以科技“三小”活动为抓手 有效激发学生的科技创新能力
萧山区朝晖小学 金亚军
科技“三小”活动的界定：
科技“三小”活动:是小学科学科技活动中的重要组成部分，“三小”活动特指科技小论文、小制作和小发明活动，简称科技“三小”活动。在具体实施中，科技“三小”活动都是建立在学生学习和生活中的科学探究基础上。属于同一范畴，不同形式的活动，一般是协同实施的。也就是以生活问题问出发点，然后进行研究，最后将研究成果以小论文、小制作和小发明的形式进行呈现。以期让学生实现一个独立性或指导性的完整性科学研究，所以对学生的研究能力和创新能力是一种有效的提升。
科技“三小”活动的现实意义：
教师层面:出于对科学的喜爱，也一直在科学教学和科技发明上努力耕耘。让学生具有研究的能力，让学生具有科学兴趣一直是我的追求。恰好科技三小活动能够有力的朝这个方向迈进，于是科技三小活动成为科学教学的一项有意义的项目。另外在与学生的活动之中，自己也能找到研究的快乐，看到学生乐于参与这些活动，也就成为我开展活动价值所在。
学生层面:科技三小活动具有明显的研究性质。学生在课堂和生活的体验和理解中，学会如何发现科学问题，接着又能进行主动探究，探究包括查找资料和实验探究，最后在用文本、模型和发明的形式进行研究成果的展示。这是一个完整的研究过程，对学生在小学阶段进行研究性学习具有非常深远的意义。尤其对学生科学兴趣的培养有着良好的功效。况且，整过过程中还会接受老师的直接指导，学生的每一个研究成果都将成为学生学会研究的激发点。值得强调的是:这是教师对学生进行个性化、精致化以及相对独立化科学探究教学的一种尝试，其教学内容有明显的精英教育的风格，这也是科学教学走向纵深的一个典范。
操作措施及做法
一、注重教师自身建设，以榜样的力量激励学生的创新意识。笔者认为作为小学科学的创新教育，教师自己首先要有一种积极进取的创新意识和创新能力，这样才能理解和意识到创新的意义和方法，才能对学生进行创新教育。这是创新教育不可缺少的必要前提。况且榜样的力量是无穷的，所以教师要对自身的创新能力的培养要引起足够的重视。
本人虽然任专职科学教师时间并不算长，但是对科学的热爱是始终如一的，在科技创新领域也一直默默地追寻着努力着。经过十余年的积累，在科技创新领域已有所建树。在本人和校科技小发明组的协作下，先后取得6项国家实用新型专利证书。带领学生积极探究生活中的一个个科学问题，学生的兴趣浓厚，学生的创新能力得到有效的提升。同时积极辅导学生将解决的一个个科学难题撰写成科技小论文，先后有数十篇科技小论文在网上进行发表。在近5年区市举行的科技创新活动中，取得了可喜的成绩，为学校赢得了不少荣誉。如今校科技小发明组已初具规模，同时在朝晖小学少年科学院中又设立科技协作小组，使校科技创新实践组得到进一步完善和充实。校科技活动将不断进取，不断开拓。
为了使学生能够养成良好的科学素养，形成一定的创新能力。我将坚持不懈的努力，坚持在摸索中前进，在摸索中精干巧干。在完成学生创新教育的前提下，将怀着科学救国科学救民的思想，不断提升自己的科研创新能力和科技创新能力。教学中，努力完善和充盈自己的辅导教学内涵，提升自己的理论水平，在取长补短，师生互长中践行成长。
二、如何实现科技三小活动问题发现的不竭源泉，主要从课堂内和课堂外两方面进行：
1、以科学教材为激发点，拓展学生思维，深化教学内涵。
课堂问题中心
生命世界：生命世界是科学世界中最为神奇的部分，充满着探究的空间和期盼。“多样的生物”部分， “生命的共同特征” “生物与环境”和“健康生活”部分。
物质世界：物质世界虽然没有生命，但是它同样具有无限的探究空间。“物体和物质”， “运动与力”， “能量的表现形式”部分。
地球与宇宙：关于地球和宇宙，虽然有些抽象，学生对它的认识也比较肤浅，但是通过学生形象直观的实验探究下，学生不仅能学到基本的宇宙原理，而且能学到认识宇宙的重要方法，对学生形成正确的科学史都有重要作用。
