?浅析课外科技活动对培养学生科学素养的作用

窦永志

摘  要 科学探究活动是小学科学教学的中心环节。课外科技活动作为教学内容的补充，对培养学生科学素养具有极其重要的作用。课外科技活动注重创新思维，为学生的心智发展提供了崭新的平台，为学生个性发展搭建了阶梯，锻炼了学生的意志品质，有利于形成良好的科学素养。

关键词 小学科学;课外科技活动;科学素养;实验;创新思维

中图分类号：G623.6    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）05-0098-03

1 引言

无论是大自然中翩翩起舞的花椒凤蝶，还是它栖息、停留的花椒树;无论是仰头看到的星空，还是脚下的土地，都蕴含着科学知识。人们的生活和科学联系紧密，学生的成长和科学密不可分。科学知识不仅可以在课堂中学习，也可以在课外学习，科学无处不在。

课外科技活动是学校组织的，根据学习活动的需要，学生独立运用在课堂中掌握的科学技能，在课外从事研究创新的科技活动。课外科技活动是小学科学教育的一个组成部分，由于其活动形式多样，能够调动学生兴趣，是学生获得科学知识、形成科学技能的重要途径。有效的课外科技活动对于学生科学素养的形成具有积极而重要的意义，是小学科学课堂教学的延伸与发展，是促进学生个性发展的推进器。

2 有效的科学课堂教学与课外科技教育相互促进

科学课程标准指出，小学科学课的主要任务是培养小学生的科学素养，利用有效的手段，调动他们的好奇心和探究欲;学习方式应该以学生亲身经历为主，使他们在有意义的活动中学会探究解决问题的策略，为他们的终身学习和生活打好基础。课外科技教育是培养现代化人才的重要途径，有些人才可以通过课外活动脱颖而出。研究发现，趣味盎然的科学课堂教学可以有效地激发学生进行科学探究的兴趣和爱好。此外，学生的探究能力在课外科技活动中有更充分的体现。

案例一：化学实验与成分比例。在教学“小苏打和醋”一课时，教师准备一定数量的醋和小苏打做实验，演示二者混合后发生的现象。六年级陈同学对这个实验非常感兴趣，经过观察，他发现一个问题：每次玻璃杯的底部都会剩下一部分醋和小苏打没有反应。他急忙问老师：白醋和小苏打的比例为多少，才能全部反应呢？教师听了之后，认为这位同学爱动脑筋，想给他出点儿难题，看看他是否能够解决：“你觉得该怎样做，才能知道白醋和小苏打完全反应的比例呢？”这位学生很有办法，他找来电子秤等工具……

下课铃响了，陈同学的研究还没有结果，教师以为他也就是说说而已。没想到中午刚吃完饭，他就跑进了实验室……经过一个中午的反复实验，他告诉老师：白醋和小苏打完全反应的比例是4：1。这和教师实验的结果完全相同。

课内的活动延伸到课外，培养了学生的能力，对教师的教学也很有启发。

3 课外科技活动能够培养学生的探究能力

科学课程标准指出，科学探究是小学科学教学的中心环节。有效的科学探究活动，可以使小学生在实验假设和操作中体会到学习的乐趣，在思考中确立正确的思维方式，而且可以使他们进一步探索科学的本质，识别什么是真正的科学，什么不是科学。

科学探究不仅涉及观察、验证、操作、实验、总结、交流等活动，而且能够提高学生对科学的认识。科学探究能力的培养首先要进行科学知识的学习，根据学生的学习内容和探究活动，通过动手动脑、亲自实践，在体验的基础上内化为概念和自身能力的一部分。探究型课堂构建了“提出问题→猜想和预测→设计方案→寻求证据→数据收集和分析→结论和表达→生成新的概念”的学习模式。这样的学习模式从三年级开始，教师由扶到放，逐步提高要求，学生到高年级就可以独立运用了。一个问题结束又产生新的问题，学生继续新的探究。学生在亲身经历中体验科学研究的方法，将宝贵的经验和收获应用于实践，解决问题的能力逐步增强。

案例二：化学实验与喷泉制作。陈同学每天中午吃完饭，都会光顾科学教室，看着白醋和小苏打产生的气泡又冒出新的想法：要做一个喷泉。他找来吸管、矿泉水瓶，把矿泉水瓶顶用螺丝刀扎了个洞，洞口插上吸管，然后用胶条缠好，再把等比例的白醋和小苏打放进去，喷泉真的喷出来了，有20 cm高。他不满意这个高度，一次次实验，这可怎么办？教师鼓励他好好想想可能是什么原因？一种可能是密封不好，另一种可能就是两种物质反应时没有产生足够多的气体。他又找来橡皮泥密封，买来醋精，没想到这一次竟然发生质的飞跃，醋精和小苏打制成的喷泉竟然喷到了教室的天花板上。他兴奋地跳跃着，把研究成果展示给老师看。

课堂上的时间是有限的，教师要鼓励学生把研究的问题继续下去，延伸到课下，让学生在反复实践过程中学会科学地思考问题，科学地解决身边的问题。学生在课下研究问题时，没有教师的指导，没有时间、空间及材料的局限性，思想可以自由地驰骋。

4 课外科技活动延伸课堂教学，激发学生课外研究的兴趣课堂学习知识、方法，课外延伸能力案例三：滑轮与晾衣架。课上学生知道了滑轮是一个周边有槽、能够绕轴转动的小轮，使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向。课下教师留了一个作业：小红的妈妈每次洗完衣服都要用一根撑衣竿，把衣服挂到晾衣架上，每挂一件衣服就要举起一次撑衣竿，很麻烦。大家能否利用自己学过的简单机械，制作一个方便的晾衣架呢？

