廊坊经济技术开发区大官地小学 张普友
一、 教学内容分析
《我的妙点子》是河北省义务教育实验教科书《综合实践与创新活动》三年级上册(2005年8月第1版)第10次的活动主题。
《我的妙点子》第一部分“我遇到的问题”,编者举出4个例子。(1)、刷牙时泡沫流到手上和袖子;(2)、擦黑板时,粉笔屑乱飞;(3)、晒在院子里的衣服被风吹跑;(4)、能帮助盲人走路的眼镜就好了。编者设计这四个问题在于激发学生从日常生活中发现问题,培养学生的问题意识,有了问题,才有可能去研究去发明去创造,从而解决问题。
《我的妙点子》第二部分“来体验,一起想个妙点子”,编者提出一个问题:“暖壶刚灌上开水时,瓶里的热气有时会把壶塞顶出来”书中给出一个解决办法,可是这个解决办法欠妥,编者设计这些在于激发学生的兴趣。
《我的妙点子》第三部分“小探究,什么是妙点子”首先,编者举出两例“新型黑板擦”和”截流牙刷’让学生对比,从中领悟什么是妙点子,妙在哪里,什么不是妙点子;其次,让学生对自己感兴趣的问题想个妙点子。然后,编者举出案例“漏油汤勺”与“防风晾衣架,案例1“漏油汤勺”的创新方法属于联想类比创造方法,案例2“防风晾衣架的创新方法属于聚合交叉创造方法,这样设计,在于提供两种不同的创新思维方法,引导学生怎
样创新,怎样想妙点子。最后,编者让学生总结自己的妙点子是怎样想出来的,及属于哪种创新思维方法。
《我的妙点子》第四部分“展示与评价”,编者编排这部分内容的目的是让学生交流自己的妙点子,交流自己的小发明,小成果。从而达到互相启发,互相开阔视野,百花齐放,百家争鸣。
《我的妙点子》第五部分“拓展与创新”,回形针的新用途,作者启发学生跳出回形针只是用来夹纸的用途,让学生充分展开想象,思考回形针的新用途,作者编排这部分内容的目的在于抛砖引玉,启发学生认识到创新思维前途无量。 二、 学生学习情况分析
学生进行这次活动的认知起点是从身边的日常生活中寻找问题。有些学生寻找问题可能有些障碍,这时,教师应该举例子启发学生怎样从身边发现问题,学生对课本中所举出的例子会很感兴趣,但是,真让自己出点解决问题的妙点子可能会感到很难。这时,教师可以讲授一些创新思维方法,启发学生怎样思考,怎样想出妙点子,学生领悟一些方法后,就觉得想妙点子并不难了。在实施妙点子进行小发明时,对于三年级的学生确实有一定难度,教师和家长应帮助他们。 三、 设计思想
教育理念:以往教学的目的是让学生从不会到会,一堂好课的标准——学生全明白了,全掌握了,没有问题了。而如今,以美国为代表的教育理念是一堂课下来,学生应该有解决不完甚至
没完没了的问题。科学无止境,创新也无止境。
教学原则:首先,引导学生从日常生活中选取要研究的问题,尊重每一个学生的兴趣,帮助学生确定自己要研究的课题。其次,妥善处理综合实践活动与各学科领域的联系。再有,教师和学生要合作,把教师的有效指导和学生的自主选择、自主探究有机结合起来。最后,在研究中,注意将信息技术与综合实践进行整合。 教学方法:教师启发、学生自主学习,合作学习。 四、 教学目标 1、 2、 3、 4、 5、
懂得创新就是解决问题的最好办法;
培养学生的问题意识,激发学生研究科学的兴趣; 认识一些创新思维方法,培养学生的创新思维能力; 在研究中,培养学生互相合作,互相帮助的能力; 树立研究发明服务人民的爱国思想。
五、 教学重点和难点
认识创新思维方法,培养创新思维能力。 六、 教学准备 1、
教师准备:微机室,(cctv-10我爱发明栏目网站),搜集一些
创新思维方法,青少年科技创新大赛网站及相关图片 2、
学生准备:最早使用的铅笔刀、转笔刀、现在流行的削笔器。
七、 教学过程设计 1、 发现身边的问题
(1)在学习和生活中,我们经常会遇到一些困难或问题,如果你能
想出个好办法,使问题得到解决,那么,这个办法就是妙点子。我经常看CCTV-10我爱发明栏目,今年暑假8月30日播出了锁王争霸,谁看过,来给同学们说说。若没有人看过,教师利用网络播放锁王争霸的视频。
(2)、启发学生从哪些地方入手,寻找问题。如:衣食住行、习工作等方面。教师讲授一些发现问题的方法引导学生怎样发现问题。
发现问题的方法如下:
突破常规——发现问题的方法之一(东营市第一中学 丁子勇)
