怎樣開展小學(xué)低段科學(xué)“技術(shù)與工程”課教學(xué)

肖蘭聰

2017年2月頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)三大領(lǐng)域的基礎(chǔ)上增加了技術(shù)與工程領(lǐng)域。技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)增加了學(xué)生“動(dòng)手做”的機(jī)會(huì)，可以使學(xué)生有機(jī)會(huì)綜合所學(xué)的知識(shí)，體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的影響，養(yǎng)成通過真正的“做”解決實(shí)際問題的習(xí)慣。面對(duì)新的教材、新的課標(biāo)理念，怎樣開展小學(xué)低段“技術(shù)與工程”課型的教學(xué)，無疑是擺在每一位科學(xué)老師面前的新課題。筆者以湘版科學(xué)教材一年級(jí)下冊(cè)“改進(jìn)紙飛機(jī)”的教學(xué)為例談?wù)勛约旱奶剿鳌?h3>一、確定目標(biāo)，明確需求

確定怎樣的目標(biāo)與怎樣確定目標(biāo)是技術(shù)與工程學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。一般而言，只有既適合于學(xué)生知識(shí)水平及能力實(shí)際，又有一定的實(shí)際意義和生活樂趣的工程目標(biāo)，才能激發(fā)學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣。低年級(jí)學(xué)生在動(dòng)手操作前對(duì)于要達(dá)成的目標(biāo)往往毫不知情，這不利于他們工程意識(shí)的培養(yǎng)。為此，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)感興趣的內(nèi)容產(chǎn)生大致的想法，幫助他們進(jìn)行可行性分析，從中確定一個(gè)可行的制作目標(biāo)。在“改進(jìn)紙飛機(jī)”教學(xué)時(shí)，上課伊始，教師播放孩子們放飛紙飛機(jī)的視頻，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)紙飛機(jī)在飛行過程中存在的問題。學(xué)生結(jié)合自己放飛的過程，對(duì)紙飛機(jī)存在的問題進(jìn)行分類：轉(zhuǎn)圈飛機(jī)、栽頭飛機(jī)、平穩(wěn)飛機(jī)……然后，老師播放自己放飛優(yōu)質(zhì)紙飛機(jī)的視頻，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突：自己的紙飛機(jī)與老師的紙飛機(jī)放飛時(shí)差距怎么這么大？這樣一來，“怎樣讓紙飛機(jī)飛得跟老師的一樣穩(wěn)、一樣遠(yuǎn)”的目標(biāo)自然而然地呈現(xiàn)出來。接下來，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析影響紙飛機(jī)飛行的各種因素，并將自己紙飛機(jī)的飛行問題作為研究方向進(jìn)行體驗(yàn)研究。

二、制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)流程

制訂計(jì)劃是技術(shù)與工程活動(dòng)順利開展的前提。教師引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)教學(xué)目標(biāo)，分析影響紙飛機(jī)飛行問題的原因，從而提出改進(jìn)紙飛機(jī)的方法。為了讓改進(jìn)活動(dòng)能夠順利開展，接下來教師引導(dǎo)學(xué)生制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)改進(jìn)的流程。

教學(xué)中，教師提問“：我們的紙飛機(jī)飛得不遠(yuǎn)，會(huì)是哪里出了問題？該怎么改進(jìn)它呢？大家先在組內(nèi)討論討論吧！”在學(xué)生討論后，教師從問題出發(fā)，拿著問題飛機(jī)與優(yōu)質(zhì)紙飛機(jī)跟學(xué)生一起比異同、找原因，思考改進(jìn)的辦法。通過師生、生生之間的交流反饋，學(xué)生明白了不同現(xiàn)象的飛機(jī)可能存在的原因以及改進(jìn)的方法。

轉(zhuǎn)圈飛機(jī)———與機(jī)翼有關(guān)？左右機(jī)翼大小不對(duì)稱或重量不平衡。可以將機(jī)翼折對(duì)稱或用粘貼的方法調(diào)整左右機(jī)翼的重量。

栽頭飛機(jī)———與機(jī)頭有關(guān)？機(jī)頭與機(jī)尾的重量不平衡?？杉尤肱渲鼗?qū)⒓堬w機(jī)展開重新折。

平穩(wěn)飛機(jī)———可能是紙張材質(zhì)？或者是不同折法？可選擇不同的紙張重折再試飛。

這樣一個(gè)“現(xiàn)象—問題—原因—改進(jìn)”流程的梳理實(shí)際就是幫助孩子經(jīng)歷一個(gè)改進(jìn)計(jì)劃的制定過程。教師可以通過多次追問“還有沒有不同的改進(jìn)方法”，促使學(xué)生思維向更深層次發(fā)展，培養(yǎng)思維的發(fā)散性與創(chuàng)新性。

三、動(dòng)手改進(jìn)，手腦結(jié)合

動(dòng)手改進(jìn)是學(xué)生最喜愛的活動(dòng)。改進(jìn)環(huán)節(jié)主要是學(xué)生通過動(dòng)手，將自己的改進(jìn)策略轉(zhuǎn)化為實(shí)物。在實(shí)際改進(jìn)過程中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)原先的計(jì)劃可能有不合理的地方，需要重新考慮，在改進(jìn)的時(shí)候也會(huì)遇到一些具體的技術(shù)難題需要?jiǎng)幽X解決。從這個(gè)意義上說，技術(shù)與工程領(lǐng)域的活動(dòng)可以把動(dòng)手和動(dòng)腦有機(jī)地結(jié)合在一起。

