小桥梁 大智慧
—记太仓市明德小学A4纸桥梁承重比赛
你能想象两张A4纸能承载多重的物品吗？为了对这个问题展开探究，太仓市明德小学五六年级的小院士们参与了A4纸桥梁承重比赛,小选手们通过裁剪、折叠、黏贴等方式制作一个可以承重的桥梁面。
比赛即将开始，现场裁判老师们耐心为小院士们明确本次创意比赛的规则，帮助他们开动大脑，明晰任务。
小选手们跃跃欲试，摩拳擦掌，随着比赛铃声的响起，参赛者们便紧张急切地动起手来，小选手们真是脑洞大开，发挥着自己的聪明才智，设计出各种造型的桥面，有光杆圆柱型的、有三脚架式的、有多面体结构的 ……小选手们一个个才思泉涌，不断尝试，不断改进。
四十分钟后，小选手们的形状各异的桥梁制作完成了，一个个跃跃欲试，想比一比究竟谁的桥梁最结实。随后小选手们将自已的桥梁自然放置于现场墩子上（墩子长8cm，宽5cm，高1.5m，两个墩子间距离20cm）,然后将挂钩放在桥梁结构中，并一个个尝试挂钩码，学生加载时间限制在3分钟以内。若时间达到3分钟，则此时结构的承载质量即视为模型最终承载质量。只见小选手们一个个聚精会神，小心翼翼地操作着。
经过角逐最终确定获得本次科技创意比赛的各类奖项的学生名单如下：
在本次比赛中，小院士们发挥着自己的聪明才智，相信他们一定被实验的效果震撼到了，他们的创造性思维得到了发展，建立了工程意识，小院士们学会了利用有限的资源，创造更大的价值，他们就像科学家一样研究着问题，解决着问题。同时小院士们的动手实践能力也得到了大大提升，他们在不断制作、改进的过程中增强了实际解决问题的能力。小院士们通过本次比赛，深深地感受到科技创意作品的神奇，感受到了科技世界的魅力。
课题理论学习记录卡
太仓市明德小学
2023年9月15日
阅读书目 |
阅读文章: 《开展科技制作活动培养学生的创新能力》 《如何培养小学生的科技创新能力》 《怎样培养小学生的科技创新能力》 |
理论学习 交流摘录 |
1. 课题主持人高燕红组织阅读3篇文章。 2. 课题组核心成员交流阅读体会。 学习讨论：如何通过科技比赛培养小学生的科技创新能力和创新意识。 高燕红：科技比赛的内容一般会涉及到一些新知识、新领域，学生必须进行深入学习，才能够在竞赛中取得好的成绩。通过不断的学习和思考，学生会掌握更加深层次的知识，更好的发挥自己的能力，从而为自己的未来铺平道路。竞赛也可以培养学生的品格和素质，竞赛不仅仅是考查学生知识的一个手段，更是考查学生品格和素质的一个途径。在竞赛中，学生必须明确自己的态度，准备充分，遵守规则，发挥能力，这都是培养品格和素质的过程。竞赛还可以让学生学会团队协作，合理分工。 王珺瑶：竞赛本身就是一种动力，他让学生认识到自己的能力有多大，让学生更加自信，更加努力的去学习，去展现自己的能力。而在竞赛的过程中，学生也能够认识到竞争的激烈性，明白自己的不足之处，从而更加努力的去弥补不足，进一步去提高自己的学习成绩。 管翊茵：比赛还可以为学生提供锻炼和成长的机会。通过比赛，学生可以积累宝贵的经验与技能，认识到自己的潜力和不足，从而更加努力地学习和进步。比赛能够激发学生的自我管理、自我调控和自我表达能力，让学生更加深入了解自己，从而帮助他们更好地规划自己的未来。 皇甫雪莲：比赛作为一种通过竞争激发学生学习兴趣、提高学科能力的教学策略，在现代教育中扮演了非常重要的角色。作为教育者，我们需要正确地指导学生参与比赛，选好适合学生的比赛，引导学生全面深入地准备和策划比赛，倡导学生探究学习和创新精神，为学生提供成长和发展的机会。只有这样，才能真正有效地提高学生的学科能力。 郭菲：在科技竞赛中，取得好成绩需要掌握一些技巧和方法。首先，要熟悉竞赛规则和考试内容，掌握比赛要求和评分标准。其次，要充分备考，进行系统性的复习和训练，加强重点难点知识的学习，做到应试与平时学习同步。最后，要保持良好的心态，自信、从容、耐心的面对考试，做到平心静气，不受外界干扰。 