中学生科学能力形成和发展特点的研究报告 - 内容

中学生科学能力形成和发展特点的研究报告

上海市龙苑中学曾鸿、杨永发、潘荣珍等

一、问题提出：

21世纪科学技术迅猛发展，世界各国的综合实力越来越体现在科技和教育水平的不断发展，取决于国民科技文化素质的迅速提高。科学思想、科学精神越来越广泛和深刻地影响着人们的世界观与人生观，一个跻身于世界先进民族之林，在激烈的国际竞争中立于不败之地的国家或民族，不仅要在科学技术发展中拥有优势，更要下大力气提高全体国民的科技素质，增强公众对现代科学技术的理解、掌握和运用能力。面对国际人才战略的调整，迫切要求学校教育既要培养学生具有系统的文化科学知识，又要培养学生具有独立研究和敏于创新的能力。因此，通过中小学科技教育来培养学生的科学研究能力已成为学校教育的重要任务之一。因此，加强科学技术普及教育，提高全民族，尤其是提高青少年以科学研究能力为主体的科技素质已成为持续增强国家创新能力和竞争力的基础性工程。

二、本课题研究的有关概念界定：

1.什么是研究？尽管人们对它的各种解释基本上是一致的，但是，恐怕很难提出一个能为所有人接受的解释。《辞海》中的解释是：“钻研，推究。今谓用科学方法探求事物的本质和规律。”美国的《国家科学教育标准》对此有更详细点的解释，它对研究的定义是：“研究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论做出评价；用工具收集、分析，解释数据；提出解答、解释和预测：以及交流结果。研究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释。”可见，“研究”所指的范畴是很广的。

2. 什么是科学研究？和对研究的解释一样，这是一个仁者见仁，智者见智的问题。首先，科学研究是认识事物、解决问题、对客观规律的探索性活动。因此，要有计划地按照各种假设的方案，进行一次又一次的积极尝试。此外，由于科学研究是一种“探索性”活动，因此，任何一个科学研究活动，都可能出现“劳而无功”的可能。其次，科学研究是一种创造性劳动。它应该体现新见解，新贡献，提供首创的有社会价值的精神产品或物质产品，对人类社会发展做出新贡献。因为这是对新成果的探求，所以，在科学研究中就不可能有现成的途径可以遵循，也不可能有什么人会指出得到新成果的所有途径，（否则，他或她就是要“送”一个研究成果了）。第三，科学研究是揭示规律的活动，它寻求各种现象之间的必然联系，揭示事物的本质的规律性。这些规律是事物发展过程中的本质联系和必然趋势，不以人的意志为转移。人们只能发现、认识和利用规律，而不能任意创造、改变或消灭规律，这就是规律的客观性。科学研究就是要寻求各种现象之间的必然联系，揭示事物本质的规律性。那种认为只有纯粹基础理论研究才是“科学研究”的观点是片面的。第四，科学研究是对已有规律进行检验的活动。对于已有的科学研究成果和已经发现的规律，在社会、生产实践中对其进行检验，考察如何用以解决实际问题，以及能否将它们用于解决新的问题，这也是科学研究的重要内容。第五，科学研究是连续性的活动。从研究过程来说，一项科学研究从选题到最后出成果，都是一环套一环地连续进行的。第六，科学研究又是一个学习过程。为了解决问题，研究者就要了解所研究问题的历史和现状，并且要了解有可能解决这一问题的工具或方法，这本身就是一个积极的学习过程，一个学习已有知识的过程，在这个过程中，研究者学习了前人的经验和成果，丰富了自己对客观世界的认识。

3.什么是科学探究能力和科技动手能力。根据科技部等九部门发布实施的《2000～2005年科学技术普及工作纲要》标准，他要求公民能知晓科研的过程和技术创新手段，具备观察能力和科学的思维习惯，善于准确判断，能够提出问题、制定实验研究计划，利用有关工作进行分析解释。

4. 科学研究能力并不只是运用数学、物理、化学与生物等理科领域的知识与技能的能力，科学在政治、历史、人文地理、社会等学科中一样存在。不过，在人文科学中的科学研究能力，并不是泛指的科学态度或方法，而是指人文学科采用的与自然科学基本相似的技能或方法，如社会考察、历史调查等。科学方法既是科学认识的成果，又是科学认识的必要条件。科学思维是科学方法与能力的核心，创造性则是科学能力最显著的特点。

