肖涵菀:创造根源于观察

【教学设想】
　　《生物的启示》是自然科关于生物科学的最后一课，指导学生认识人在生物的启示下完成了许多令人惊叹羡慕的发明创造，并启发学生根据这种发明创造的原理，运用“原型启示法”构思一些小发明的设计思路。这课书主要培养学生的想象力和创造能力,培养学生勇于创新的科学态度。.

【实施过程】
　　上课了，我带着微笑，满怀激情地说：“生物的本领令人惊叹，像鱼、青蛙能游泳,像小鸟能飞……你们知道游泳姿态‘蛙泳’是从什么动物中观察学习的吗?”学生纷纷举手，大声地回答说：“青蛙”我又问：“马路上的斑马线是从什么启发而命名的吗？”同学们迫不及待地说：“斑马”趁着他们的兴趣我说：“大自然的生物给我们很多启示,大家一起来学习十一课?生物的启示?。” (板书课题、读题)。
　　接着，我拿一把锯子问：“同学们，这是什么？”同学们大声说：“锯子”我又问：“锯子是谁发明的呢？”这时候，一部分看了书的同学都知道是鲁班,另一部分的同学一时就答不上了。我提高声音说：“生物有许许多多本领。例如鱼在水中自由游泳；鸟在天空自由飞翔；绿叶在阳光下吸收水；空气制造食物……这些都让人产生启示而创造新高技术、新的发明，请同学们打开课本P37读读课文，看看课文介绍了哪些生物的形体、本领给人们产生启示。
　　全班同学默读课文五分钟后,其中一个同学说：“鲁班被茅草划破手指，发现叶子边缘有许多锋利的小齿，受到启发，发明了锯。”我连忙把锯子拿在手上，问大家：“锯子和茅草有什么相似的地方？”一个同学补充说：“锯子和茅草都有锋利的小齿。”接着我把鱼和船、鸟和飞机挂图贴出来，其他同学都说到了鱼和船、鸟和飞机的相似之处。我看到同学们积极起来了，说得起劲。我总结说：“人们发明创造的过程，需要观察生物，模仿生物，从生物产生启发。那么我们要观察生物的什么呢？请大家讨论。”
　　大约七分钟，一个同学说：“要观察生物的本领。”另一个补充说：“要观察生物的形态、构造、功能。”我看到同学们经过思考讨论，非常准确地回答，由衷地说：“你们真棒！我们日常生活、生产中需要的都可以模仿生物的本领、构造等进行发明创造。”我又把“薄壳结构屋顶”和“雷达”挂图粘在黑板上说：“50年代以来，由于科学技术发展，人们更加有目的地去模仿生物的外形和本领，研究出许多技术，大家看挂图，这些新技术，有什么用？新技术是在什么生物启示下研制的？它们有什么相似之处？” (全班分小组讨论)
　　一位比较聪明的学生说：“鸡蛋壳弯曲，表面光滑，可以滑水。不过鸡蛋壳很薄，容易破做屋顶能行吗？”我听他一问，知道他已动了脑筋了，我解释说：“模仿生物的形态,是去粗取精，它好的用上不好的就要改善。像薄壳结构屋顶表面弯、光滑是要模仿的，壳的承受力就要改善，利用不同的建筑材料，让壳能承受较大的压力，既坚固又节省材料。”学生听了用疑惑的眼神望着我，我解释说：“你们寻根问底的精神是好的，你的问题可以通过各种办法解决，例如查找建筑方面的书来了解。”同学们都想知道更多的知识，我想在一节课里能满足他们对各种知识的渴求是不可能的，而且下面的雷达、筒形叶桥、蝇眼照相机，所涉及的知识更多，更广泛，一下子也不可能一一解释，只能从表面的结构、功能来解释。于是，我说：“同学们对生物启发产生了那么大兴趣，是好的，但我们这节课重点不是研究其中的一项发明，而是让大家知道生物的形体和功能能给人们不同的启示，产生灵感而创造发明新的技术，是从生物的原形发挥自己的想象力，包括生物的特点构思一些小发明。”同学们似乎从我的话中明白了过来。我又拿出机器人的挂图贴上黑板说：“近些年，随着科学技术的发展，科学家还发明了机器人。这些机器人模仿人的器官研制出来的。我们讨论讨论，机器人怎样操作的？还可以结合电脑、媒体的应用来说。”同学们纷纷讨论起来，课堂气氛一下子又活跃了。我巡视同学们的讨论，发现他们讨论的话题越拉越远。从机器人的功能，说到机器人的好处，说到电脑……我知道同学们没有真正见过机器人，只是在电视、电脑媒体上了解到，于是我介绍说：“机器人是仿照人的器官研制的，它由三部分组成，一是操纵器，人根据需要输入各种指令，例如下棋，倒茶等；二是电脑，将输入的各种指令加工、处理、输出，指挥机械部分工作；三是机械部分，通常包括动力传动、工作三个基本组成部分。那么机器人的那些部分与人相似呢?” 
　　这时全班只有七人举手，其中一个人说：“操纵器就相当于人想干什么的想法；电脑相当于人脑；机械部分相当于人的部分器官。”我相信尽管全班举手的人很小，但这些他们是懂的。我又解释说：“机器人的外形象人，但它不可能和人一样，只相当于人的某一部分。例如右边的图就是机械手，是机器人的初模。机器人可以代替人做很多工作，比人做得更快、更精确、更好，但不可能像人一样会变通，它干什么还全靠人来操纵。
　　我把所有的图挂在黑板说：“在生物的启示下的发明创造要经过怎样的过程呢？”全班同学围绕问题进行讨论。我一边巡视，一边启发同学们的讨论，我说：“鲁班上山砍树，他最需要些什么？”“锋利的刀”同学们说。“刀能砍树，但需要的力气很大。鲁班被茅树划破手指知道到小齿的利害，产生灵感，设计了锯齿形的小刀。”我看见同学们的思维又动起来了，紧跟着问：“未能省力，怎样才省力呢？”经过反复思考，设计了推拉试的锯。经过反复的试验，锯确实是好用。
　　同学们在我的启发下，他们都知道:明确需要——寻求启示——设计制作——实验定型这个过程。
　　接着，我把变色龙、壁虎抹到黑板上让学生根据两种生物的特点分别构思一件小发明。同学们兴趣盎然，自由找自己的好朋友讨论，提出自己小发明的设想。
　　学生1说：“根据变色龙的体色随环境变化的特点，我们可以设计变色雨衣。”
　　学生2说：“根据壁虎的脚要吸盘，能直立在墙壁上行走，我们设计了吸力持钩，吸力登山鞋，吸力挂图。
　　我听到他们的设计十分惊异，既为他们聪明感到骄傲，也为他们想我之未想而佩服。因而我赞美说：“同学们真聪明，能提出这么多的小发明，老师布置一个作业，回去多观察周围的生物，抓住他们的特征，构思一项生活所需的小发明，看谁的想法最奇特。”

