“雙輪驅(qū)動”教學(xué)在科學(xué)課中的作用

◇（山東：濟(jì)南市長清區(qū)石麟小學(xué)）

小學(xué)科學(xué)是一門基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性課程。小學(xué)科學(xué)課程針對學(xué)生身邊的現(xiàn)象，從物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域，綜合呈現(xiàn)科學(xué)知識和科學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)這四個領(lǐng)域知識之間的相互滲透和相互聯(lián)系，注重自然世界的整體性，發(fā)揮不同知識領(lǐng)域的教育功能和思維培養(yǎng)功能。前三大領(lǐng)域強(qiáng)調(diào)的是“科學(xué)探究”，而技術(shù)與工程領(lǐng)域是課程標(biāo)準(zhǔn)新增內(nèi)容，橫跨科學(xué)前三大領(lǐng)域，是對這三大領(lǐng)域內(nèi)容的實(shí)踐運(yùn)用和綜合運(yùn)用，更注重“工程實(shí)踐”，這兩者如同車的雙輪，驅(qū)動著新的科學(xué)課程?？茖W(xué)課程由科學(xué)探究“獨(dú)輪”轉(zhuǎn)變?yōu)椤半p輪驅(qū)動”，如何發(fā)揮它在小學(xué)科學(xué)教育中的重要作用呢？

一、工程實(shí)踐與科學(xué)探究有機(jī)融合

工程實(shí)踐活動有著與科學(xué)探究不同的教育價值。技術(shù)已經(jīng)越來越多地影響著我們的生活，在當(dāng)今的信息化社會中，人們的衣食住行都受到了技術(shù)的影響。學(xué)生置身這樣的社會，如果沒有相應(yīng)的知識儲備，是很難想象的。工程實(shí)踐活動可以很好地讓學(xué)生體驗(yàn)技術(shù)與工程的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)解決生活實(shí)際問題的能力，以便在將來更好地適應(yīng)社會。工程實(shí)踐活動還能讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅，激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣?？茖W(xué)知識需要在探究實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在不斷運(yùn)用中加以深化；探究應(yīng)當(dāng)作為學(xué)生解決一些科學(xué)工程問題的實(shí)踐手段。因此，兩者有機(jī)融合，能有效提升小學(xué)科學(xué)學(xué)科的教育價值。本學(xué)期區(qū)教研室組織了一次“紙橋承重”主題的探究活動。我們借此東風(fēng)在中高年級開設(shè)了“搭紙橋”的工程實(shí)踐課。“搭紙橋”是一件適合小學(xué)中高年級學(xué)生動手操作、自主探究的科技小制作，學(xué)生已經(jīng)掌握了關(guān)于“筒形或拱形物體承重強(qiáng)的特性”和“三角形穩(wěn)定性”等相關(guān)知識，能夠?qū)垬蜻M(jìn)行觀察與研究，探索其中的原理。教學(xué)設(shè)計(jì)主要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“裝置制作和原理解析”的探究過程。

其一，設(shè)計(jì)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。實(shí)踐活動源于教材，高于教材。在“裝置設(shè)計(jì)制作”環(huán)節(jié)，教師在引導(dǎo)學(xué)生在明確制作任務(wù)和橋梁構(gòu)造的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主探索設(shè)計(jì)組裝的方法，充分激發(fā)他們探究的需求。這個過程雖然有一定難度，但也有很大的教學(xué)價值。學(xué)生在探索過程中，通過小組合作、親身實(shí)踐、交流探討、同伴演示等形式，完成了“紙橋承重”的組裝與探究。

其二，把動手實(shí)踐和思維發(fā)展融合起來。大部分學(xué)生通過小組合作的方式完成了工程設(shè)計(jì)與制作任務(wù)，在動手實(shí)踐和觀察研究的基礎(chǔ)上滲透科學(xué)原理的探究。教學(xué)難度要適合學(xué)生的認(rèn)知水平，能讓他們綜合運(yùn)用已有的科學(xué)概念，解釋工程技術(shù)中的科學(xué)原理。在“原理解析”環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生對工作原理進(jìn)行充分猜想、細(xì)致觀察、充分交流與表達(dá)，在互動探討中解析紙橋承重的工作原理。

二、堅(jiān)持動手“做科學(xué)”