上述科学研究和科学研究能力概念的界定，在中小学教育背景下适用的科学能力是指运用多种方法（主要是科学方法）成功解决科学问题所表现出来的良好适应性的个性心理特征。我们可以从下几个层面加以理解。第一，中小学科技教育不是为了培养科学家而进行的教育，而是面向全体学生的教育，是普及科学研究方法和提高科学研究能力的教育。不论学生今后是否从事科学技术工作，都应该提高他们的科技素养尤其是科学研究能力，使他们成为具有良好的科技素养的现代公民。因此，中小学科技教育是基础教育职能在新的历史条件下以科技为内容的拓宽和发展。第二，科技教育既向学生传授科学知识和方法，又培养他们用学到的科学知识去解释和处理社会生活中的实际问题的能力，为其进一步发展奠定基础。第三，科技教育已经从学生的认知领域拓展到情感领域，从过去的只强调科学知识传授，转向科学方法的训练和实践能力的开发，侧重学生的科学实践能力、科学探索技能和解决问题能力的培养，即在科技教育中从学科学转为做科学、用科学。鉴于以上理解，我们认为：科技教育是以基础教育为依托，由科学教育和技术教育协同结合，以培养和训练学生具有科学态度、科学精神、科学价值观、科学方法和科技实践能力为目的，全面提高学生科学研究能力和综合科技素质的教育活动。

三、本课题研究的原则：

1、启蒙性原则：青少年的基础知识必须根据他们的年龄特点、认知水平和具备的科学文化层次，去培养和训练他们从事科技活动能力，根据他们的能力差异提出不同的科学研究的要求。

2、渐进性原则：在教学中必须遵循学科知识内在的逻辑系统和学生的认识发展、知识积累和能力发展的规律进行教学。这原则反映和要求正确处理教学中教学活动顺序和科学知识的体系，以及根据学生认识活动的特点，遵循由浅入深、由近及远、由简到繁，由具体到抽象的规律进行教学。初中学生的科技教育，必须符合渐进性原则，其从事的科学研究项目要符合初中生的年龄特征和研究能力的水平。

3、兴趣性原则：兴趣是积极探究某种事物或从事某种活动的意识倾向。它是构成中学生学习积极性的最重要的心理因素，是推动人们认知活动的内部机制。科技教育面临的首要任务是激发他们浓厚的科技活动兴趣，使他们真正喜爱这些活动，又要在科技活动中有效地提高他们的兴趣水平，培养他们形成科学志向（科学态度和科学精神）。

4、创造性原则：学生的创造性包括许多方面，而以思维的独创性为核心。思维的独创性，是人的一种宝贵的高品位素质，是指个体经过独立思考，独特和新颖地解决问题过程中表现出来的能力品质，它充分反映了人的主观能动性。思维的独创性是创造性人才必需的心理品质，教师在教学中开发和挖掘、保护和培养学生的这种思维品质，对于培养现代化的创新人才有重要作用。这就要求在科技教育中，始终要把提高学生的创造力放在首位。科技教育的灵活性和探索性，为贯彻这一原则提供了条件。

5、个性化原则：从心理学的观点看，“个性”和“人格”是两个具有同样含义的概念，都是对一个人的各种心理特征的综合，也即一个人的基本的精神面貌。优良的个性品质是促进能力发展和取得工作成就的重要条件，有个性才能有创造性。现代教育的价值观认为，教育就是要充实青少年的个性，发展学生健康个性，尊重学生的个性差异，使其获得健全和谐的发展。并且不同阶段，不同年龄的学生，其能力发展的差异程度也不同，教师应当学会面对差异的学生，实施有差异的教育，实现有差异的发展。教师要从每个学生的个性特点、认知特点出发实施因材施教，促进其不同智力的发展。

6、系统性原则：科技教育是一个系统工程。学校要成立专门的领导小组，形成领导决策系统，要有师资保证；它的实施涉及到教师、学生、校领导、家庭社区等方方面面，科技教育需要全体教师的共同努力，需要全体学生的主动参与；科技教育开展要有目的、有计划地实施，需根据不同的教育对象制定不同的教学方案，注意从简单直观到抽象思维逐级提高难度和深度，注意知识和技能的连续性。

