新活动当中，教师需要在教学理念上进行更新。树立生本理念，建立学生科学发展观。本着培养学生自主创新能力的原则，为学生构建开放性的科技创新环境。鼓励学生自主围绕创新课题进行实践探究，从而进一步加强学生的创新体会。让学生在实践的过程中对科技创新相关理论知识，以及实践经验技巧，形成深层次，全面性的理解。比如说，教师可以鼓励学生成立气象观察小组。然后，针对每天不同时间的天气现象，进行观察和记录。让学生在实践操作和探究的过程中，掌握天气变化规律，从而形成良好的科技思维。最重要的是，通过自主探究，能够让学生对科技创新活动产生学习兴趣，提高参与动力。

（三）构建创造性的科技教育课程

课程内容设计是否合理，在很大程度上决定着科技教育效率和质量。因此，作为新时期小学教师，为保证科技创新活动更加高效，需要结合素质教育理念，以及小学生在此项活动方面的实际需求，对课程体系进行建设和完善。从而保证活动中所包含的知识要素更加全面，进一步夯实学生创新思维基础，健全学生创新技能体系，全面提升小学生科技创新综合素养。首先，教师需要在活动当中融入多种学科，保证学生所涉猎的知识面更加广泛。比如说，在科学、技术等常规课程基础上，教师还要合理渗透自然、劳技等其他学科内容。与此同时，教师要积极搜集当前科技创新领域的新研究和新举措，将新能源、环保以及生物科学等先进的技术手段，融入到科技创新活动当中，引导学生针对自己感兴趣的领域进行自主探索和实践探究。

（四）改进科技教育创新活动

作为小学教师在组织科技创新活动时，需要对活动方法和渠道进行创新。从而加强学生的学习体验，让学生在活动参与和探究的过程当中，收获更多的创新经验，培养学生形成良好的创新实践习惯。比如说，教师可以鼓励学生通过科学实验、资料收集，以及实践调查等综合方式，完成具体的科学创新任务。，教师可以组织学生深入苗圃观察植物苗的萌发和生长条件，和栽种技术。除此之外，教师需要积极组织课外活动，为实现学生科技创新教育，提供丰富的载体和渠道。教师可以定期组织科技创新讲座，或者带领学生参观科技博物馆，以及科技体验馆等，增强学生的活动感受，让学生热衷于科技创新，并致力于科技领域的创新与探索。

结论

综上，科技创新作为小学阶段重要活动形式，同时，也是决定小学生科学思维以及创新能力培养的重要载体。教师需要对该活动形成高度的思想重视，并在素质理念的指导下，合理利用互联网强化学生创新意识，丰富教育课程内容，创新科技教育方法，积极拓展课外教学活动，为学生提供良好的科技创新学习空间和探究载体。小学是一个学生思维开始培养的初始阶段，当学生的探索意识，自学能力，创新意识，达到一定的程度，对于孩子未来的学习将打下一个坚实的基础，也为孩子未来的发展创造了一个条件。这也是XXX教育的要求，是新教育理念的落实，是学生自我成才的根基。作为小学教师，应该从自身做起，探索不同的教学方法，培养学生创新意识，提高学生创新能力，让每一个学生都有一个美好的未来。

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