在头脑奥林匹克活动中培养学生的科学精神.doc

在头脑奥林匹克活动中培养学生的科学精神城桥中学 金立忠头脑奥林匹克活动是一项国际性的培养青少年创造力的活动。1976年由美国新泽西州葛拉斯堡罗州立学院教授米克卢斯发起，每年在美国举行一次世界决赛，中国、俄罗斯、美国、英国、德国、日本、加拿大等20多个国家参加此项活动。这是一项动手于动脑相结合、科学与艺术相结合、科学精神与人文精神相结合的科技活动，活动的宗旨是开发青少年的创造力，培养青少年创新精神和团队协作精神。上海从1988年首先开展了这一活动，每年组织中国地区的头脑奥林匹克创新大赛，目前全国已有12个省市开展了此项活动。上海头脑奥林匹克协会还每年举办头脑奥林匹克夏令营，进行交流、集训、旅游等活动，每年还以普及为目的举办上海市头脑奥林匹克擂台赛和头脑奥林匹克“万人大挑战”活动。许多中小学校已把头脑奥林匹克活动引入了课内。城桥中学开展头脑奥林匹克活动已很多年了，多次在国际、国内各项大赛上取得了优异的令人满意的成绩，被上海市青少年科技教育中心和上海市头脑奥林匹克协会评为“上海市头脑奥林匹克活动特色学校”。多年来我一直组织、辅导学生开展头脑奥林匹克活动，怎样让学生在头脑奥林匹克活动中既提高动手能力，又要充分开发他们的创造力，让他们在活动中增长知识，提高能力，获得多方面的收获，这是所有科技辅导员所需要解决的问题。一、辅导老师应该根据学生的特点，精心设计好活动方案。（一）、用理论指导实践展开活动滑坡车赛题一公布，我就组织学生对规则进行学习讨论，深刻理解规则。通过学习、研究、讨论，大家得出了一致的看法：第一，制作小车时要尽可能的使小车灵敏；第二，要使小车灵敏，就得尽量减小小车行驶过程中的摩擦阻力。理论上得到了统一，那么怎样来减小小车行驶过程中的摩擦阻力呢？学生们在讨论中提了各种各样措施，始终没有统一的观点。于是我引导他们用物理中的力学知识来进行思考，然后让每位同学回去后各自按自己的想法进行设计制作。这样给每位学生提供一次理论指导实践、发挥其创造力的机会。（二）、培养学生的实验观察能力几天后，每位学生各自完成了小车的设计与制作，各种材料，各种式样，有大有小，有轻有重，各不相同。在测试前，我让每位学生说说各自的设计思路，总结了一下有以下几点：1、尽量轻，减小车身与轮轴间的摩擦阻力；2、外形尽可能小，减小行驶过程中的空气阻力；3、尽可能的重，增加滑动惯性；4车身外形尽可能的大，增加小车滑动过程中的直线稳定性。学生各有各的道理，各有各的理论依据，哪到底哪一种在实践中最有效呢，实践出真知，我让学生分别把小车放到斜坡上进行测试，结果每辆小车的滑行距离都远近不一。对于测试结果，我要求大家先不要忙着下结论说哪辆好，哪辆差。首先让每位学生仔细观察每辆车，结合测试成绩，分析每辆车的优缺点，思考讨论怎样的设计方案才是较佳方案。这个过程比较难，学生们将各辆车放到斜坡上进行反复的试验、比较，分析总结它们各自的优缺点，终于得出了这样一个结论：车子质量大更容易滑得远，这一点是大家上次讨论时所忽略的，理论依据是：在相同高度质量越大，物体的惯性（动能）就越大，滑得就更远。（三）、发现问题是成功的第一步我让学生再次学习分析一下规则，于是就有同学发现，怪不得题目中要限制小车的质量不能超过1千克，我们应该把小车做足1千克。