侯静刚：竞赛不仅仅是考查学生知识的一个手段，更是考查学生品格和素质的一个途径。在竞赛中，学生必须明确自己的态度，准备充分，遵守规则，发挥能力，这都是培养品格和素质的过程。竞赛还可以让学生学会团队协作，合理分工，提高沟通能力，这些都是人际交往和沟通能力的提高。 黄伟：要注意比赛的参与方式。对于学生而言，参与比赛的方式不应该只是简单的参与，还应该学会如何全面深入地准备和策划比赛。通过参与比赛，学生可以发现自己的问题和不足，从而提高自己的学科能力。因此，在比赛前，学生需要进行详细的准备和训练，包括资料收集、知识学习、技能演练等。在比赛的过程中，学生还要学会相互协作、积极沟通，发挥团队精神和创造力，在竞争中不断提高自己的能力。此外，比赛培养学生探究学习意识与创新意识。对于拥有好奇心和求知欲的学生而言，比赛能够激发他们的学习兴趣，进而激发他们探究学习的动力。比赛提倡学生踏实钻研、尝试质疑、勇于创新，从而提高学生的思维深度和创造力。 |
学习体会 |
通过理论学习，我们课题组的老师都认识到了科技竞赛对于小院士各方面能力提升的重要性，但我们教师在组织竞赛时，需要注意以下问题：一是必须重视学生的兴趣和自愿性，避免强迫和压力。二是要避免过分重视成绩和奖励，过多的奖励与荣誉会使学生陷入功利思维，失去竞赛活动的本身意义。三是要注重鼓励学生的实际表现，不应该以完美主义要求学生达到百分百的完成度。四是要注重学生的综合素质，提高综合素质的培养意识，不仅仅是注重知识和成绩。 总之，竞赛对于学生的学习是非常有益的，能够激励学生的学习热情，促进学科的深入学习，培养学生的品格和素质。在进行竞赛时，我们要遵循学生自愿原则，充分考虑学生的兴趣和实际水平，培养综合素质，达到取得好成绩的目的。通过竞赛，让每个学生在成绩、品格、素质、材料等方面都能够得到全面的锻炼和提高，更好地面对未来的学习挑战和 |
《开展科技制作活动培养学生的创新能力》
近年来，科技制作活动成为了培养学生创新能力的一种重要途径。科技制作活动以其丰富的内容和实践性强的特点，逐渐得到了教育界的认可。通过参与科技制作活动，学生可以锻炼创新思维、动手能力和合作精神，培养他们在面对问题时能够积极探索和解决问题的能力。
科技制作活动可以培养学生的创新思维。科技制作活动强调学生自主探究和创新，鼓励他们遇到问题主动思考、积极尝试解决方案。在这个过程中，学生需要运用各种知识和技能，并根据自己的理解和创意进行调整和改进。通过科技制作活动，学生能够培养发现问题、解决问题的能力，提高他们的创新意识和思维能力。
科技制作活动可以锻炼学生的动手能力。在科技制作活动中，学生需要亲自动手搭建和制作，进行实践操作。学生们需要运用自己所学到的知识和技能，进行具体的实践操作，并不断调整和改进，直到达到预期的效果。通过这样的实践过程，学生的动手能力将得到锻炼和提高，他们能够更加熟练和自如地运用所学的知识和技能，更好地进行科技制作。
科技制作活动还可以培养学生的合作精神。在科技制作活动中，学生往往需要组成小组，进行协作和合作。每个小组成员都有自己的任务和角色，需要相互协调和配合，共同完成制作任务。通过这样的合作过程，学生们能够培养团队合作的意识和能力，学会倾听和尊重他人的意见，并通过集体智慧来解决问题。这不仅能够提高学生的社交能力，还能够培养他们的沟通和合作能力。
《如何培养小学生的科技创新能力》
古代中国曾以“四大发明”等众多科技创造闻名于世，对世界文明的发展做出过重大贡献。今天，面对世界范围内的现代科技革命，教育更应培养青少年学生的科技创新能力。作为教师，应该转变陈旧的教育观念，注重培养学生的创新意识和创新能力，以适应新时代的要求。
一、切实转变教学观念，培养学生的创新能力