“常规”是指事物的一般规律性。遵循常规就是遵循一般规律性。但是,事物中除了存在一般规律性,还有特殊性。这种特殊性发展到极点,就成为例外。面对例外,有两种态度,一种是把例外当作不正常而加以抛弃或置之不理,只想守着常规,这就不能发现问题。另一种是不受一般规律性约束,紧抓例外不放,甚至还要主动去发现例外和创造例外,这就会暴露出许多问题,引发人们的创新活动。
流动的旅馆 发现问题:
随着旅游业的蓬勃发展,各种各样名目的旅馆相应增多,旅馆设施也在不断完善,以满足旅行者们的各种要求。但是,以前的一切旅馆,无论是什么形式、什么建筑、什么名称,都是固定不动的。对旅游者来说,如果不先预订,或到首次出游的地方,人生地不熟,仍然会为寻找住处而费尽周折,大伤脑筋。
解决问题:
为了解决旅游者这种不便,德国巴伐利亚州的商人乔治·汉尔脱,于1959年创建了欧洲第一家流动旅馆。他把旅馆放在车厢里,集住宿与游览于一体,既方便顾客游山玩水,又可随时随地提供住宿场所。流动双层旅馆游览车共27个铺位,车上有酒吧,有电灶、电视机等设备,同旅馆一样。
1966年,流动旅馆从德国的不来梅港出发,由轮船装运到美国纽约,第一次横渡了大西洋。1970年,流动旅馆又穿越非洲,长驱直入到南非的开普敦。还通过加拿大、美国、墨西哥,南下到拉丁美洲的巴西。1972年起,又从日本到达澳大利亚,行踪遍及五大洲。所到之处,倍受人们欢迎。 最近几年,适应情景的变化,旅行社与铁路运输公司将各自的优势进行有机组合,成功推出“旅游专列”:将普通运客列车改造成具有宾馆功能的一节节卧铺车箱,在定制的旅游专线上运行;旅游者夜晚宿于“旅游专列”,列车载客前行,白天停靠旅游景点,旅游者下车出游。实践证明,这种做法很受欢迎。 与此相类似的做法是长江游船,一改过去仅仅是水上交通工具的经营理念,将旅游与水上交通有机地结合起来。
璃罐头包装的改进
发现问题:
传统的玻璃罐头,打开盖子要用剪刀、螺丝起子,多么不方便。但几十年也没有那个企业想改变这种不方便。后来,一个小女孩在吃罐头时,从这个不方便产生创意,并经过努力发明出侧拉环启式玻璃罐头。
解决问题:
她的做法是:在罐头瓶的侧部加一个拉环,吃罐头时,将拉环一拉,罐头瓶子就进去了空气,因此,不再有负压,不再那么密封,用手轻轻一扭,就可以打开。
这种产品受到千万消费者的欢迎,也使许多企业受盖。而且由此引发出来的更方便、更简单的易拉罐,更是受到广大消费者的喜爱。
关于发现问题的基本方法,有许多人在文章中有论述。
在“江畔朝阳校园网”上《发现问题的方法之一》一文中,关于发现问题的方法包括三种基本方法: (1)“突破常规而发现问题”。 (2)“通过主动改变情景而发现问题”。
变换情景,就是指变换环境条件。每一事物都存在于特定环境条件之中,每一项工作都在特定环境条件中进行。客观的环境条件是经常变化的。这里讲的主动变换情景,是指客观环境条件还没有变或沒有大变,我们就要主动去思考,一旦环境条件变化了,将会导致什么结果。事物总是要发展前进的,所以在思考问题时,可以大胆假设,当某一情况发生后,其发展趋势会是怎样,这样也有可能导致产生新观念、新设想、新创造。 (3)“通过主动变换思考角度而发现问题”。
有些问题,站在原来的角度上不是问题,或者没有问题,而站在新的角度上来看,则可以发现问题。角度之一是现有的东西可否由别的东西代替?例如,在汽车中用液压传动来代替金属齿转动;用充氩的方法来代替电灯泡中的真空,使钨丝灯泡提高亮度?角度之二是调换排序。例如,通过改变不同企业的作息时间来缓解交通。角度之三是向相反方向思考问题:倒过来会怎么样?火箭是地面向空中发射的,但是我们要了解地下的情况,那么将火箭向地下发射,就发明了一种探地火箭。角度之四是从综合与聚拢的角度考虑问题:组合起来怎么样?例如,衣柜等组合在一起变成组合家具,把几种金属组合在一起变成种种性能不同的合金。[1]
在“宝德龙人才网”上,《发现问题的具体方法》一文中,关于发现问题的方法列举了16种:(1)学习法;(2)锻炼法;(3)询问法;(4)统计资料分析法;(5)听取报告、汇报法;(6)会议法;(7)现场观察、考察、检查法;(8)实验法;(9)对比法;(10)随机法;(11)典型调查法;(12)专题法;(13)假设法;(14)薄弱环节探求法;(15)排除法;(16)投票法。[2]