基于以上几个原则，我校在开展科技教育时，既体现整体性——分若干个专题，又考虑到不同年级学生的认知水平的差异——在各专题中，又有适应不同年级学生的活动内容。通过这种螺旋上升的方式试图实现培养科学思维能力在内容上的整体性和对不同学生的适应性，从而探求中学生科学研究能力形成和发展的特点。

四、研究的内容：

科学研究能力体现在科学发现、科学创造活动过程中，科学发现是根据已有的科学知识，运用科学思维对未知事物或规律的揭示，主要包括事实的发现与理论的提出，事实的发现可以采用两种相互促进的方式，一是观察，二是实验，科学发现的过程中逻辑思维占主要的地位；科学理论的提出方式主要包括提出假说与实验论证，科学理论的发现则是创造性思维的结果，它往往依靠直觉、想象力的综合作用，当然，创造的结果出现之前还有大量的研究与实验基础。科学创造发明则需要创造思维，发明的新颖、实用与独特性，都需要有创造的意识、创造的技能来体现。因此，科学研究能力中，创造是其核心因素，创造也是科学能力发展的最终目标。但是，科学能力还包含其它技能，虽然科学的目标是创造，然而，科学能力却向两个方向发展，一是客观性与严密性，按照逻辑思维的方向发展；二是开放性与突变性，按照创造思维的方向发展。这两者相辅相成，相互促进。在中小学教学中，学生的发现虽不是人类历史中的首创，但对于教育、对于他个人的意义与科学创造的意义是相同的。

科学研究能力形成和发展的特点的内容非常丰富，结构十分严谨。就中学生而言，它主要包括参与科技活动的能力、探究知识的能力、运用知识解决实际问题的能力以及伴随科学探究过程而发生的观察、记忆、想象、思维等智力技能。为此，我们结合二期课改的精神，将科学方法、科学研究能力具体细化实施。

《中学生科学研究能力目标细化表》

中学生科学研究能力分类细化	目标1通过小实验和各种研究活动，掌握科学观察的方法，注重科学观察的全过程，学习将数学方法运用于观察过程，进行定量观察。
	掌握科学观察的方法	●能确立明确、具体的观察目标。
		●能设计完整的观察计划。
		●能够辨明观察对象的主要特征及变化条件。
		●能够写出完整的观察报告。
	定量观察的方法和能力	●能借助一定的测量工具，从量的方面对事物进行测定。
		●能够运用数学工具，记录与描述观察现象。
		●能通过定量测量比较，揭示事物之间在数量上的差别。
		●能初步学会运用数学模型、逻辑推理等方法推测事物变化发展的规律。
	正确认识观察法	●认识观察法在科学研究中存在局限性。
		●意识到观察手段、设备会影响观察结果。
		●认识观察法作为一种基本的科学研究方法，常与其他方法结合在一起使用。
	目标2通过小实验、课题研究、社会实践等活动，培养解决实际问题、动手实践的能力。初步学会科学实验的方法，具有一定的实验能力。
	解决实际问题的实验设计能力	●能将所学的科学知识与实际问题结合，提出解决问题的设想(科学假设)。
	解决实际问题的实验设计能力	●能根据“科学假设”确立实验目的，设计实验方案。
	实验操作能力	●知道一些常用仪器、设备的性能，并能正确地运用于操作中。
		●学会科学地选择使用材料制作科技模型、作品，能够分析各主要部件在整个系统中的作用。
		●能考虑实验中可能遇到的种种问题，学会设计简单的实验方案。
		●在实验中能密切注意各个细节，积极思考问题，随时调控实验过程。
		●能正确使用实验仪器，准确、及时地记录实验结果。
	定量的实验研究能力	●能借助测量仪器进行科学测量。
		●初步学会应用统计方法处理有关数据。
		●能将实验数据绘成简单图表，并根据图表分析和揭示事物变化的大致趋势。
	科学描述和合作能力	●在实验中能够与他人合作，共同探讨。
		●能按给定格式，完成实验报告。
		●能将实验结果通过研究报告、小论文等形式表达出来。
	目标3通过对科学研究全过程的认识，在科学学习中发扬探究、创新的科学精神，能够完成一些简单科学问题的全过程研究，对科学探究有初步的认识和尝试。
	掌握科学研究的基本过程	●了解科学研究过程的基本环节：发现问题、确立课题、设计研究方案、收集研究资料、分析研究资料、进行验证、得出结论。
		●能够对新现象、新知识提出怀疑，提出自己的观点，开展讨论。
		●能够应用已有的知识对发现和提出的问题作出假设或预言。
		●能运用各种实验方法进行初步的科学分析。
		●能够进行逻辑推理，得出比较切合实际的结论。
	创新意识和能力	●学会独立思考，逐渐形成独立探究的能力。
		●发展创造性思维能力。
		●能够针对生产、生活中的某些问题进行科学想象，提出技术改造的设想，形成设计方案。
	目标4通过对信息的选择、整理与思辨，培养分析综合、抽象概括等能力，对获取的信息作出符合逻辑的推理与判断，有一定的信息交流能力。
	信息的选择和收集能力	●能够通过各种文献途径(包括电脑、网络)获取研究信息。对信息进行推理和判断
		●能够设计简单的调查方案，正确运用调查手段，准确及时地获取调查结果。
		●能够对获得的信息进行分类比较。
		●初步理解信息所反映的科学现象之间的相互关系。
		●初步理解研究信息所反映的科学现象的本质属性。
	信息交流能力	●能根据积累的信息作简单的分析说明，与他人交流。
		●不固执己见，乐于和他人交流，汲取多方面的意见。
		●具有与他人分工合作共同研究的能力。

