徐朋园

摘要：科技教育中的“科技”，是指大科学、大科技，包括自然科学、技术、工程学、数学、社会学等。科技教育要实现育人的目标，需要激发青少年科学兴趣，激励青少年树立科学梦想，把科学精神、创新思维、创造能力和社会责任感的培养更好贯穿教育全过程，培育青少年科学思维习惯，提高青少年对周围世界的科学认知和创新实践能力。作为科技教师，在教学活动中应该有意识的将科技教育应用到教学始终，用来培养学生的思维能力。本文就以我一年来开展的活动《汉石桥湿地水质监测》为案例，展示我运用科技教育理念，通过五种常见方法提高学生的思维能力。

关键词：科技教育 水质监测 思维能力 科学态度 案例引导

这几年培训学习时，时常能听到一些词语“steam教育”“项目化学习”“科技教育”……，再加上国家的科技教育兴国，校内的教育改革，综合素质评价中的课题要求、开放科学实践活动等等，促使我做了很多关于科技教育的思考。

我认为，这些教育都是强调将科学的新思想、新理论、新方式、新内容应用到日常教学中，打破传统的教学模式，最终培养的是学生的各项思维能力。

思维能力是通过分析、综合、概括、抽象、比较、具体化和系统化等一系列过程，对感性材料进行加工并转化为理性认识及解决问题的能力。思维能力是学习能力的核心。要使自己聪明起来，智慧起来，最根本的办法就是培养思维能力。

作为科技教师，我在教学活动中就有意识的将科技教育应用到教学始终，用来培养学生的思维能力。在一次主题活动《汉石桥湿地水质监测》中，我用到以下五种方法提高学生的思维能力。

一、推陈出新训练法

在活动的选题阶段主要用到这个方法。我先有意识的引导学生关注湿地，不经意间提出很多的问题：水质如何、怎么检测、净化水质的是谁、效果如何等等。这样，学生会对这些问题进行思考，会不断的提出新的问题，再将这些问题整合，就能转化成适合学生研究的课题。

在确定活动主题中，要从时间、地点、研究对象、研究方法等多个方面提出问题，这个过程中能够充分锻炼学生的发散思维，培养学生提出问题的能力。

二、循序渐进训练法

在活动的开题阶段主要用到这个方法，学生在设计活动方案的时候，需要计划好活动的整个过程，在实地监测水质的过程中，学生首先要先辨别水流方向、再取水样、检测、汇总数据后分析、最后得出结论。这一过程不可颠倒，不能出现差错，否则，结论将有可能完全相反。这样环环相扣的过程需要学生在撰写方案的时候想清楚，并想办法解决这些问题。 通过解决这一个一个的问题，学生的分析思维能力和预见能力将得到很好的锻炼。这个过程也是任何一个研究过程都必须的。

通过撰写、展示、完善方案，让学生意识到活动方案需要不断地修改和完善，也能够提高活动的可行性。培养学生的发散思维、类比思维等多种创新思维形式。引领学生关注、研究湿地水质变化，增强学生社会责任感。

三、聚合抽象训练法

这个方法在分析数据的时候训练的最多，活动后期学生收集到了大量数据：组内的每个实验的数据、每个水样的数据、多种时间段和多个地点采集的水样测出的数据、还有班级内多个组组合起来的数据、以及和生物教师交换来的数据等。学生需要在庞大的数据中挑选有用的数据，利用画折线图等有效的分析方法，抽象出植物净化水质的本质，对它进行概括性描述，最后形成具有指导意义的理性成果。这个活动可以训练学生的分析力、综合力、比较力、抽象力、判断力等能力。

再有就是在文献查阅时，需要去中国知网等专业的网站或者图书馆查阅资料，让学生多接触科技论文，通过对收集资料的总结、对比，应用归纳法，培养学生发散思维、类比思维等多种创新思维形式。还可以培养学生实事求是的科学精神，加深对知识产权的了解。

四、生疑提问训练法

在整个主题活动过程中，教师要随时培养学生的质疑能力，比如，仪器操作很简单，但是原理呢？在认识湿地中常见的植物后，这些植物的净化水质的原理呢？让学生享受到科技带来方便的时候，随时能想到事物的本质，从不同角度、不同方向变换观察同一问题，提高学生的质疑能力。

五、集思广益训练法

这个方法在整个活动过程使用最频繁，因为不管哪个活动，从始至终都是小组合作式，一个班是一个大团体，还分成了几个小组，组与组之间也要配合。

在设计方案阶段，集中众多人的集体智慧，广泛吸收有益意见，将研究方案分析清楚，从而达到思维能力的提高。此法有利于研究成果的形成，还具有潜在的培养学生的研究能力的作用。因為，由于各人的起点、观察问题角度不同，研究方式、分析问题的水平的不同，产生种种不同观点和解决问题的办法。通过比较、对照、辨析，这之间就会有意无意地学习到对方思考问题的方法，从而使自己的思维能力得到潜移默化的改进。

在活动阶段，学生要小组合作，根据课题需要积极、自主的去进行实验研究活动。比如，学生辨别水流方向、观察植物、取水样、分析数据等。在完成活动过程中，学生的合作意识、沟通能力均可提高。

在活动宣传阶段，学生要先将成果物化，这会用到先进的科学技术，比如，数据分析用到的软件，视频的剪辑，文创用到的3d打印技术、VR制作技术，文化衫图案的印制，宣传用到的美篇、海报的创作、小组logo设计等等，在这个过程中大家要集思广益，共同完成这些任务，培养学生的发散思维、创新思维、提高学生的想象能力和创造能力、审美能力。通过总结，引领学生关注研究结果的同时更加关注研究的过程，培养学生科学严谨的做事态度，做事认真踏实、有始有终、善于反思的做人品格。在宣传过程中，培养学生与人交往的能力，体验现代科技在宣传手段和效果上的高效性，提高学生的社会责任感。

综上所述，在教学活动过程中，用到了先进的检测仪器、科学的思维方法，发现、分析和解决了实际问题。活动的内容打破了学科界限，从检测仪器、查阅资料的软件到文创制作、宣传方式，都能体会到现代科学仪器的先进和高效。

这是我在科学教育领域中进行青少年创新思维培养方面的实践探索之一，今后，我会将这种有益于科技创新后备人才成长的新思路、新经验和新规律应用到更多的活动中。