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科学教学中科技创新能力培养探讨

引言

科学教学作为培养未来公民科学素养与创新精神的主阵地，其核心目标不仅在于知识的传承，更在于激发学生的探索欲望，培育其科技创新能力。在日新月异的时代背景下，国家对创新型人才的需求日益迫切，这对传统科学教学模式提出了深刻变革的要求。如何在科学教学中有效融入科技创新能力的培养要素，引导学生从被动接受者转变为主动探究者、创造者，已成为教育工作者亟待深入思考与实践的重要课题。

一、科技创新能力的内涵及其在科学教学中的定位

科技创新能力并非单一维度的能力，而是一个复杂的综合体，它以科学知识为基础，以科学思维为核心，以实践技能为支撑，辅以创新意识与合作精神。具体而言，其内涵应包含：发现与提出问题的敏锐性、分析与解决问题的科学性、知识迁移与跨界融合的灵活性、以及将创意转化为实际成果的行动力。

在科学教学中，培养科技创新能力并非是对知识传授的替代，而是对科学教育目标的深化与拓展。科学知识是创新的基石，没有扎实的科学概念与原理，创新便如无本之木。然而，若仅止步于知识的灌输，则难以激发学生的内在潜能。因此，科学教学需要在夯实知识基础的同时，更加强调科学方法的训练、科学精神的熏陶以及创新思维的启迪，使学生逐步形成“敢于质疑、勇于探索、善于实践、乐于创造”的科学品质。

二、现实审视：当前科学教学中培养科技创新能力面临的挑战与反思

尽管科技创新能力的培养已成为教育共识，但在实际教学实践中，仍面临诸多挑战。其一，部分教学仍未完全摆脱“知识本位”的惯性，教学方法相对单一，以教师讲授为主，学生被动接受，缺乏自主探究的空间与机会。这种模式下，学生虽能掌握一定的科学知识，却难以形成独立思考和创新的能力。

其二，评价体系的导向作用有待进一步优化。传统评价往往侧重于知识的记忆与再现，对学生的创新思维、实践能力及探究过程的关注不足。这在一定程度上导致了教学过程中的“应试化”倾向，限制了学生创新潜力的发挥。

其三，实验教学环节存在短板。部分实验教学流于形式，多为验证性实验，学生按部就班操作，缺乏设计实验、改进方案、分析异常现象的深度参与。实验室资源与开放性不足，也制约了学生自主探究的广度与深度。

其四，教师自身的创新素养与指导能力亟待提升。培养学生的科技创新能力，对教师的科学素养、教学理念、探究指导能力以及跨学科整合能力都提出了更高要求。如何有效提升教师在这些方面的能力，是推动教学改革的关键一环。

三、路径探索：科学教学中培养学生科技创新能力的策略

（一）理念先行：确立“素养为本”的教学导向

科学教学应从“知识传授”转向“素养培育”，将科技创新能力的培养融入教学目标、内容、方法和评价的各个环节。教师需深刻认识到，教学的最终目的是促进学生的全面发展，特别是创新潜能的激发。这要求教师在备课时，不仅要思考“教什么知识”，更要思考“如何通过这些知识培养学生的哪些能力”，如何设计具有挑战性的任务，引导学生主动参与知识的建构过程。

（二）优化教学方法：倡导探究式与项目式学习

探究式学习是培养学生科学思维和创新能力的有效途径。教师应创设真实、有趣的问题情境，鼓励学生基于已有经验提出猜想，设计并实施探究方案，收集证据，分析结果，得出结论。在此过程中，教师应扮演引导者、合作者而非知识的权威，鼓励学生大胆质疑，多角度思考。

项目式学习（PBL）则通过让学生围绕真实、复杂的项目开展长期探究，解决具有现实意义的问题，从而整合多学科知识，培养其批判性思维、创新能力和协作能力。例如，引导学生围绕“校园垃圾分类与资源化利用”、“社区水资源保护”等项目进行探究，从提出问题、设计方案、动手实践到成果展示，全程参与，体验创新的乐趣与挑战。

（三）强化实验教学：突出其探究性与开放性

实验是科学的基础，也是培养学生动手能力和创新思维的重要载体。应改革传统验证性实验过多的现状，增加探究性、设计性实验的比例。鼓励学生在掌握基本实验技能的基础上，自主设计实验方案，选择实验器材，改进实验装置，分析实验误差。实验室应适当向学生开放，为学生开展自主实验、科学小发明、小创造提供时间和空间保障。教师要引导学生不仅关注实验结果，更要关注实验过程中的思考、发现与改进。

（四）营造创新氛围：鼓励大胆尝试与宽容失败

创新需要宽松、民主、和谐的教学氛围。教师应尊重学生的好奇心和想象力，鼓励学生提出与众不同的想法，即使这些想法不成熟甚至错误，也应给予积极的肯定和引导，保护其创新热情。要让学生明白，失败是创新过程中不可避免的一部分，从失败中学习、反思，本身就是成长和进步。通过组织科技小组、创新竞赛、成果展示等活动，为学生提供交流、碰撞、展示的平台，激发其创新动力。

（五）改革评价方式：实施多元化与发展性评价

构建多元化的评价体系，改变单一的纸笔测试模式。除了知识掌握情况，更要关注学生在探究过程中的表现，如