開展航天模型活動培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的策略研究

摘要：青少年航空航天模型教育競賽是一項面向中小學(xué)生的全國性科技創(chuàng)新教育活動，從20世紀(jì)80年代初起每年國家、省、市都要舉辦這樣的競賽活動。事實證明：這一活動極大地吸引和調(diào)動了廣大青少年學(xué)生開展科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造和參與科技創(chuàng)新活動的熱情，對于提高青少年學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)和培養(yǎng)青少年創(chuàng)造能力發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。創(chuàng)造性思維是以新穎獨特的方式解決問題的思維過程。不僅能揭露客觀事物的本質(zhì)及其內(nèi)部聯(lián)系，而且能在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生新穎、獨特、具有重大社會價值的思維成果。創(chuàng)造能力是由人的創(chuàng)新性思維、能力傾向、專業(yè)技能、創(chuàng)造技能及人格特征相互融合而成。創(chuàng)新與創(chuàng)造是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。任何社會的進(jìn)步和發(fā)展都與創(chuàng)新密切相關(guān)。航模運(yùn)動是當(dāng)前最受青少年學(xué)生喜愛的運(yùn)動之一，它不僅是一項競爭激烈的體育運(yùn)動，也是一項含有多學(xué)科知識的科技運(yùn)動。由于航模運(yùn)動融科技和競技為一體，腦力勞動和體力勞動為一體，趣味、娛樂和實用為一體，是開展科普教育和提高青少年學(xué)生綜合素質(zhì)的較好項目。Keys：航空航天模型；激發(fā)；創(chuàng)新性；思維我國航空航天工業(yè)科技快速發(fā)展，使我國在航空航天領(lǐng)域已位居世界前列。航空航天模型是飛行器的先驅(qū)，是培養(yǎng)航空航天專門人才的有效教具和載體，飛行是一種風(fēng)險極大的事業(yè)，在這種高風(fēng)險，難操控的實踐領(lǐng)域，航空航天模型因其仿真縮比的特性，對航空航天科技的發(fā)展起到了重要作用。航空航天模型活動是國家體育總局正式批準(zhǔn)的一項全國科技體育競賽項目，是面向中小學(xué)生的全國性科技創(chuàng)新教育活動，從20世紀(jì)80年代初起每年國家、省、市都要舉辦這樣的競賽活動。事實證明：這一活動極大地吸引和調(diào)動了廣大青少年學(xué)生開展科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造和參與科技創(chuàng)新活動的熱情，對于提高青少年學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)和培養(yǎng)青少年創(chuàng)新能力發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。它包含了各門學(xué)科最多的一項綜合科技體育運(yùn)動。它集科技性、趣味性、競技性于一體，開展航模活動的最大魅力在于能向充滿求知欲和好奇心較強(qiáng)的青少年提供一個可以學(xué)習(xí)加以實踐的機(jī)會。在中小學(xué)校園積極開展航空航天模型活動，它代表著青少年學(xué)生的創(chuàng)新能力，代表著明天和希望。我校從2014年開始就開展航空航天模型的教學(xué)研究，專門成立了小學(xué)航模隊和中學(xué)航模隊，至今已經(jīng)連續(xù)6年參加了“放飛理想迎青奧”甘肅省青少年紙飛機(jī)通訊賽、“飛向北京-飛向太空”甘肅省航空航天模型教育競賽、蘭州市中小學(xué)生航空航天模型錦標(biāo)賽、“放飛理想迎青奧”全國青少年紙飛機(jī)總決賽等比賽，省級比賽是由甘肅省體育局、甘肅省教育廳、甘肅省科學(xué)技術(shù)協(xié)會、共青團(tuán)甘肅省委、甘肅省婦女聯(lián)合會聯(lián)合舉辦的重要競賽。市級比賽是由蘭州市體育局、蘭州市教育局、蘭州市科學(xué)技術(shù)協(xié)會、共青團(tuán)蘭州市委、蘭州市婦女聯(lián)合會聯(lián)合舉辦，因其項目之多、規(guī)模之大、影響力之大、參加學(xué)生人數(shù)之多，競賽水平高的科技體育競賽。該項賽事以體育競賽為平臺，結(jié)合國防、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及國家重點科研任務(wù)，通過選手自行制作航空航天模型、自己拼裝調(diào)試進(jìn)行縮比驗證飛行，檢驗創(chuàng)新作品的可行性、可靠性和實用性，有效挖掘、拓展中小學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，為航空和國防建設(shè)搭建一個發(fā)掘創(chuàng)新后備人才、檢驗創(chuàng)新的平臺。本文就通過航空航天模型活動對學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)談?wù)勛约旱挠^點。一、興趣是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性思維的動力孔子曾說過“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。青少年學(xué)生的興趣在他們的智力結(jié)構(gòu)和知識結(jié)構(gòu)的建立過程中起著定向引導(dǎo)的作用，是鼓舞學(xué)生從事創(chuàng)造性活動的重要力量。