苏霍姆林期基说：“在人的心灵深处，都有一个根深蒂固的需要，希望自己是一个发现者、研究者、探索者，在儿童精神世界里，这种需要特别强烈。”培养学生的创新意识，是培养创新能力的前提。美国著名教育家布鲁纳指出“教学生任何科目，绝不是对学生心灵中灌输些固定的知识，而是启发学生去获取知识和组织知识，教师不能把学生教成一个活动的书橱，而是教学生如何思维”。传统教学重在传授，以教材、教师、课堂为中心，以教代学，教给知识重结论、轻过程，缺少教与学的互动，忽视学生充分的思维过程，使教学过程难以成为创新实践能力的培养过程。传统教学还具有封闭性，只给学生“鱼”而未授予学生“渔”，缺少师生之间的交流与合作的机会。基于以上认识，我变传授式教学为启发式教学，变封闭性教学为开放性教学，给学生创新的空间。
二、建立平等、民-主、和-谐、宽松的师生关系，培养学生的创新能力
在课堂上要建立平等、民-主、和-谐、宽松的新型师生关系，尽量减少教学中太多的规定，包括过多，过于整齐的限制，如一定须举手才能发言等，多鼓励他们提问，辩论，多引导他们动脑，动手实践，把学习的主动权交给学生，让学生处于一种无拘无束，自由畅达的空间，他们才会尽情的“自由参与”与“自由表达”在课上敢想、敢问、敢动，真正做学习的主人。一次，我讲了反冲以后，教同学制作水火箭，我介绍同学们用自行车的气门芯给水火箭冲气，马上有学生提出用篮球针，我让学生讨论，那一种好，学生一致同意用篮球针好，这样制作起省力多了。有这样的环境，学生敢说、敢做，他们的创造能力就能得到发挥。
三、激发学生学习科学的兴趣，培养他们创新能力
浓厚的学习兴趣是学习的强大动力。牛顿从苹果落地发现万有引力，瓦特从开水顶起壶盖改良蒸汽机，这些都来源于他们对自然科学的浓厚兴趣。用问题激发学生自行获取知识的兴趣，在科学探索中具有极为重要的意义。它是科学探索的出发点和动力。在教学实践中，可通过学生自行实验的方法让学生自己提出问题，这种方法最直观，最易激发学生的学习兴趣。在教《摩擦力》一课时，我先让学生做对比实验：在空气中把手水平往前伸，大家觉得很容易，而在课桌面上把手往前伸，大家觉得比较吃力。随后提出问题：为什么在课桌面上把手往前伸比较吃力呢?学生有了亲身感受后，就会自觉地去思考这个问题，学习兴趣油然而生。如果不
便于让学生自行实验，可通过教师演示实验的方法让学生观察后提出问题。这种方法电易激发学生的学习兴趣。
四、利用科学家发明创造的事迹，培养学生的创新能力
人类只有不断创造，社会才会不断向前发展，科学家的发明创造为人类的发展立下了汗马功劳。在小学自然教材中蕴含着大量中外科学家发明创造故事的素材，在教学中，要充分利用这些素材，激发学生的创造兴趣，诱发创造动机，培养创造志向。如学习《生物的启示》一课时，给学生讲鲁班发明锯的故事，以及火箭、飞机的发明史等，让学生向科学家学习，从小立志。我国是个地震多发国家，在《自然》十一册“地震”一课教学中，我给学生讲抗震救灾时，提及了一些地震报警装置，如地动仪、倒瓶式地震报警装置，学生们很喜欢探究这些装置的工作原理。我就引导他们先从这些实例工作模式、材料选择、制作难度、灵敏度方面进行思考，然后在继承实例工作模式基础上，用常见的材料制作了一个简便、灵敏的落球式地震报警器。
在吸引学生的基础上，我们开展许多有效的科技活动来激发学生学习科学和不断创新的兴趣。在这些活动中，学生亲身经历科技创新就在身边，体验探索的愉悦，并乐在其中。我们的措施有：
1.举办科技节，展示学生的风采。
2.活动联系校园实际生活和学生力所能及。
3.邀请专家到我校进行和指导。
4.联系单位让学生进行观摩。
四、进行课程整合
科学与其他学科有着很大的联系，我们试着与其他学科的老师交流和探讨，消除各学科之间的壁垒，争取做到各学科之间相辅相成。以此留给学生足够的空间和时间，为学生的创作创造出良好的环境。