“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的內(nèi)容是從現(xiàn)實(shí)問題或產(chǎn)品出發(fā)，需要對多種知識進(jìn)行獲取、加工、處理、集成、轉(zhuǎn)化、交流、融合和傳遞，主要指向書本知識的運(yùn)用和工程技術(shù)實(shí)踐。例如四年級科學(xué)《太陽能熱水器》是一節(jié)典型的技術(shù)與工程課，這類課程應(yīng)突出工程實(shí)踐的典型過程。在教學(xué)本課時，教師一定要凸顯工程實(shí)踐的關(guān)鍵要素，引導(dǎo)學(xué)生把“做一個太陽能熱水器”和“評太陽能熱水器”兩項(xiàng)內(nèi)容融合在一起，目的是串聯(lián)起這個完整的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐過程。從“任務(wù)驅(qū)動”的視角看，學(xué)生在“制作太陽能熱水器”的活動中，大致經(jīng)歷了“認(rèn)識任務(wù)——分析任務(wù)——完成任務(wù)——交流任務(wù)完成情況”等環(huán)節(jié)。是一個典型的工程實(shí)踐過程，學(xué)生的興趣與動力是濃厚且持續(xù)的。在活動過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)不單是知識由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞，更重要的是主動建構(gòu)自己的知識經(jīng)驗(yàn)，即通過新經(jīng)驗(yàn)和原有知識經(jīng)驗(yàn)的相互作用，充實(shí)和豐富自身的知識，提高自身的探究實(shí)踐能力，充分體現(xiàn)了新科學(xué)課程科學(xué)教育能力培養(yǎng)。

三、推進(jìn)STEM項(xiàng)目研究

一年前，我校就開始進(jìn)行STEM 項(xiàng)目研究的探索。六年級科學(xué)課《太陽家族》一課，由于星空知識的內(nèi)容比較抽象，學(xué)生理解難度大，為了讓學(xué)生形象理解、輕松學(xué)習(xí)，我們對本課教學(xué)進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一個“小靈通遨游太陽系”的STEM 項(xiàng)目研究。而這次的“遨游太陽系”項(xiàng)目，則是緊扣STEM教育主題，轉(zhuǎn)換角度和思路，將學(xué)生在做項(xiàng)目過程中，策劃、演員挑選、各學(xué)科融合、排練的各個環(huán)節(jié)呈現(xiàn)在舞臺上。整部科普話劇分為明項(xiàng)目起因、顯項(xiàng)目重點(diǎn)、展項(xiàng)目成果三部分，明確了策劃方案，在背景音樂的選擇、太陽家族形象設(shè)計(jì)、成果展示等環(huán)節(jié)中，充分體現(xiàn)了在STEM 理念指導(dǎo)下的研究、探索與創(chuàng)新。實(shí)踐表明，以項(xiàng)目任務(wù)為驅(qū)動，學(xué)生的主動參與性更強(qiáng)，思維參與度更高。這樣的學(xué)習(xí)方式受到學(xué)生的喜愛，擁有一定的自主空間，以小組合作的方式進(jìn)行，以真實(shí)的問題情境導(dǎo)入，重視交流與反思，重視拓展與應(yīng)用，“科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境”這一科學(xué)四維目標(biāo)也得到了有效落實(shí)。

四、體現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)滲透科學(xué)教育的理念

在生活中開展技術(shù)與工程活動的機(jī)會比比皆是。有些學(xué)生發(fā)現(xiàn)有的活動特別有趣，因此教師要善于發(fā)現(xiàn)不同環(huán)境、不同學(xué)科與技術(shù)工程教育的結(jié)合點(diǎn)，適時開展教育。

在音樂課堂上，許多樂器的發(fā)聲都與科學(xué)有關(guān)，學(xué)生觀察了揚(yáng)琴、三角鐵、鋼琴等樂器后，可以做許多相關(guān)的技術(shù)與工程探究活動。技術(shù)與工程領(lǐng)域是新課標(biāo)理念指導(dǎo)下科學(xué)課的重要實(shí)踐方式，它有助于低年級學(xué)生不斷積累經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)的高難度的技術(shù)與工程活動打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總之，科學(xué)探究注重“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”，教師引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究時，途徑、程序往往是比較確定的；工程實(shí)踐則是“以師生為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”，教師在課堂中處于輔助地位，教學(xué)也更加開放。工程實(shí)踐與科學(xué)探究教學(xué)雖然有所不同，但在新課標(biāo)理念指導(dǎo)下的新科學(xué)課程中兩者是“雙輪驅(qū)動”，具有同等重要的地位和作用，它們相互補(bǔ)充、相得益彰，是小學(xué)科學(xué)教育中不可分割的兩個方面。作為一線科學(xué)教師，要不斷完善、提升自己，不斷變換自己在教學(xué)中的角色，而且恪守“以人為本”的核心，引領(lǐng)學(xué)生一直走在科學(xué)教育的道路上，尋夢遠(yuǎn)方。■