发现了问题就动手加以解决，有同学在质量不足的小车车厢里放一些重物再进行测试，果然小车滑得较远了一些，效果明显。似乎我们已经抓住了关键、解决了问题。这时有同学提出了不同看法：车身加重，一定会增加车轴与支架间的摩擦力（摩擦力与质量成正比），由此会损耗动能，影响滑行的距离。我非常敏锐地抓住了这个矛盾，问大家：“有没有一种办法做到两全其美，既能增加小车质量，又不增大小车车轴同支架间的摩擦力呢？”这可真是个难题，众人七嘴八舌议论了很长时间，也没想出个两全其美的好办法。有同学说：“既要马儿好，又要马儿不吃草，这是不可能的事。”真的是不可能吗？我及时对学生进行肯定、加油鼓劲：世上无难事，只要我们多动脑，没有办不成的事。既然我们发现了问题所在，就一定能找到解决的方法。我们已经成功一半了。（四）、激发学生自信心为了激发学生自信心，我对他们加油鼓劲：只要想出好办法来，马儿就能又好又不吃草，（开玩笑的说）各种汽车不就是不吃草的好马么？头脑奥林匹克比赛既要比动手能力，更要比的是智力，是创造力。现在我们的方案并没有什么与众不一样的地方，要想在擂台上夺魁，就必须先在设计上想出绝招来超过人家。别泄气，转动你们的头脑奥林匹克脑筋吧！我的一番话激发了同学们的自信心，浑身充满了干劲，动力十足。（五）、鼓励大胆想象，进行创新思维大家冷静下来了，有的低头沉思，有的继续摆弄小车。过了一会，各种点子，各种大胆的设想纷纷提出来了：最好能找到一种没有摩擦力的材料做车轴；做气垫车-。许多想法、点子显然是不现实的，但我仍然鼓励他们大胆的发表，想法越多越好。“要是重物不加到车厢里，加到车轮里面去就好了。”又是一个异想天开、有悖于常理的其思妙想！这个似乎无法实现的点子就像一点火星，引燃了另一位同学创新思维的火把：就“老师，能不能把车身做得尽量轻些，而把车轮做得重点，这样矛盾不就解决了吗！”旁边的同学想了一下，不禁纷纷叫好。一个全新的设计方案终于诞生了！对于我们同学来说，这可算是车形设计上的一次革命，它奠定了我们在本次头脑奥林匹克擂台赛上夺取胜利的基础。（六、引导学生学习理论知识课后，我要求初一学生去借高一物理书，看一看其中功和能的知识，想想这些知识和我们滑坡车之间的关系。到下次活动时，他们完成了我布置的任务，他们反映，功和能这部分内容不难，能看懂。我提了几个问题，确信他们已经基本掌握了这些知识后，就同他们一起运用这部分知识讨论并且弄清了比赛中的一系列问题。1、小车从坡上滑下来是势能转变成动能的过程。要使小车滑得远，必须尽量增大小车在坡上时的势能。2、势能和质量成正比，所以小车质量应该尽量做足1千克。3、势能和高度成正比，所以小车的一对大铁轮应该作为后轮，使小车在坡上时重心位置尽可能高点。车身的长度应该做足20cm，这也可以使小车在坡上时势能增大。5、行驶时是小车克服摩擦力做功的过程。摩擦力越小，消耗能量越少，小车滑行得越远。6、用硬质材料做轮子好，因为它滚动时触地部分形变少，消耗的能量也少。7、轮子触地部分的面积小，滚动时阻力也小。8、轮子的直径要大，大轮子滚动时受到的阻力小。9、车轴要细，轴越细，同支架的接触面越小，转动时摩擦力也越小。10、车身的外形要设计成流线型，以减少空气的阻力。解决了这些理论问题，同学们再次制作时指导思想就明确多了，制作中避免了盲目性，少走了冤枉路，比较顺利地制成了第二代滑坡车，其灵敏度跟第一代车相比，简直不可同日而言。