通过不断探索，寻找建立彰显科技创新课堂的最佳途径和方法；通过探索，培养孩子们的审美意识和能力。让“学科学、爱科学”深入每个孩子的心灵，让学生在学习数学时充满激-情、乐于探索，追求美的体验；通过课题研究，促进学生参与“小学生科技创新能力培养”研究活动，加强师生心灵的沟通，让科学走近学生的生活，走近他们的心灵，体验科学给他们带来的快乐；通过探究，让学生在科学课堂上、科技创新活动中积极进取，实现自我超越。在探索实践中凸现科学课的教学功能，演绎出教学的精彩。
《怎样培养小学生的科技创新能力》
创新教育是素质教育的核心，在开展创新教育中，要想培养学生的创新精神，教师本身必须具有创新教育意识。对教师有了更高的要求，在课堂教学中一定要一丝不苟。不仅把书本上的知识传授给学生，还要注重知识的发展性、联系性和有用性。如何培养学生的科技创新能力呢？这是每位科学教师值得深思的问题，我们在教学中不断摸索，努力为学生创设科学环境，营造创新氛围，引导学生大胆质疑，启发学生思维，进行科学探究，掌握创新技能，从而培养了学生的科技创新能力。以下是我对培养小学生科技创新能力的探索。
一、进行课堂改革，提高课堂有效性做到“做中学”
传统的教学以讲为主，但是在科学教学中如果讲得太多就会很乏味使学生产生疲劳而效果不会太好。因此需要科学教师进行课堂改革留给学生足够的时间和空间让他们亲自动脑、动手解决问题。加深
对问题的认识与理解，给学生提供一个宽松的创新空间，促使每一位学生都能在科学课上得到不同的发展，使人人都能体验到成功的喜悦，体验到学习科学的快乐。主要措施：
在我们新的实验室建成以后，学生主要的学习场所从教室转移到实验室来。学习从传统的“讲——听——练”个人模式转变成“预习——提问——思——动”的团队合作模式。所谓传统模式：即老师先介绍科学课的主要内容（讲），学生在下边认真听讲（听），然后根据老师的讲解做作业。在整个过程中老师处于强势的主导地位把科学知识讲授给学生，学生被动的接受科学内容而没有通过自己的探索得到结果。新的教学模式：即老师不讲，学生预习课本（预习），然后老师提出问题（提问），学生以小组为单位进行思考和讨论（思），最后学生根据自己小组设计的方案进行实验（动），老师在教室里对实验小组进行辅导。在新的模式下老师只起一个引导的作用，将学习的主体还给学生。把课堂留给学生以充分发挥学生的创作能动性。在教学中做到：
（一）有效的教学设计和精心准备实验材料
（二）师生之间广泛的交流
（三）引导提出有价值的科学问题
（四）有效的分组进行合作学习
二、大力宣传科学的价值引起师生的广泛关注
为了应对学生和教师对科学课的漠视现象，我们从大力宣传入手引起师生们的广泛关注,以此证明科学的价值，正确认识科学课的重要性。宣传的策略：
1、利用学生科技创新成果
自2017年以来，我们学校在科技创新方面取得了重大突破，如学生作品“简易快捷拧拖把桶”、“简易除油汤勺”均获得了市一等奖、省三等奖。学生作品本身具有很大的新颖性和实用性。我们将学生的作品“简易快捷拧拖把桶”充分利用起来，把桶放到校园各个水池的旁边，使桶发挥出应有的功能并吸引师生的眼球。让发明者拥有自豪感，也让其他学生找到学科学的方向和认识科学的重要。这是一种最有感染力的宣传，也应该是最有效的宣传。
2、利用美术老师制作的广告宣传
我们学校美术学科优势巨大，在师生中影响力颇大，利用他们的影响力进行宣传事倍功半。通过美术老师精心设计科技创新设想的广告，可以使科学深入学生的心，也可以达到很好的宣传效果。
我们认为通过以上的措施，学生对科学有很大的认识并积极投入科学课的学习和创作中。
课题研究记录表
课题题目 |
健雄少年科学院小院士制的构建研究 |
课题类别 |
太仓市立项课题 |
立项编号 |
L2022061 |
出席对象 |
课题主持人以及课题核心组成员 |
地点 |
健雄少年科学院 |
时间 |
2023年9月28日 |
研究主题 |
开展桥梁承重比赛，激发学生创新能力 |
所要解决问题 |
