浅谈科技实践活动中如何培养学生分析和解决问题的能力

徐伟锋科技活动，以科技知识为载体，以实践活动为主要形式，以培养学生的科技意识、科学爱好和开发学生的创造力为目标，是素质教育的重要组成部分。从内容来看，它既是分科课程综合化的一种途径，又是基础学科课程内容向现代开放的桥梁。因为它的内容是以科技为中心的，带有更多的综合性特点，一是学科之间的融合性强，二是科学和技术之间的融合性强，所以，它可以弥补分科教学中学生知识面不宽、学科科际联系不强和技术素质较为薄弱的缺点。由于活动内容与人们的生活和现代科学技术在社会中的应用比较密切，因此，对培养学生“科学—技术—社会”的整体观念有重要的作用。从科技活动中解决问题的基本模式来看，科技活动更趋近于人们在社会中解决实际问题的情境和过程。从图中可知，科技活动对学生的智能结构的塑造比较全面。科技活动的过程： 观察 现象提出问题和假设寻找和测定已知证据解 题答案 （多种）可重复的验证推广 应用 从科技活动的形式来看，它具有丰富多彩、灵活多样的特点，一般不受课堂时间和空间的限制，可以因人而施，因时制宜，因地制宜，极其生动活泼。学生可以在实验室里寻找课题，可以在家庭厨房里寻找课题，可以在庭院和操场上寻找课题，也可以在游乐场和旅行途中寻找课题……在这里，学生们不会感到枯燥无味，而感到科学就在自己身边，探索科学的奇境其乐无穷！一、学生实践素养和能力的现状分析为了了解学生实践素养和能力的现状，在部分科技活动小组中对一些中高年级学生进行了观察和实践操作的测试，以下是其中的几个题目：[题1]（1）请你尽快地把一辆四驱车拆散，直到各个部分为单一零件为止。（2）请你再把拆开的各个零件组装成一辆完整的四驱车。 这两小题主要考核学生操作素养和动手能力，作为一个在现代社会生活的公民和劳动者，类似的工作经常会遇到，这种技能和素养恐怕是最基本的了。测试的结果是：能够拆到单一零件的占总测试者的85%，能够组装起来的占71%，但组装成能够驱动的四驱车的只占42%。 [题2]将桌上的两节电池、一个电珠、一个开关、若干电线连接成一个并联电路。 该题要求考核学生在理论指导下的操作能力，测试的结果是：电珠连接位置不正确的人数占被测试者总人数的45%；还有10%的测试者无法连接起来，总计55%的接线板不能使用。 为了分析学生具有的知识和实践操作能力的区别，针对该电路拟了一道笔试题：画出一个并联电路。结果电珠连接位置画对的占80%，笔试与操作之间的成绩差异竟如此之大。类似的例子还有很

多。测试的结果引起我们深思：为什么学生的观察和实际操作能力比较差？为什么在解决实际问题时，几乎完全不考虑实际的可能性？为什么思路如此狭窄？显而易见，这与这些学生智能结构的“畸形”有关，而这种“畸形”又与我们教学模式的缺陷是分不开的。因为一个人的知识和能力结构不是先天就形成的，而与他参与的活动密切相关。在我们的课堂教学中，普遍存在这样一种模式：教师的理论讲授（也做少量演示实验）+学生的大量笔头练习，实践是极其薄弱的环节，这种状况能不影响学生的知识和能力结构及非智力因素的发展吗？二、通过科学实践训练的途径培养学生分析和解决问题的能力（1）激发学生解决问题的动机。举一个在车模活动中的例子：让一辆玩具坦克和一辆玩具小汽车沿直线运动，请设法比较它们的快慢。问题一经提出，学生就跃跃欲试，提出各种方案：有的用定时测距的方法；有的用定距测时的方法；有的分别测出一定的距离和相应的时间，计算出各自的速度再加以比较……活动的气氛远比课堂做笔头练习要活跃得多。再举一例：在校科技节中，老师将一玻璃缸展示在学生面前，告诉学生要表演海底火山“喷发”，立即引起了学生的注意。当把灌有热水并滴入红墨水的小瓶放入冷水缸中，小瓶里的红色水立即“喷发” 出来。此时，无需发问，学生就会立即投入积极的思考之中：小瓶究竟有什么“玩艺儿”？……奇妙的现象唤起学生一连串大胆的猜测和想象。为什么学生十分活跃？原因就在于实践活动更加形象、生动，创造了满足学生好动的心理的学习情境。（2）需要通过自己的观察获取信息作为思维加工的基础。当然在一般练习中也需要获取信息，但传输信息的通道要狭窄得多。通常教师不得不用“文字”把某些现象和条件告诉学生，即使某些隐含条件，也只能通过学生的阅读和思考来发现，而在实践中却是不大一样的。培植花草、饲养小动物是最常见、最基本的“实验”活动。学生对自己种植的花草、饲养的动物往往备加爱护和关心，对它们的生长的观察也特别细心。比如，养蚕可以观察到蚕如何吃桑叶，如何蜕皮、吐丝、结茧，如何孵化成蚕蛾等等；饲养小乌龟，可以观察它的形态、颜色以及冬眠的情景。通过这些活动，学生们对动植物的认识就不会停留在一般的、泛泛了解的水平上了，而是有了鲜明的印象和生动的感性基础，对生物的生长变化、习性状态有了初步的分析和概括力。（3）实践中蕴藏着极其活跃的因素，会出现许多意想不到的问题，学生能直接从实践中及时地获得反馈信息，有利