一年級(jí)孩子的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)素養(yǎng)處于起步階段，他們雖然明白改進(jìn)的簡(jiǎn)單流程，但是如果影響紙飛機(jī)飛行的多個(gè)因素同時(shí)存在，對(duì)于弄清楚不同問題存在的原因以及改進(jìn)的方法還有一定的難度，也不一定能準(zhǔn)確地匹配到“我的紙飛機(jī)存在什么問題、怎樣改進(jìn)”。因此教學(xué)時(shí)，教師可以通過微課的形式簡(jiǎn)單呈現(xiàn)改進(jìn)的流程及不同問題的改進(jìn)方法，降低學(xué)生理解的難度，讓孩子們按照“先試飛—后改進(jìn)—再試飛—最后比較”的流程改進(jìn)自己的紙飛機(jī)。

四、調(diào)試改進(jìn)，優(yōu)化作品

學(xué)生動(dòng)手改進(jìn)各自的紙飛機(jī)之后，通過放飛，用“到地上貼紙”的形式記錄自己每一輪放飛的最好成績(jī)，對(duì)比改進(jìn)前后的成績(jī)，判斷自己的改進(jìn)是否有收獲。如果改進(jìn)成功了，老師提醒學(xué)生：可以多開動(dòng)腦筋，多嘗試，比一比誰的紙飛機(jī)飛行距離最遠(yuǎn)，誰想到的改進(jìn)方法最多。如果改進(jìn)不成功，可以再次改進(jìn)并試飛。這樣一來，既注重動(dòng)手操作又注意對(duì)改進(jìn)方法的反思，給予學(xué)生充足的時(shí)間不斷地調(diào)試自己的作品，一直達(dá)到最優(yōu)為止。此環(huán)節(jié)旨在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、參與度、思維能力和實(shí)踐能力，依據(jù)每個(gè)孩子不同的問題和學(xué)習(xí)能力，多梯度、多層次地進(jìn)行改進(jìn)，讓學(xué)生體會(huì)到“做”的樂趣，強(qiáng)化技術(shù)與工程領(lǐng)域調(diào)試與改進(jìn)的重要性，從而幫助學(xué)生突破“改進(jìn)思路的科學(xué)性和改進(jìn)方法的多樣性”這一教學(xué)難點(diǎn)。

五、展示交流，多元評(píng)價(jià)

學(xué)生通過改進(jìn)優(yōu)化了各自的紙飛機(jī)，接下來教師組織學(xué)生展示交流。展示交流時(shí)，學(xué)生按照“我是轉(zhuǎn)圈/栽頭/平穩(wěn)組的，我的紙飛機(jī)先前試飛時(shí)存在轉(zhuǎn)圈/栽頭/平穩(wěn)的問題，飛行的距離近/遠(yuǎn)，通過改進(jìn)后，我的紙飛機(jī)試飛距離近/遠(yuǎn)，我的改進(jìn)是成功/失敗”的形式進(jìn)行匯報(bào)。這樣的匯報(bào)形式的訓(xùn)練，關(guān)注孩子學(xué)習(xí)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，久而久之，學(xué)生們定會(huì)形成善于觀察、勇于探索、敢于表達(dá)交流的科學(xué)學(xué)習(xí)能力。

通過展示交流，孩子們知道了許多改進(jìn)紙飛機(jī)的方法。比如，改變機(jī)翼的形狀和角度等因素，都會(huì)讓飛行結(jié)果出現(xiàn)變化；采用不同的材料和方法改進(jìn)紙飛機(jī)頭尾的重量，能夠讓飛機(jī)飛得更穩(wěn)、更遠(yuǎn)等。在自我展示的同時(shí)，生成了豐富多彩的評(píng)價(jià)：有老師的評(píng)價(jià)，有學(xué)生的互評(píng)，還有學(xué)生的自評(píng)。在這種展示與評(píng)價(jià)中，孩子們獲得了滿滿的自信，體驗(yàn)了動(dòng)手操作的樂趣。至此，孩子們完整地經(jīng)歷了一個(gè)“需求—設(shè)計(jì)—制作—調(diào)試—改進(jìn)—評(píng)估”的技術(shù)與工程活動(dòng)最基本的流程。

“科技的進(jìn)步是一個(gè)不斷根據(jù)人類的需求而改進(jìn)的過程?！闭n的最后，教師引出吉尼斯世界記錄中飛得最遠(yuǎn)的紙飛機(jī)的數(shù)據(jù)和圖紙，為孩子們的紙飛機(jī)的改進(jìn)樹立了更大的靶子。在“人們未來需求的是飛得更遠(yuǎn)、更快、更節(jié)能的飛機(jī)”的愿望驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生們從改進(jìn)紙飛機(jī)的學(xué)習(xí)中得到啟發(fā)，立志于設(shè)計(jì)出更適應(yīng)未來世界的飛機(jī)，可以翱翔于廣袤的藍(lán)天。

【本文系湖南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃一般課題“湘版科學(xué)教材高效性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究”（課題編號(hào)：XJK015CZXX041）研究成果】

（作者單位：湘潭市雨湖區(qū)風(fēng)車坪學(xué)校）