善于思考和动手的小航同学，下课就找老师借了一个滑轮、一根绳子、一根吸管做了起来。小航先用一个滑轮，可是很难把一根竿子拉起来;增加一个滑轮，这次可以把晾衣架拉起来。可是问题来了：这个晾衣架需要两边同时拉绳子，才能把晾衣架拉起来，在生活中很不现实。爱动脑筋的小航把绳子加长，再把绳子从一个滑轮中穿过，这样在一边拉绳子，就可以把它拉起;但是手松开，衣杆又会掉下来。小航想起刚刚学过的轮轴和杠杆，10分钟后，晾衣架做成了。

爱动手的小航把課内学习延伸到课外，经历了“否定之否定”“实践再实践”的探究过程，对学习过的科学知识综合利用，动手能力、思考能力、解决问题的能力同时得到全面提升。

联系生活，学以致用  学生在课堂积累了知识和技能的经验，把思考付诸实践，距离科学之路就会越来越近。

案例四：研究日志《废旧电池再利用充电装置》。

1）文献资料调研，涉及废电池的环境污染及防治。

2）废电池的类型、产生量及流向。废电池实际包含多种类型，随着电池技术的普及，其种类不断增加。就民用废电池而言，可以将其分为废铅酸蓄电池、废一次干电池和废二次干电池三大类。

3）废电池的有害成分。一般地讲，电池中的有害物质主要有电解质（溶液），汞、铅和锌等重金属物质。特别是有机汞化物，具有较强的毒性。

4）废电池对环境的污染风险和影响。

5）国内外废旧电池回收的处理现状及对策。

目前，废旧电池回收处理面临两大难题，分别是回收率低和处理难度大。回收箱大多是由一些环保组织或志愿者在小区或学校零星设置的，辐射面积不大;废旧电池也没有处理，因为没有处理技术，仅仅是存放在库房里。

从以上资料看，大家分类回收废旧电池的意识还不是很强，废旧电池的回收和利用是亟待解决的难题之一。

通过以上分析，能否设计一个装置，将这些还有余电的废旧电池集中到一起，成为具有一定电量的充电装置，放置于公共场合，为小型电子设备（手机等）充电？这样不仅可充分利用废旧电池里的余电，节约能源，绿色环保，也符合可持續发展的理念，而且可以调动人们对分类投放废旧电池的积极性，从而减少废旧电池的不合理丢弃，保护环境和人类的健康。

5 科技教育是学生个性成长的沃土

科技素质的形成一般是经过科学知识的学习，形成一定的科技能力，进而产生较稳定的心理因素三个部分。但是，由于人与人之间存在差异，学生在成长过程中这几方面的发展很不平衡，个人在不同时期的科学素质也存在明显不同，课外科技教育为学生的差异成长提供了平台。学生主体的个性、特长、兴趣是培养其素质的内在动力。当学生在内在动力驱使下找到适合自己个性需求的环境时，他就会从科技的沃土中脱颖而出。

案例五：无线电测向。无线电测向是一项理论与实践相结合的活动，它需要手脑配合，智能和体能协同并进。学生手持测向机，在校园、公园、田野寻觅信号源，接受陌生环境、身体素质、测向技术的挑战。

小陶同学从四年级暑假开始参加这项活动。刚开始的时候，小陶跑步就脸红一块青一块，到了人少的地方还要人陪着。在教师的鼓励下，小陶同学无论寒冬还是酷暑，从没有无故缺少训练，在磨炼中成长。

两年很快就过去了，学生在活动过程中锻炼了身体，增强了意志，提高了技能，还体验到成功的快乐和关爱带来的成长。每次团体赛，小陶的成绩都比个人赛成绩好;每次团体赛，她的成绩都是全队最好的，团队意识深深地印在她的脑海里。

DI、机器人等项目都能有效地培养学生的团队精神。心理学研究表明，人们对客观事物的认识，既有认识成分，也有情感成分，在一个还未完全成熟的学生身上，情感成分占的比例或许更大些。因此，喜闻乐见的课外科技活动既能发展学生的个性，又能健全他们的团队情感。

6 学生创新思维的培养

创新思维是有开创意义的活动。学生首先产生创新意识的朴素想法，朴素的想法推动理性的思索，创新活动实现由感性认识到理性思考的飞跃。DI、机器人、单片机等科技活动越来越注重学生创新思维的培养。

案例六：敢想是创新的开始。创新思维怎么来的？敢想是创新的开始，看似不可能的事情，通过努力会变为现实！2018年暑假前，温老师带领智能机器人小组的学生一起讨论参加全国青少年机器人竞赛的创意作品：做汽车，太简单了;做动物，没有什么技术舍量，做什么才有挑战性呢？小虎想到一个创意：做双足直立行走的机器人。这是一个大胆的想法，因为双足直立行走的机器人在科研领域都是个难题：如何能够让机器人具有像人的神经系统一样的功能，既能直立行走又不摔倒？学生积极思考，坚信办法要比困难多，多次失败之后，在专家的指点下，他们的想法变成现实。

7 结语

课外活动是课堂教学内容的补充，课外科技教育在提高学生科学素质方面有课堂教学不可替代的特殊功能，它为学生心智历练提供了平台，为学生走向科学搭建了阶梯。课外科技教育不仅丰富了学生的精神世界，也为学生展示才华、获得成功架起了桥梁。