对于教材中疑问，我特意要求学生将科学问题写在科学作业本上，然后教师批阅时进行问题解答，效果很好，学生兴趣热情很高，有价值的问题完全可以进行研究与呈现。
2、以生活实践为突破口，引发科学思考，激发创新动力。
生活问题中心
在我看来生活中的问题是永远提不完的，况且每一位学生都有不同的生活环境，又有不同的观察思考方法，所以放手和鼓励学生进行生活探究，学生就一定会找到一个有一个的科学问题。
生活问题主要包括家庭和社区两大部分：
家庭: 创新源于生活实践的思考，在学生具有一定的创新能力后，对学生进行生活实践的锻炼也成为学生进行课堂学习和创新思考的问题来源。学生的生活实践内容基本范围十分广泛。计划内容有：1）要求学生每天干家务活20分钟。2）在家饲养自己喜好的小动物。3）坚持学生根据家庭实际定期外出参观、旅游。4）借用丰富的电脑网络和电视节目也可以很好地提高生活的感性体验。学生的生活实践不仅可以为科学学习提供支持，而且还有助于学生各项生活技能的形成，形成正确的科学观和人生观。
社区:社区是由家庭组成的小团体，是一个真正意义上的小社会。学生在社区进行社区进行科学实践活动是现实而可行的。它对学生形成科学的社会观都是一种很好的活教材，对学生良好的社会化科学素养的提高都是大有益处的。社区实践活动主要结合学生的学习实际，在学生的学习内容的基础上形成的一些有针对性实践性活动，如针对农村社区即将退出时代的蜂窝煤炉，就可以对学生进行有效探究，对学生空气流动、隔热材料、原理设计和科学历史等方面都是很好的教材。还可以通过对蜂窝煤炉的使用学到一定的生活本领，体会历史的变迁。
活动对象：主要是针对四到六年级的学生和校科技协作小组，四到六年级学生主要为小论文研究，科技协作小组还要进行小制作和小发明活动。
科技协作小组是为朝晖小学少年科学院而专门设立的专项科技小组。科技协作小组坚持培养优秀科技兴趣学员，是一支由专职科学特长教师常年带队的科技小组。科技协作小组的主要任务就是以科技小论文、小制作、小发明和科技实践活动为主要内容。以优化学生的科学素养为目标，不断深化少年科学院内涵建设的发展。
三、科技“三小”活动的辅导策略：
1、辅导学生科技小论文的策略。
科技小论文是学生在生活和学习中遇到的科学问题为素材，主要是描述学生怎样发现问题，怎样解决问题，以及解决问题后的结论和感想，所以习惯上把它叫做小论文的三段式模式。科技小论文的撰写是对科学问题的探究的一种梳理，可以使学生对科学问题有一个更为完整的理解，同时也可以使学生产生对问题的深入性再思考。对于优秀科技小论文还鼓励学生进行网上发表，并对学生进行鼓励性评价。学生对科学问题的探究将更具完整性、独立性和深刻性，对学生的科技创新素养是一种有效推动。
辅导学生进行科技小论文撰写时，首先鼓励学生将探究问题的过程进行梳理。在明确探究过程后，鼓励学生写成科技小论文的初稿，然后再对初稿进行修改。修改的方法主要有学生自己完成，使科技小论文更具规范和内涵。
开展科技小论文活动可以是学生自发提出，也可以由教师对班级中对科学感兴趣的优秀学生进行指定结对，更可以和班主任或语文教师进行联合发动，这样就可以实现小论文的有效发动。
至于小论文初学者，首先建议学生利用教师课堂教学学会如何研究的科学问题，然后教师可以建议学生关注小论文的基本写法，也可以建议学生到相关网站进行小论文的学习。
期间科学教师还要做好学生的引路人，在学生需要的时候能给与帮助和鼓励，在科学探究的道路上能做学生的指路明灯，努力实现学生乐于参与小论文活动的氛围。每当科技小论文得到网站发表或杂志发表时，科学老师能给与学生及时的鼓励性评价，如颁布小奖状和科学成果积分活动等。
这一活动要得到学生和班级的认可也可以得到学校少先队的政策支持，如凡是班级学生有小论文发表在班级考核中应该给予相应的奖励。
2、指导学生科技小制作的策略。
在学生丰富的课堂与生活的感知和探索中，有关于科技小制作的灵感是学生进行科技小制作活动的重要内容。如作品：磁悬浮列车模型制作