于提高学生的实践意识和评价能力，对于深化知识和训练思维大有益处。一个学生对解决某一实际问题提出自己的设想，如果仅仅是口头或笔头上设想，往往会忽视其他因素的干扰，也很难及时对假设作出评价，而实践活动就可能迅速地给出某种反应，引导学生坚持或调整自己的方向。在一次车模活动中，教师组织学生利用废旧物品做小车。学生根据设计方案，将收集来的废旧材料制作出了各具特色小车。可是，问题接一连三的出现了，有的车轮掉了，有的不能行进……该怎么办？针对这些问题，学生提出了不少设想：在车轴上涂胶水固定轮胎或用胶带粘住，轴孔挖的大些等。经过大家思考、讨论和实践，终于找到了最佳方案。增加每个车轮的厚度或车轮两边放夹片可以固定车轮，车轮也不会歪；车轴套上吸管减少车轴与车身的磨擦；在车上放块磁铁，用磁铁的性质来驱动小车。虽然这是一个较简易的动手实践活动，但在活动中学生却学到了许多练习本上学不到的东西。（4）实践活动形式多样，能为各种学生提供全面而又个性特长的发展的条件。科技实践活动极其丰富多彩，类型和层次千差万别，能满足各种不同学生的需要。而且，由于它是一种有目的的实践探索活动，需要协调运用人的感觉器官、动作器官和探索器官，它能够很好地调动参与者的直觉兴趣和探索兴趣。因此有助于促进人的非智力因素和智能结构的合理发展。有一位学生经常在建模小组活动的教室窗口张望着。有学生告诉老师，他上课总是爱做“小玩意”，成绩不好，老师不让他参加兴趣小组。教师征询了他，是否愿意参加建模组。他非常乐意。经过制作技巧方面的指导，不久就发现这位学生在动手能力方面高出其他同学。他的模型每次都是样板，然后又在班里举办了他个人的建模展。看到自己的成果，他树立了信心，在老师的帮助下，学习、上课纪律都有了长足进步。在动手实践的过程中，他的收获还不仅仅是分数的上升。举一个例子：他在玩具店里看到了一个“不倒翁”，很想模仿制作一个“不倒翁” 。但在家里他一时很难找到做这个“不倒翁”的乒乓球、和胶布，于是他到处观察，寻找代用品。偶然间他发现了装药粉的小胶囊，又找到了自行车转轴中的小钢珠，组装后不管怎么推都不会倒，还发现在倾斜的书面上会翻跟头，此时他的喜悦是难以形容的，还给它起了个名字“魔丸” 。同伴们对他的小“魔丸”特别感兴趣，都有点跃跃欲试。随即教师在学生中开展了一个制作小玩具的活动。以上实例说明科技活动教学不仅能为那些成绩好的学生提供培养实践

能力的机会，而且也为那些成绩暂时稍差的学生提供发展的可能，从而有利于提高全体学生的素质。因此，在科技实践活动中，对教师来说，最重要的是精心设计一些实践活动，引导学生对所做的事情进行思考，在过程中学习科学方法。应当让学生动手去“做”科学，而不是去“读”科学。这就要求我们努力提供学生探究活动的机会，打破动手和动脑的人为区别，开辟一种完全不同于课堂教学的领域。

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