二、在活动中培养学生发扬创新精神与团队精神创新精神是一个国家兴旺发达的不竭动力，团队精神是事业成功的保证。头脑奥林匹克活动中没有标准的答案，鼓励同学“白日做梦”，鼓励与众不同；头脑奥林匹克是一种集体活动，几名队员组成一个团队，一起讨论，一起动手，一起参赛，个人的成功有赖于团队的共同努力。（一）、创新精神现代科学的发展，使电脑在某些方面的作用已经大大超过了人脑，然而电脑是人脑设想出来的产物。所以人类在致力于科学进步、开发物质资源的同时，不能忘记人的本身资源的开发和利用。人要更加努力增强自己的种种能力,在各方面有所创造，这是培养人才所要迫求的目标。头脑奥林匹克是一种创造性解决向题的活动，解题目标往往是不确定的，只是规定了少量限制条件，给队员留下了许许多多创造的余地。头脑奥林匹克强调在解题的过程中培养学生的创造性思维。训练与准备的全过程，也就是队员培养创造性思维的过程。在创造性思维训练过程中，强调思维的流畅性、灵活性和独创性,强调有利于创造思维的环境。1、思维的流畅性是指思维的量。没有一定的数量就没有质量。一个问题出来，马上想到各种可能、各种方案，然后进行分析比较，选择最佳方案。流畅，是指观点的流畅、联想的流畅和表达的流畅。学生思维流畅对比赛活动有着特别重要的作用。没有思维的流畅性，就不可能很好的完成即兴题。 2、思维的灵活性是指在思维的过程中能打破思维定势，突破传统的框框，根据事物的实际情况，圆满地解决问题。世界上的事物是千变万化的，没有固定的模式，作为反映客观事物能动过程的思维，也必须要灵活变通。3、思维的独创性是测量创造思维的一个重要的度。社会的进步，经济的发展，生活水平的提高，需要不断的创新。创造性的实践需要有创造性的思维，需要有独特的注意和方法。有句成语叫“白日做梦”，意即不能实现的事。从创造思维的角度来看，“白日做梦”也不失为一种产生独特主意的好方法。（二）、团队精神在头脑奥林匹克活动中，必须经常教育队员树立团体努力的意识，提倡团结协作的良好风气，发扬团队精神。头脑奥林匹克活动不是个人项目的活动，是一项团体活动，在活动中突出团体的力量，强化个人对团队的奉献，因此必须要帮助队员树立团队意识。1、树立团队努力的意识，首先要教育队员牢记集体利益重于个人利益。集体利益与个人利益具有一致性，集体利益包括了个人利益。在比赛中，参赛队获得了名次，是整个队的光荣，整个学校的光荣，如果在世界决赛中得了奖，更是为祖国争了光，但这同时也是每个队员的光荣，都享受了胜利的喜悦。集体利益与个人利益也会生矛盾，在比赛活动中，谁当主角，谁当配角，必须服从整个队的需要。在分配任务的过程中，个人愿望与实际需要也会不相一致，一旦发生矛盾，必须按照“集体利益重于个人利益”的原则来处理。2、树立团队努力的意识，还要教育队员牢记集体力量大于个人力量，要相信集体、依靠集体、服从集体。个人的设想必须经过集体讨论，被认同后再实施；个人在完成任务中有困难，应该向集体汇报，争取集体的帮助。3、树立团队努力的意识，还要督促队员养成良好的行为习惯。队员之间要相互学习，相互帮助，在整个团队进行讨论时，要认真听别人的建议。在智力激励阶段，不能对其他队员的意见进行批评，看到其他队员有困难，要主动给予帮助。要把头脑奥林匹克活动小组创建成团结、和谐、民主的团队。头脑奥林匹克活动为学生提供了一种机会，让他们得以充分发挥自己的智慧和才能；竞赛又为学生提供了一种