科学课堂上，有关于物质世界的科学学习作为发动科技小制作的重要基地。这不仅是教学的需要，同时也是学生动手动脑的一项重要内容。只要制作材料可行，制作方法适合学生能力，都可以进行大力推广。活动前教师要做好有效指导，做好有效动员，力争让更多的学生参与到活动中来。对于学生的作品要进行及时的评价，也可以发动年级进行评奖活动。努力让学生在小制作中，激发动手学科学的兴趣和欲望，这也是学生创新活动中一项重要技能。
生活中的科技小制作有一定的能力要求，要求学生在对生活进行有效观察思考后。对于生活中特别感兴趣的机械问题，进行有效原理探究后。学生有一定的动手渴望的机械，就可以连同科技协作小组同学和老师进行小组讨论。在进行可行性意义分析后，即可以确定为科技协作小组的制作项目。确定项目后，接下来可以利用科技协作小组和团队力量，进行设计和制作。至于制作材料还要协同学生家长进行协助，必要时老师也参与其中，制作主要有科技协作小组完成。对于制作的优秀作品还可以参加校科技节等活动展出，创建有效激励机制。
3、激发学生创新小发明的策略。
★ 科技小发明的主要保障机制
——建立课堂内外创新机制，提升学生的科技创新意识
扎根课堂教学，提升创新空间。作为小发明创新思维的培养，必须立足课堂进行有效教育提升。因为课堂是学生有效学习的主战场，课堂中教学的基本知识技能是学生观察生活、思考生活和创造生活的必要条件。所以作为科技辅导老师，应该扎根于课堂，在课堂上利用充分有效的教学方法。教学中能体现课堂的趣味性，激发学生的好奇心和求知欲。在得出基本知识原理后，可以进行有效想象和探究，对于学生的深度思考和创新思考，都是一种有力的提升。
例如，教学六上年级《简单机械》中杠杆原理教学中，在明确杠杆基本原理后，有关火钳的基本原理学习中，学生会很快明白火钳是费力杠杆。但是教学中教师科技抓住这个时机，顺势提出设计一个既省力，有方便的火钳的问题。学生得到这个问题后，纷纷饶有兴趣地进行小组探讨，从起初学生的表情来看，学生觉得这是表现它们聪明才智的好时机。但是，在一阵激烈的讨论后，学生却发现要达到火钳的完美还真不是容易事。接着在师生交流中，学生最后明白，原来杠杆原理就是这样，一边达到省力，就意味着另一边就会费力，这是一个不变规律，所以火钳的完美设计都已失败而告终。虽然如此，但是学生还是觉得研究充满回味，从中学生得到的也远远超过探究活动本身。
立足生活实际，拓展生活实践。生活是学生进行科技小发明的源泉，而学生进行生活实践则是学生创作的前提。只有参加生活实践，学生才会从生活中体会到生活的需要，才会用思考的眼光去审视生活。在远景的引领下，进行创造性思维构想。而这是小发明创作的前提。
教学中，我校科技组老师要求学生每天在家进行20分钟家务劳动。学生在家务劳动中，即学到了生活本领，又学到到了生活体验，对学生的终身发展奠定基础。除了学生家务劳动，还对学生定期布置实践内容，实践内容主要包括课堂实践内容，如五年级《光和影子》单元，就要求学生在家和家长一起设计制作一个简易热水器，学生参与热情较高，作品虽然没有高科技含量，但是学生们还是充分将学到的课堂知识用到了制作当中，其中也不乏有创意作品。学生在这些活动中，学会了思考、设计、取材和制作的全过程，对学生的发明创作是一个极大的促进。
助长生活思考，激发想象空间。学生仅有生活体验，进行小发明是不充分的。还需要学生进行生活思考和充分合理的想象，才能为小发明创作提供不竭灵感。
例如，学生在家养殖小金鱼时，学生非常乐意。但是学生一次在和老师交谈中，就提出一个难题。他说：“老师，我养的金鱼被活活饿死了，我感到很难过。”我接着说：“什么原因？”学生说：“我家五一长假去了海南旅游了，没有及时喂食。”老师接着说：“有没有办法呢？”旁边的学生接着说：“发明一个饲料投放器不就行了！”对于这位同学回答，有点出乎我们的意料，但是就是这位学生的生活想象。我们就进一步思考，我们能否发明一个呢？后来，我们科技小组进行可行性思考，还发现一个重要制作零件——定时打铃器和牵引器，于是就为我们的作品——鱼饲料全自动投放机的发明奠定基础。其实像这样的事例有很多，只要你能留心生活思考，这样的灵感是很多的。