付刚等人在《发现问题的思维策略》一文中,认为发现问题的基本方法有: (1) 逆向思维法
逆向思维法,是指人们为达到一定目标,从相反的角度来思考问题,从中引导启发思维的方法。面临新事物、新问题的时候,我们应该学会从事物的不同方面、不同角度来分析研究新事物、解决新问题。
逆向思维有下面几种类型:
①结构逆向思维。是指从已有事物的逆向结构形式中去设想,以寻求解决问题新途径的思维方法。一般可以从事物的结构位置、结构材料以及结构类型进行逆向思维。“双尖绣花针\"把针孔的位置设计到中间,两端加工成针尖,从而使绣花的速度提高近一半。这是一个结构逆向思维的典型实例。
②状态逆向思维。是指人们根据事物某一状态的逆向方面来认识事物,引发创造发明的思维方法。过去木匠用锯和刨来加工木头,都是木头不动工具动(实 际上是人动)。了改变这一状况,人们从工具不动、木头动的角度出发,设计发明了电刨,从而大大提高了效率和工艺水平,减轻了劳动量,它是与状态逆向思维相连的。
③因果逆向思维。是指从已有的事物的因果关系中,变因为果去发现新的现象和规律、寻找解决问题新途径的思维方法。在电的发明史上,从奥斯特的电能生磁到法拉第的磁能生电,它们之间就有着因果逆向思维的联系。因果逆向思维也是进行发明的有效方法。 (2)移植借鉴法
运用已有的知识和经验,把甲事物中的优势移植到乙事物中去,同时进行 对照、借鉴、取长补短或吸取教训加以改进,形成新的优势,以找到解决问题的方法,这称为移植借鉴法。科学研究中,经常会运用其他学科的概念、理论和方法来研究本学科存在的问题。
仿生学,就是研究借鉴生物系统的结构、功能等,用来模仿改进相关技术系统的科学。它是科学领域运用移植借鉴法的典范,正因为运用了移植借鉴法才使得仿生学有了很大的发展。
(3)缺点发现法
缺点发现法就是根据现有事物的不足,仔细分析研究,然后提出改革或完善的思维方法。寻找缺点实际上就是发现问题的过程,而创造发明就是要解决现存的问题。因此发现问题是解决问题的前提。
(3)把发现的问题分类记录。 2、确定要研究的问题
筛选上面记录的问题,从中选出一个大家感兴趣的问题,并且可以研究的问题。
3、认识什么是真正的妙点子
现在我们已经有了要研究的问题,就要想妙点子来解决问题。什么是真正的妙点子呢,我们先看看课本中的两个例子。 自读课本第57页新型黑板擦与截流牙刷,体会是真正的妙点子。 4、学习各种创新思维方法
(1)学习课本第58页案例1、案例2认识两种不同思维方法。 (2)学习搜集到的创新思维方法。
群体激智创造方法——奥斯本掀起的“头脑风暴” 聚合交叉创造方法——巧妙的组合就是创新 设问检核创造方法——新设想的助产士 逆向反求创造方法——两面神思维的应用 列举分解创造方法——把问题清晰地摆出来
联想类比创造方法——它山之石,可以攻玉
创新技法:填补法、加减法、替代法、分析法、移植法、扩缩法、组合法等。
(3)、回形针的用途(见下面资料)。
在一次有许多中外学者参加的如何开发创造力的研讨会上,日本一位创造力研究专家应邀出席这次研讨活动。
面对这些创造思维能力很强的学者同仁,风度潇洒的村上幸雄先生捧来一把曲别针(回形针),说道:“请诸位朋友,动一动脑筋,打破框框,看谁说出这些曲别针的多种用途,看谁创造性思维开发得好,多而奇特!” 片刻,山西、广东的一些代表踊跃回答: “曲别针可以别相片,可以用来夹稿件、讲义。” “钮扣掉了,可以用曲别针临时钩起……”
七嘴八舌,大约说了十几分钟,其中较奇特的是把曲别针磨成鱼钩,引来一阵笑声。
村上对大家在不长时间讲出20多种曲别针用途,很称道。 人们问:“村上您能讲多少钟?” 村上一笑,伸出3个指头。 “30种?”村上摇头。 “300种?”村上点头。
人们惊异,不由地佩服这人聪慧敏捷的思维。也有人怀疑。村上紧了紧领带,扫视了一眼台下那些透着不信任的眼睛,用幻灯片映出了曲别针的用
途……这时只见中国的一位以“思维魔王”著称的怪才许国泰先生向台上递了一张纸条。“对于曲别针用途,我能说出三千种,三万种!” 邻座对他侧目:“吹牛不罚款,真狂!”