1、如何在桥梁承重比赛，培养小院士的创新思维和创新能力。 2、如何在桥梁承重比赛，培养小院士的探究实践能力。 3、如何在桥梁承重比赛，培养小院士的合作精神。 |
研究方法 |
课例研究法、行动研究法 |
过 程 与 思 考 记 录 |
研究过程记录： 一、理论学习 1.《开展科技制作培养学生的创新能力》 2.《如何培养小学生的科技创新能力》 3.《浅谈以科技创新为载体培养学生创新意识和能力》 学习思考：科技制作活动是培养学生创新能力的一种重要途径。科技制作活动以其丰富的内容和实践性强的特点，逐渐得到学生们的喜欢。通过参与科技制作活动，学生们可以锻炼创新思维、动手能力和合作精神，培养他们在面对问题时能够积极探索和解决问题的能力。 二、如何在桥梁承重比赛，培养小院士的创新思维和创新能力。  在本次比赛中，提供学生的只有2张A4纸和固体胶，学生对纸张进行裁剪、折叠、黏贴等方式制作了一个尽可能坚固的桥梁。那学生首先要设计桥梁，学生开展对桥梁外形的设计，学生会利用之前已经学过的科学知识，如将纸折成W形，
 形、 形或几种形状进行组合等，学生的设计的过程是本次比赛的重要过程，教师一定要给予学生充分的思考时间，引导小院士根据已学知识不断重组、创新，从而制作出一个承重较强的桥梁面，不断激发小院士的创造性思维和创新能力。
三、如何在桥梁承重比赛，培养小院士的探究实践能力和工程意识。 小院士们在科技比赛中不仅锻炼了动手能力，也增强了自身的工程探究实践能力。在本次桥梁承重比赛中，小院士们根据自己的设计图开展制作独具特色的桥梁结构，在制作过程中小院士们尝试将平面图形转换成立体形状，这个过程也是考验他们动手能力的过程，他们会遇到很多实际的困难，比如纸如何折叠更合理？哪些地方适合用胶水？挂钩如何与主体结构连接可以更加合理？小院士们在初步制作完成后可以去支架上进行测试，当发现桥梁面的承重能力还不够强时，小院士就会桥梁结构进行进一步的改进，他们会重新改进设计图，然后按照设计图对桥梁进行加固、修整，从而不断增强桥梁的承重能力，相信这样一个不断迭代、改进、优化的过程正是培养了学生的工程意识和工程能力。 四、如何在桥梁承重比赛，培养小院士的合作精神。 科学家能够完成一个伟大的作品，很多时候需要各个技术人员共同的努力才能完成。我们学校的健雄少年科学院就是培养小小科学家的摇篮，因此在我们的高峰课程中，我们要注重培养学生的合作意识，为未来的中国输送更加优秀的人才。在本次比赛中，我们是采用了2人一组的团队竞赛，在比赛过程中，两位小院士互帮互助，各自发挥着各自的才能：一个主要负责画设计图，另一个就出谋划策；一个负责裁剪，另一个就负责粘合、组装，一个负责挂钩码测试，另一个就负责观察桥梁面的变化，及时发现问题并作出相应的改进。在两个人的通力合作下，团队在一小时内就完成了小组设计到制作再到测试的全过程，整个过程中两人的智慧火花得到了碰撞，互帮互助，充分发挥着各自的才能，共同完成了比赛任务。通过这样的合作过程，小院士们拥有了团队合作的意识和能力，学会了倾听和尊重他人的意见，并学会了通过集体智慧来解决问题。这不仅提高了他们的社交能力，也培养了他们的沟通和合作能力。 |
获 得 的 主 要 结 论 |
课题组初步得出以下结论: 本次课题研究活动有效落实了小院士的科技竞技能力，为小院士的培养奠定了基础，主要发展了小院士以下几方面的素养： 1.小院士通过对桥梁面的不断设计、改进，他们的创新思维和创新能力都有了较大的提升。 2.小院士经历了工程制作的过程“问题—设计—制作—测试—完善”等过程，掌握了项目化学习的方法，学会了如何将平面图形转化成立体形状，增强了动手实践能力，也增强了小院士的工程意识，掌握了初步完成一个工程的总体流程。 3.小院士以团队的形式参加比赛，在比赛中互帮互助，提出意见，相互质疑，培养了小院士的社交与合作能力。 |
物化成果 |
小院士的设计图纸；小院士制作完成的形态各异的桥梁结构； |