组建发明团队，夯实创作基础。进行科技小发明，如果仅靠学生力量是比较单薄的。所以，建立科技小发明组就成为学生小发明的有力保障。有了小发明组，学生的灵感就可以更快更全面的得到思考和设计，制作中也可以利用团队的力量快速高效地进行。
我校科技小发明组的建立方法，首先有科技老师带头，在科技训练小组中选择一些头脑灵活，动手能力强的学生进行组队，人数5人左右。发明灵感一般从学校学生的创意中进行精选，等项目得到确定后，就将这些同学纳入科技小发明组，以实现科技小发明组的人员补充。而科技小发明组组建后，对于发明中出现的问题，及时进行交流探讨，对于一些设计和制作的问题，都可以进行团队来思考和制作，效果很好。
★ 科技小发明的三部曲形成策略：
策略一、信息加工与提出问题：从我们的小发明活动来看，正验证了爱因斯坦的话，“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。……提出新的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”所以，进行小发明创作时，如何找准时机进行恰如其分的思考和想象，自然成为小发明的重点。个人的实践认为，师生都要学会关注生活的点滴细节，努力寻找突破的空间，在善思中摸索，在实践中生成才是发明的源泉。其实小发明的创意途径有很多，我们的小发明创意途径主要包括：
△ 家庭生活小难题为切入口。
例如，我校605班戴喆琛家里，平常爷爷非常喜欢养花，所以小作者也喜欢上了养花，尤其喜欢看花盛开的样子。但是小作者却产生一个问题，小作者觉得爷爷每天浇花非常辛苦，于是就向我们科技小组提出创作全自动定时浇花机的意向。而后来在小作者、小发明组和指导老师的努力下，找到了自动打铃器和电磁阀水龙头等重要零件，从而完成设计制作。
再如，我校605班同学沈冰冰同学，在一次表妹家玩时，发现表妹不喜欢洗头，每当洗头时就马上跑开，洗头时还不停地哭。小作者看在眼里觉得很难过，于是把这个问题提交给我们小发明组。当时在小作者的提议下，我们曾计划设计一个小躺架，但是因为考虑到比较占位置。经过进一步设计我们发现一个奇思妙想——折叠，后来真的实现折叠效果。并命名为儿童两用洗发睡架，从而实现设计的完善。
△ 以行车安全为切入口。
例如，我校606班曹学究同学，平日里很喜欢骑自行车，据他说骑自行车可以锻炼身体，还能领略一路的风光。一次，他骑车因为一个紧急大转弯，导致后面的车避让不及而发生了安全事故，所幸没有大碍。但是，就是因为这件事，他就决定要进行自行车的安全设计。他的设想是当自行车不小心进行大转弯时，自行车上就能发出提示音。这个设想同时在老师和小发明组的团结协作下，确定把儿童手机作为提示铃，并在前轮的三角架关节处安装了转向开关，最后进行上下导线连接，而完成自行车大转弯提示铃装置的制作。
△ 课堂内外的联结性构思。
例如，三年级下册关于磁铁的学习中，学生对指南针非常感兴趣。尤其是吴泽楠同学，对指南针更是喜爱。它通过学习，明白了指南针的基本原理，而且使用方法也学得很熟练。但是，他却发现指南针只能指示大致的南北极，于是就心想：有没有能读出准确方向的指南针。后来在课外的一次偶尔玩具购买中，他买到了一个射灯小电筒，因为射灯白天也能清晰地看到光点，操作又非常方便。小作者这时就和指南针进行联结性思考，经过可行性思考后，将射灯安装到指南针周围转盘底座上，用射灯来锁定物体，再把指南针对准转盘上部方向刻度盘进行准确读取方向刻度，实现指南针准确读数的效果，从而发明了射灯指南针。
△ 校园小难题为切入口。
例如，我校606班曹学究同学，在学校的男厕小便时，有时会看到小便槽内的冲水阀，因为小便同学开启后忘记关闭而长时间冲水，浪费了学校和国家的财产。于是，小作者就想能否做一个感应冲