正當(dāng)?shù)呐d趣，可以使學(xué)生產(chǎn)生正確的思維動機(jī)，樹立理想，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行思維的創(chuàng)新。而學(xué)生動機(jī)的產(chǎn)生理想的樹立，又將有助于興趣的強(qiáng)化和穩(wěn)定，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的興趣。興趣是創(chuàng)新性思維發(fā)展的動力，學(xué)生對航空航天模型的熱愛往往是從興趣開始的。培養(yǎng)學(xué)生航空航天模型活動興趣，輔導(dǎo)教師要充分挖掘航空航天模型的趣味因素，選擇最佳的教學(xué)方法，巧妙地設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，使各個層次的學(xué)生都能全身心投入學(xué)習(xí)。由于我校是一所九年一貫制的學(xué)校，地處城鄉(xiāng)結(jié)合部，大多數(shù)學(xué)生來自農(nóng)村，對航空航天模型了解甚少。從2014年3月我參加了甘肅省航空運(yùn)動學(xué)校舉辦的航空航天模型競賽輔導(dǎo)員培訓(xùn)班。5月份我從小學(xué)生三年級以上和初中各選了20名學(xué)生，首次組建了學(xué)校航模隊，為了真正做到以人為本，一切為了學(xué)生、為了學(xué)生的一切，以及確保本項活動開展的生機(jī)活潑、井然有序，結(jié)合我校學(xué)生的實際情況，從簡單的紙飛機(jī)、橡筋動力、橡筋彈射、木制彈射、電動自由飛、橡筋撲冀機(jī)等模型飛機(jī)的折疊、制作入手，活躍校內(nèi)學(xué)生科技?xì)夥眨栽谌I造濃厚的科技制氛圍為目的，以航空航天模型運(yùn)動為基礎(chǔ)，建立并逐步完善層次清晰、結(jié)構(gòu)分明且行之有效的中小學(xué)生科技創(chuàng)新活動小組，大力開展校內(nèi)學(xué)生的科技創(chuàng)新活動。培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新的興趣與意識、提高學(xué)生動腦、動手和想象能力，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于航空航天模型運(yùn)動實踐中，為學(xué)生成長為具有創(chuàng)新精神小小發(fā)明者奠定了基礎(chǔ)。通過這幾年航模課外活動的大力開展，在校內(nèi)廣泛開展制作、訓(xùn)練、試飛、比賽、展示等活動，向全校學(xué)生宣傳航空航天知識，全校逐漸形成學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的良好氛圍，使很多學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了激發(fā)和提升。根據(jù)學(xué)生的年齡特點、興趣愛好和具體情況把學(xué)生分成了：紙飛機(jī)組、橡筋動力組、木制飛機(jī)組、電動自由飛機(jī)組、電動搖控飛機(jī)組。二、自主實踐中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力在教學(xué)中設(shè)計中，有意識的采用探究式教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)地位和教師引導(dǎo)、點撥的主導(dǎo)性，讓學(xué)生自己思考討論模型的制作、調(diào)試、試飛、驗證等，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、利用多媒體以及學(xué)校購買的航模書籍雜志，航模模具開展自學(xué)探究并且了解航模活動的最新動態(tài)。積極樹立學(xué)生正確的創(chuàng)意、創(chuàng)新理念，擁有廣泛的興趣，本著“讓學(xué)生自主參與活動”的原則，開展各種模型科技運(yùn)動，給學(xué)生提供一個廣闊的空間來施展才華，在比賽中展示自我、享受快樂、享受自己成功的喜悅。更重要的是開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性、創(chuàng)新性思維，教會了學(xué)生創(chuàng)新的方法，使學(xué)生養(yǎng)成一個時時處處觀察新事物，思考新問題，提煉新觀點、新見解的好習(xí)慣，讓學(xué)生在實踐中懂得創(chuàng)新、學(xué)會創(chuàng)新，站學(xué)生在主動探索中感受創(chuàng)新的無窮樂趣。例如，紙飛機(jī)的折疊方法，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)探索和自主創(chuàng)新，就能根據(jù)不同的要求折疊出不同的機(jī)型。橡筋動力的飛機(jī)模型，學(xué)生可以自己在多次的試飛過程中，經(jīng)過自己對飛機(jī)的機(jī)翼、水平尾冀和垂直尾冀調(diào)試，使之達(dá)到最佳飛行狀態(tài)。木制飛機(jī)的制作中要了解各個工具的使用方法和安全性，學(xué)會砂紙板的制作和打磨，學(xué)會剪刀的正確使用方法，膠水的涂抹和粘合，自己能組裝簡單的模型并進(jìn)行簡易的飛行調(diào)試，自己能對損壞的飛機(jī)進(jìn)行維修，學(xué)會三種木制航模的制作技術(shù)，并且學(xué)會通過調(diào)整重心、水平尾冀、垂直尾等來調(diào)整飛機(jī)的飛行效果。電動飛機(jī)，學(xué)生掌握了解無線電遙控和線操縱的簡單原理及操控手法，學(xué)生通過模擬遙控器在電腦上自主練習(xí)，正確掌握各個手柄的用途。