【教学反思】
　　在教学过程中,我时刻记住激发学生学习自然的热情,采用实物展示,图片介绍等方法提高自然科的兴趣。自然课不但对自然中的事物有认识，对自然现象有了解，而且要对自然现象、生物的规律等进行研究、观察，让学生建立丰富的表象，从而产生启示，进行联想，使学生对感性的材料加深认识，由浅入深、由表及里，把这些联想进行加工、塑造，由抽象变成形象，激励学生创造发明。
　　一、激发情感，引导观察。
　　学生观察生物要热爱自然开始，缺乏了喜爱之情是很难用心去观察周围的自然环境和生物特征、科学现象的，而且热爱自然不是一朝一夕可以实现，是要长期培养的。因而每节课进行情感激励是非常重要的。我一般采用谈话法、悬念法、事物展示法等激发学生的学习热情，产生热爱自然、热爱科学的情绪。学生有了热情就会想观察、喜欢观察，爱问为什么，爱寻根究底。观察是学习自然知识的最好方法，边观察边比较，深入到事物本质进行解剖，任何启示都在观察在产生，引导学生观察，把握准观察的角度，是观察达到事半功倍的效果。
　　二、把握契机，产生启示。
　　启示是在观察中产生的，不同的观察角度所产生的启示不同，启示瞬间即逝。
　　只有把握契机，认准方向，灵感就会在不其然间出现；只有头脑清醒，需求明确，启示就会越来越清晰；只有积极动脑思考，产生探求的愿望，启示的实践性越强。因而，课堂内外，学生凭借观察的现象，把握现象的契合点，运用孙悟空的火眼金睛不放过任何一点细节。产生启示，进行大胆的想象。
　　三、思维跳跃，勇于联想。
　　培养学生的想象力和创造力，需要学生有活跃的思维。让学生投身到大自然的怀抱中，去吸取养分，获取知识，拓宽视野，他们的思维就会条约。创设一个充满竞争、合作、民主讨论和创新进取的氛围，让学生自由驰聘，大胆联想，强化他们的创新意识。作为教师应创设情景，启发质疑，培养学生的求异思维，让学生思维的流动性、变通性和独特性提高，势必为学生创造注入新的活力。只有让学生的想象力插上翅膀，才能在创造的天地里翱翔。
　　四、根据需要，发明创造。
　　叶圣陶先生说过：“人人即是创造之才，时时即是创造之机，处处即是创造之地。”在课堂上，经常引导、启发学生，运用讨论、交流形式，培养他们的创新意识和探求精神，通过小组合作学习，唤起学生的创造热情和冲动，让学生冲出定势的禁锢，学生的各种奇思妙想自然能流露出来，根据需要把各种联想得以完善和发展，各种小发明、小制作就会应运而生，这是我们老师教学自然科学所追求的最高境界。
    实践证明：在自然课中，观察、启示、联想、创造是学习科学知识，培养能力行之有效的方法。