五、课题研究的对象：

我校坚持把科技探究活动作为一个载体，努力培养学生的科学精神、科学态度、科学方法、科学研究能力，发展学生的个性特长，掌握科技活动中动手动脑的智能应用，完善学生的科技知识结构和能力结构。在其过程中出现了一些鲜活的科技案例，本课题不断挖掘其内涵，开展研究，不乏是一种资源再度开发的有效途径。

学生的科技案例研究，是以培养学生创新实践能力为目标，通过案例的分析，寻找一些科技教育促进人才发展的方法与规律，推动学校培养一批具有一定的科学研究能力并又能适应社会的时代新人，从而深化培养和造就一批有较高科学素养的可爱上海人的意义。

六、科技案例研究过程：

本课题对不同年级的学生动手能力、创新能力、“类科研能力”的实施研究，其中学生科技案例作为研重点究范畴。

科技案例；时间是2003年9月到2005年12月，为期两年

本课题以培养学生科学精神、科学态度、科学方法、科学行为为出发点，构建起一个预设学生的“类科研能力”理论框架，随后选取来自上海市徐汇区龙苑中学有预初年级、初一年级和初二年级学生的科技案例为研究样本。据此，课题组在学校10个典型案例抽样，确立了案例研究对象。经统计近两年有科技特长生共88人次参加区级、市级和全国级科技比赛并获奖，构成了我校独有的学生成长案例。课题组对一些案例作了归纳和点评，并且形成了对某一方面的科技教育的理论探讨文章。

课题组汇总了课题研究的实证资料和有关文献资料，进行了梳理与分析，形成了本课题的成果，并在此基础上进一步深化科技教育功能探索的实践，以达到理论与实践的统一。

七、研究结果

1、中学生形成“类科研能力”大致有如下发展轨迹。

该阶段的青少年独立倾向渐趋强烈，想成人的愿望使他们模仿更高层次的思维，而又因自身思维在走向成熟的过程之中，所以他们敢想、敢说、敢做，这就是该阶段的青少年“类科研能力”的形成的特点，教师就要在指导学生研究时注意因势利导，不求全责备，发挥其所长，克服其所短，循序渐进，逐步走向较成熟的思维，为将来的进一步研究打好知识，习惯和思维的基础。教师应以保护和引导的态度，帮助学生走向成功，同时也从学生身上获得启示，引发自身投入教学改革的热情，促进专业素养的提高。