水阀装置。后来，找到了人体感应开关和电磁阀水龙头后，小发明组就进行设计，另外我们还设计加装了导水片。最后完成改进型男厕小便冲水器的创作。
再如，我校503班何煜婷同学发现学校花坛中的窨井盖是用水泥盖制作的，与周围的花草产生色差效果，极大的影响了绿化效果。于是就想能否设计一个没有色差效果的窨井盖。在小作者的一次看书活动中，突然找到灵感，他决定设计制作一个翻页式窨井盖。后来在小发明组的协作下，最终完成设计制作。
△ 课堂教学的灵感构思。
例如，在教学三下年级磁铁单元教学时，我们教学中涉及到磁悬浮列车知识学习时，学生对磁悬浮很感兴趣。经过老师的悉心讲解和实验探究后，又进行了磁悬浮列车的视频观赏。但是奇怪的是学生对此还是充满期待，其中有学生提到制作磁悬浮列车模型的问题。尤其是瞿晨哲学生事后还提出设计方案，并把方案告诉了我，当时我对他的方案进行了进一步思考，发现只要能找到小块强力磁铁后进行拼接就可以完成。而后来的实践正说明了这一点，果然在小发明团队的分工协作下完成了磁悬浮列车教具模型。高兴
的是学生看到这一作品都兴奋不已，这就是我们的成绩。
策略二、可行分析与设计完善：作为小发明，其实是一个不断突破的过程。如果只提出了一个切当的问题，就想直接进行创作，那是不充分的。还需要对提出的问题进行可行性分析，经过可行性分析后才能进行设计完善，只有这样才能为小发明创作提供必要前提。
例如，我校曹学究同学在创作自行车大转弯提示铃时，首先提出一个自行车行车大转弯安全问题。接着，作者、小发明组和老师进行为期近一周时间的可行性思考。我们研讨中，重点解决的问题是主要采用什么方式进行安全提示的问题。涉及到提示铃可否采集，还有如何设计转向开关等一系列问题。最后，一个利好线索是我们的创作成为可能，我们找到了简易提示铃——儿童玩具手机。经过开盖研究，更让我们大为振奋。因为儿童玩具手机内部的开关其实只有一路开关电路。于是我们设想，只要将儿童玩具手机的开关电源用导线接出即可实现开关控制。这是我们的创作研发向目标前进了一大步。后来对转向开关进行初步设计，决定用一块固定块和一块滑动接触片作为转向开关基本结构，并设计将开关片安装到前轮三角架关节处。通过这样的设计，自行车大转弯提示铃的创作已经付出水面，为创作打开了大门，大家都兴奋不已。
策略三、材料精选与制作试验：经过了提出问题、可行分析和设计完善，原本以为进行制作会很顺利。但事实上自己制作本没有想象的简单，因为我们没有工厂的制作团队，只能靠我们自己的能力就会出现不少问题。当然，好在我们有相对完善的设计，有了它在制作过程中就可以减少很多弯路。设计初步定稿后，进行材料的精选成为成功制作的基础。
例如，在进行磁悬浮列车教具模型材料的选择上，我们动用了不少手段。不仅向学生询问强力磁铁的购买地，还询问学生家长，同时作为老师也跑了不少地方。最后在商业城机电市场后才买到长2厘米、宽1厘米、厚2毫米的小方块强力磁铁，有了这种材料使我们的制作有了希望。后来，我们又买来了铺设磁铁的木轨道。同时为了使磁悬浮列车可以通透观察，又买来了列车防滑玻璃片。
有了材料接下来，就只剩下制作了。起初我们以为进行磁铁拼合不会有大难题。但是，等我们小发明的同学进行磁铁拼合时才发现，由于磁铁的排斥能力较强，所以用小铁钉钉合时需要比较大的力量和技巧才能实现。为了使磁铁拼合较为紧密，我们还将小磁铁块的四个小角用虎钳剪去。接着又对制作小组进行分组，分成两个轨道制作组和一个检验员，用来确保轨道磁极同极向上。工作自开始起，我们团结一起，努力赶工，花了一个月的业余时间将轨道制作完成。接下来我们又花了好几天把列车附带反力短轨道制作好。最后将防滑玻璃片安装到模型的两侧，从而实现磁悬浮列车模型制作。在反复使用后，才发现我们的制作受到很好的效果。
实践证明：科技“三小”活动在我校的开展是卓有成效的！因为看到科技“三小"活动的美好愿景，所以我校将和大家一起努力，努力将活动不断推进和深化！