這樣極大地培養(yǎng)了學(xué)生動腦、動手的能力和創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)了學(xué)生不怕困難、持之以恒的優(yōu)良品質(zhì)。通過參加各級各類比賽培養(yǎng)學(xué)生為校爭光的精神，鍛煉了學(xué)生在比賽中臨危不亂的心理素質(zhì)。通過這樣的訓(xùn)練，學(xué)生有充分的思考空間，充分展現(xiàn)了他們的設(shè)計思想和創(chuàng)新理念，教師再讓學(xué)生對各自設(shè)計制作的思想和理念進(jìn)行相交流，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計制作能力和創(chuàng)新能力。三、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維思維能力是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的關(guān)鍵，它對其他的基本認(rèn)知能力起著支配和調(diào)節(jié)作用。思維能力作為智力的核心，是創(chuàng)新活動中最重要的能力。首先，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，使學(xué)生產(chǎn)生新的構(gòu)思，提出新的方法，能使他們對問題提出獨到的見解，可以使學(xué)生的思維在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生較多的聯(lián)想。并且以其為核心，借助各種各樣的思維活動對這一思維指向點進(jìn)行多層次、多角度的考察，從而拓展思維空間，獲得各種解決問題的辦法，產(chǎn)生多種創(chuàng)新思維成果。在學(xué)生的模型制作過程中，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維首先教師需要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，以確定思維的指向點，只有發(fā)現(xiàn)了問題，有了一個思維的指向點，學(xué)生才可調(diào)動所有的知識來圍繞這一核心發(fā)散思維，找到解決問題的辦法，獲得科學(xué)的發(fā)明創(chuàng)造，例如，在紙飛機(jī)的制作中，我主要通過分析紙飛機(jī)的基本制作中如何使飛機(jī)飛得更遠(yuǎn)，或者在空中飛的時間更長來激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。又如，在彈射飛機(jī)的制作中分析如何使飛機(jī)飛得更高而且在空中飛行的時間更長來激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。然而，一個創(chuàng)新活動要經(jīng)過從發(fā)散思維到集中思維，再從集中思維到發(fā)散思維多次循環(huán)才能完成。所以教師在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維時，既要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，又要培養(yǎng)學(xué)生的集中思維。其次，是發(fā)展學(xué)生的直覺思維，創(chuàng)新思維是一種創(chuàng)造性的靈活多變的思維活動，并伴有“直覺”、“靈感”之類的非邏輯的思維活動。沒有任何一個創(chuàng)新性思維能離開直覺活動。直覺思維是創(chuàng)新思維活躍的一種表現(xiàn)，是發(fā)明創(chuàng)造的先導(dǎo)，在創(chuàng)新中占有重要的地位。直覺思維能對事物很快地做出反映并在瞬間完成判斷，但是它需要以多次的實踐為基礎(chǔ)，而直覺思維能力本身也是實踐的產(chǎn)物。例如，模型飛機(jī)在空中飛行時學(xué)生通過觀察飛機(jī)模型飛行路線軌跡的判斷與分析，才能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)飛機(jī)的部位。這是因為學(xué)生記憶中保存著豐富的實踐經(jīng)驗相聯(lián)系。因而在飛機(jī)模型的手工制作中，教師要引導(dǎo)學(xué)生大膽實踐，勇于實踐，鼓勵學(xué)生對問題進(jìn)行推測、猜想，同時也要重視學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)。四、民主、自由、和諧的課堂氛圍有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維研究表明，“心理自由”和“心理安全”是創(chuàng)新思維形成的兩個最重要條件。美國心理學(xué)家羅杰斯認(rèn)為：“成功的教學(xué)依賴于一種真誠的理解和信任的師生關(guān)系，依賴于一種和諧安全的課堂氛圍。”在模型教學(xué)過程中，教師要尊重學(xué)生的主體性。努力把微笑帶進(jìn)課堂，把對學(xué)生的表揚(yáng)、肯定、激勵帶進(jìn)課堂，把信任的目光投向每一個學(xué)生，讓學(xué)生在安全、寬松、和諧的情境中表現(xiàn)自我，實現(xiàn)個性潛能的發(fā)揮，迸發(fā)創(chuàng)新的火花。從而建立良好的師生關(guān)系，創(chuàng)設(shè)民主、自由、寬松、和諧、生動、活潑的課堂氛圍。試想，教師聲色俱厲、權(quán)威至上，學(xué)生循規(guī)蹈矩，怎敢有創(chuàng)新的勇氣，怎會有創(chuàng)新的火花？在模型制作中，教師要鼓勵學(xué)生質(zhì)疑、批評、突破、創(chuàng)新。在課堂教學(xué)中，倡導(dǎo)學(xué)生提出問題，發(fā)表不同的意見。民主、自由、和諧的課堂教學(xué)氛圍是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維形成的前提，沒有這種健康