2、中学生科学研究能力的结构和特点：

科学研究能力是一种高度综合的能力。科学思维能力处于各种能力的核心地位，即在各种认知活动中，科学思维能力都在起核心的作用，科学思维能力可以分为科学思维方法与思维方式的运用能力两类，科学思维方法包括分析与综合、概括与抽象、分类与比较、归纳与演绎等。思维方式包括一般意义上的科学思维方式、人文学科的思维方式与各学科思维方式。在科学思维能力的外面，是基本能力，它们由构成智力的各种成分组成，这些能力体现出的行为我们都能观察得到，能够通过一定的方法直接测试，这些能力包括：语言能力（其中包括符号的识别与运用）、想象能力（空间想象能力也在其中）、观察能力、操作能力与记忆能力。在基本能力的外围，是学生在学习中直接从事的各种具体的学习活动，在这些学习活动中表现出来的能力包括：阅读理解能力、运算能力、实验能力、问题解决能力、考察能力、社会调查（或研究）能力、评价能力、阐释（或解释）能力、表达能力与听力（包括交往能力）等等，还有绘画、歌唱、演奏等艺术能力。学生在进行这些学习活动时，已经综合运用了科学思维能力与各项基本能力，因而也可以称为综合能力。

3、跨学科的综合探究活动有利于提高学生的综合科学研究能力。

科学自主研究不仅可以使中学生体验到自主研究的乐趣，获得自信，形成正确的思维方式，而且可以使他们识别什么是科学，什么不是科学。科学自主研究不仅涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动，还涉及到对科学自主研究的认识，如科学自主研究的特征。科学自主研究能力的形成依赖于学生的学习和自主研究活动，必须紧密结合科学知识的学习，通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成，而不能简单地通过讲授教给学生。教师必须组织一个个科学自主研究活动，让学生在参与活动的过程中，获得感受、体验并内化，逐步培养学生的科学素养。

如：某一城市的发展面临着经济迅速发展的好时机，然而，经济的发展又不可避免地带来了负面效应，就象该城市一家大的化工总厂，它是该城市的利税大户，但同时又是该城的环境污染企业中的重点厂家，谁都知道应当从长远利益着想，可是，如果搬迁改造化工厂，就可能造成经济的重大损失，更可能产生职工下岗等社会问题，请学生当一次市长，思考解决这样的问题该从何处着手，并提供解决的方案与论证依据。（附几组有关环境污染的数据、近几年的利税情况表、可能造成的经济损失与社会问题资料、该城市的地图等）。这个问题就是一个开放的综合性思考研究题，它需要学生综合地理、经济、政治、化学、数学等学科的知识与方法，设计问题解决的方案，在具体能力里面，需要甬道的能力包括：社会研究、问题解决、阅读理解、运算、评价等等，而各学科能力还以学科思维方式的形式影响着学生分析问题、解决问题的思维过程，该问题没有确定的标准答案，也没有规定学生一定需要运用哪些学科的资料与能力，只有一个按照等级计分的评分原则与要求，这样的问题就会将学生运用知识解决实际问题的综合能力（当然也包含思维的水平）以及解决问题的创造性体现出来，成为改变学生死记硬背书本知识，而培养学生智能的有效途径。

4、中学生创造思维和创造能力的品质特征：

通过科技案例，我们认为中学生创造思维和创造能力包含以下品质特征：（1）认知的广阔性与观念的灵活性。具有创造性的人，常常能够发现别人不能发现的现象或矛盾，而且他的注意的广度上比常人宽阔，这样的学生常能够在课堂上发现教师都未能注意的问题，同时，他在观念上又具有灵活性的特点，不受任何已有观念的限制，能够打破理论框架思考问题，思维的可逆性、发散性强，能够接受违反常识的观念与假设，能够欣赏不切实际的、甚至滑稽的幻想，能容忍超越平凡与现实的事物或者观念；（2）个人的独立性与思维的批判性。具有创造性的人具有不受习俗约束、不愿屈服权威的人格特点，他并不关心别人想什么或说什么，他专心与自己的工作、思考、研究或想象，能够自由地往返于幻想与现实之间，但是，值得教师们注意的是，并不是那些专门与教师捣蛋的学生最具有创造性，独立性强的创造者在其研究事业之外，其实是很随意的，其不顺从的个性在研究中表现出来，而在日常生活中他并不一定是一个不顺从者；（3）对模糊的甚至错误的事物的容忍性。J·M·索里在谈及这一点时有一段精彩的阐述：“有创造性的人特别倾向于承认、接受、甚至欢迎错综复杂的事物……他们对于明显的混乱并不过于焦虑，他们能够实事求是，而不以歪曲事实的方式来处理事务或对难题勉强予以武断和虚报，不以简单而草率的解决而满足。”