第二天上午11点,他“揭榜应战”,走上了讲台,他拿着一支粉笔,在黑板上写了一行字:村上幸雄曲别针用途求解。 原先不以为然的听众一下子被吸引过来了。
“昨天,大家和村上讲的用途可用四个字概括,这就是钩、挂、别、联。要启发思路,使思维突破这种格局,最好的办法是借助于简单的形式思维工具——信息标与信息反应场。”
他把曲别针的总体信息分解成重量、体积、长度、截面、弹性、直线、银白色等10多个要素。再把这些要素,用根标线连接起来,形成一根信息标。然后,再把与曲别针有关的人类实践活动要素相分析,连成信息标,最后形成信息反应场。这时,现代思维之光,射入了这枚平常的曲别针,马上变成了孙悟空手中神奇变幻的金箍棒。他从容地将信息反应场的坐标,不停地组切交合。
通过两轴推出一系列曲别针在数学中的用途,如曲别针分别做成1、2、3、4、5、6、7、8、9、0,再做成+-×÷的符号,用来进行四则运算,运算出数量,就有1000万、1万万……在音乐上可创作曲谱。曲别针可做成英、俄、希腊等外文字母,用来进行拼读。曲别针可以与硫酸反应生成氢气,可以用曲别针做指南针,串起来导电。曲别针是铁元素,分别化合生成的化合物则是成千上万种……实际上,曲别针的用途,几乎近于无穷!他在台上讲着,台下一片寂静。与会的人们被思维“魔球”深深地吸引着。
这种新的发散式思维能够打破原有的思维格局,特别是对于创造者可提供一种全新的思考方式。
5、师生群策群力,一起想个妙点子。
师:同学们已经懂得了一些创新方法,今天我们一起对已经确定的问题进行思考,我相信我们一定能够想出来解决问题的妙点子,同时,对说出的妙点子进行推敲。如果这个妙点子可以实施,课下进行试制,完成这个小发明。同学们,如果我们的发明,我们的创新很有特色,我们可以参加全国青少年科技创新大赛,到那展示我们的才华。好不好,你们有没有信心?教师简介全国青少年科技创新大赛http://castic.xiaoxiaotong.org/
师生一起想妙点子,并推敲,然后课下试制。 6、
自由结组,寻找问题,群策群力,发明创造。
(这一阶段要求学生根据上面的经验自主学习、自主探究,教师随时指导)
自由结合组,从生活中寻找问题,大家想妙点子 (1) 问题 (2) 想妙点子 (3) 查资料 (4) 推敲妙点子
(5) 试制,请老师和家长帮忙 (6) 互相交流经验 7、
展示与评价
(1) 各组将妙点子或小发明,小创新制成展板,展板规格90×
120CM,竖用。
(2) 互相交流经验,互相评价。 (3) 保存展板。 教学小结及反思:
本次活动设计注重培养学生的创新意识、创新能力及动手能力。 参考文献:
[1] http://www.8803.cn/edu/file/Way/200603/1080.html [2] http://www.51bdl.com/luntan/display.asp?id=49
[3]http://hdzx.jd.edu.sh.cn/Keyan/ShowArticle.asp?ArticleID=20 [4]http://gz0901.sdteacher.gov.cn/Homework/tongyongjishu/14005722.aspx
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