5、积极营造有利于学生开展科学研究的氛围，激发学生的研究兴趣和欲望：

提高中学生科学研究能力的前提是要积极营造有利于学生开展科学研究的氛围，激发学生的研究兴趣和欲望。杨振宁先生在一次接受新闻媒体采访时，主持人问，你何以会取得如此巨大成就，他深思一会，只说了两个字：兴趣。丁肇中先生获诺贝尔奖后，仍坚持高水平和高难度的科学研究，有记者问他何以如此，他说是“兴趣”。兴趣，爱因斯坦称之为“神奇的好奇心”。因为，只有有了兴趣，才会产生想象力。爱因斯坦说：“想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进步的源泉。严格地说，想像力是科学研究中的实在因素。”可以说，想像力是知识的延伸，是知识的新的生长点。有鉴于此，教师要给学生以自由，允许提出不同观点与问题。同时，我们要明白一个人没有创新的欲望,很难有创新,爱迪生一生有几千个发明,不断地发明,老在折腾新东西。爱迪生有一个强烈的欲望,这个欲望一个来自于对社会高度的责任感,没有高度的社会责任感,没有高度的人类社会责任感,他不可能有上进的欲望,所以高度的社会责任感是他创新的基础。

6、学校培养中学生创造能力的策略与措施：

中学阶段在科技教育等综合活动中发展学生创造力的策略和措施可以从以下几个方面做起：第一，让每一个学生都明确创造的真正含义——新颖、独特而又意义。“新颖”是指从纵向看，历史上（对学生说来这个历史有时是指他个人的经历）前所未有的；“独特”是从横向看，思考是与众不同，别出心裁；“有意义”则是指有社会价值或个人价值。鼓励学生：重视自己在思考时出现的各种想法，尤其要将一些有新意、有价值的想法记下来，进一步研究。要让学生知道：学习并不是只有一种方法——向老师学，也可以从自己的思考开始。教师要明确，学生的创造学习经验比他们做出一定的创造更重要。

第二，从想象到创造。想象是人脑对已有的表象进行加工改造而创造新形象的过程。想象的作用很重要，爱因斯坦曾经说过：想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力则概括了世界上的一切，它推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。要发展学生的想象力，可以从以下几个方面做起∶（1）丰富学生的有关表象，不要让学生完全专注与课本或者文字资料（尤其是年龄较小的学生），大自然是学生学习的最佳场所之一要重视学生的自然考察与社会考察（比如我们组织学生到上海植物园、上海野生动物园考察），让他们更多地接触社会、接触实际，并在做中“学”、在考察中“学”；（2）培养艺术想象力，不要把艺术之当成一种技术，学校组织学生参与各类科普绘画、环保摄影、科技小故事、头脑奥林匹克科学表演等艺术活动，我们不太注重功利性的获奖行为，而真正在学生的创造能力方面给他们以促进，这对他们的一生都会有重要的影响；（3）教师与学生都要重视“热情”的作用，这种积极的参与性的人生态度会使学生们得到更多的创造机会与创造动力。

第三，重视分析思维与直觉思维的统一。人在进行思维时，往往进行着两类不同的思维：一是分析思维，即遵循严密的逻辑规律，逐步推导，最后获得符合逻辑的正确答案或做出合理的结论；二是直觉思维，它具有快速性、直接性与跳跃性（看不出推导的过程）三个特点，直觉思维体现着由于“概括化”、“简缩化”、“内化”的作用，而导致高度集中性的“同化”或“知识迁移”的结果，它是创造性的基础。我们如果反思一下自己学校的教学活动，可以发现我们很少重视直觉能力的培养，或者说我们的学校教育中基本没有创造出培养学生直觉能力的机会，就是在学生中出现了这种现象，如有个学生在上课时突然报出了问题的答案，而教师要求他讲出自己推导的过程或理由时，他可能会说自己不知道，这时教师可能会说：“别瞎猜。”甚至认为学生在有意捣蛋，因此，直觉出现时，首先需要的就是教师的保护作用。当然，要求学生弄清思考的过程也是很重要的，这是思维批判性的要求，只是不能发展一项，有阻碍了另一项。

第四，注重发散思维与辐合思维的统一。发散思维（有时也称求异思维）是指围绕着某一个中心，从多角度、多层次、向四周呈放射状进行的积极的思考或联想。辐合思维（求同思维）则与之相反，是指对不同的思考或想象结果进行综合分析，得出最佳方案或结果的思维过程。发散思维与直觉思维及创造性有着密切关系，而辐合思维则与逻辑思维有着密切的关系。发散思维不求有确定的答案，辐合思维则要求得出正确答案。着两类思维都有不可忽视的作用。日常情况下，教师重视的辐合思维，而忽视了发散思维，学生的创造性就会受到影响。

第五，优化非智力因素，培养创造性人格。创造性的思维活动需要有个性的创造者，不同于一般的创造常常需要具备坚忍不拔的毅力，顽强拚搏、勇于开拓的意志品质，而那些阻碍创造的非智力因素，如保守、从众、胆怯、懒惰、嫉妒等等消极因素，具有创造性品质的人就能够克服它们。教师们要重视非智力因素的培养，要重视师生间、学生间、亲子间情感的交流，发展学生积极的意志品质。

八、 讨论与反思

1、对学生进行科学研究能力为重点的科技素质的培养，科技普及是重点，是以活动为主要方式，它强调学生的亲身经历，要求学生积极参与到各项活动中去，强调“做”、“考察”、“实验”、“调查”、“探究”、“操作”等，那么如何解决好科学世界与生活世界的关系，培养学生形成从生活中主动地发现问题并独立地解决问题的态度和能力，促进他们科学研究能力的更好提高，我们将在下一轮实验中加强这方面的研究。

2、初中生的科技素质、能力有限，如何准确定位教师在科技活动课中的角色与要求，让老师变成真正意义上的参与者、引导者、合作者，处理好学生的自主选择、主动实践与教师的有效指导的关系，是我们要进一步探讨的问题。

3、中学生科学研究能力是一种综合性较强的能力，如何在综合的科技活动将各领域、各学科内容整合，实现科学研究能力培养的形式创新和内容创新，创新的方式有哪些，让中学生科学研究能力的培养模式更趋合理、科学有待我们继续研究。

4、开发更有价值的案例，科技活动课的案例与学科性的案例有很大的区别，案例设计中如何更科学的体现“发现问题——探索问题——解决问题”的思路，让其更具有操作价值，开发出更多的具有实用价值的科技案例，将是我们下一步实验中须重点解决的问题。

结束语：自从中学生科学研究能力形成和发展特点的课题研究开展以来，我校学生的科技创新能力增强了，学生学习更加积极主动，综合运用知识解决实际问题的能力提高了，学生创新思维得到了迁移和辐射。学生的科幻作文和科技小论文，题材广泛，构思新颖、奇特，小发明方案新颖、科学、有实用价值；小制作作品外观造型美观、和谐、符合科学原理。所选送的作品有多项在省、市、区级获奖。在确立课题后，我校学生获得区级、市级和全国级比赛的奖项达88人次，有14位教师参与科技项目的指导，学校获得区级、市级的团体奖14项，有10位科技指导教师获得区级、市级的优秀指导奖。2004年陆瑞良同学凭借其发明制作的作品《多功能机械化探险车》和较强的科学研究能力获得“上海市第二届明日科技之星”称号，这是上海公办初中校的首位获奖学生。

21世纪是知识经济的世纪，国际竞争将是科技实力的竞争，社会需要的将是有较高科学研究能力和良好的科技素质的创新人才，面向每一名学生，把科技教育纳入学生整体教育之中，以学生发展为本，把科学精神、科学思想、科学方法、科学知识的教育贯穿于教育的全过程，培养学生的实践能力和创新精神，努力提高学生的科学研究能力，为全社会的科学普及做出贡献，将是我校不懈的追求目标。

上海市龙苑中学课题组

曾鸿、杨永发、潘荣珍等

2006、11