从科学探究到工程技术的实践尝试

                     ——科学继续教育培训讲座稿

溧阳市溧城镇昆仑小学 史国栋

自2001年新一轮课程改革之后，“科学探究”的已深入人心。在十多年的教学改革中，小学生的基本科学素养得到了一定的培养，但工程素养和技术素养却并没有得到足够的重视。为了提高国家未来的创新能力和竞争力，在小学阶段开展相关工程和技术教育的启蒙已迫在眉睫。

一、注重工程与技术教育的认识

⒈人类自身的需求，《科学课程标准》中指出“人类为实现自己的需要，对已有的物质材料和生活环境加以系统性的开发、生产、加工、建造等，这便是工程”

⒉儿童全面发展的需要，全面发展应该让学生手脑并用，脑力劳动与体力劳动相结合，俗话说心灵手巧，儿童在动手操作时受脑的支配，动手越多，动脑也就越多，脑就越敏捷，反过来手巧了也促进了心灵。

⒊现实形势的需求，工程与技术教育也越来越受到关注和重视。例如现在大学毕业考研中，专业硕士（偏向于实验应用）的比例越来越重，说明国家对技术与工程人才的认识和重视。

又比如常州技师学院学生宋彪，男，常州技师学院机械工程系学生 ，获得阿联酋阿布扎比第44届世界技能大赛工业机械装调项目冠军, 工业机械装调项目中的最高奖阿尔伯特·维达大奖，2017年10月21日上午，中国代表团载誉回国，受人社部部长尹蔚民委托，人社部副部长汤涛代表人社部到机场迎接，并召开简短座谈会。北京市副市长卢彦参加并讲话。江苏省政府决定对宋彪记个人一等功，认定副高级专业技术职称，优先推荐评选省有突出贡献中青年专家、享受国务院政府特殊津贴人员，奖励 50元。  

二、注重工程与技术活动的开发

一个好的工程与技术活动，不仅应有富有吸引力的内容，更应着重培养学生综合解决问题的能力和创新能力。

⒈可结合科学课教材中的内容突出工程与技术活动。科学教材中本身就有制作类内容，可根据情况突出一下。如一年级《玩转小水轮》一课，如何让小水轮转起来，首先得制作灵活的小水轮，对于一年级的小朋友是比较困难的，但学生在平时的生活中，也玩过类似的玩具。

上课时让学生说说小水轮有什么特点，让学生自己设计一个小水轮，先在纸上画一个草图，计划一下要用到哪些材料，然后老师提供胡萝卜和叶片等材料，让学生尝试着做小水轮，让学生试试在水流的冲击下能否转起不来，每组的小水轮转得是否速度一样，为什么有的组转得快，有的组转得慢，这跟什么原因有关系？让学生自己找问题，逐步改进，精益求精。

又如一年级“滚小球”活动，如何让小球滚得远，滚得远跟什么条件有系？怎样才能使小球滚得远？活动前老师向学生提出以上问题，让学生小组之间商量讨论，设计活动的方法，然后进行活动，再在活动中找出新的问题，逐步解决问题。

⒉结合学校实际开发一些工程与技术活动。

可结合学校的实际情况，因地制宜地开发一些工程与技术的活动。我们昆仑小学每周五第三、四两节不安排常规课程，由学生根据自己的兴趣自由选择课程，称作阳光自主课程。根据阳光自主课程科学班的情况，可选择几次开展工程与技术类的活动，时间上是有保证的。如上周我们开展了“摔不破的鸡蛋”活动，活动开始老师向学生提出要求，不管用什么方法，只要保护好鸡蛋，使它从高处掉下来摔不破就行。学生想出了很多方法，有的用软的东西包裹；有的把鸡蛋放入汽球中，然后注入水密封；有的采用降落伞的形式等等，总之学生从设计到制作兴趣盎然，情绪高涨，取得了不错的效果。

⒊结合竞赛开展一些工程与技术活动

根据学校的工作安排,每年要辅导学生参加上级组织的一些科技竞赛活动,如常州市的建模竞赛,要在规定的时间内拼装物体模型,要美观精巧牢固不脱落,对于小学生来说有难度,是一种技术活。在校内可组织一些选拔赛，向学生提出要求，动手之前先设计一下怎么安装，根据自己的思路安装，组织学生对照要求评议，哪些地方拼得好，哪些地方有欠缺，能否改进，怎样改进，改进后对原材料接头部位是否有损坏，怎样防止损坏，改进后是否影响美观，如何克服，这都是工程与技术的问题。让学生在活动中学会设计和创作，逐步逼近工程与技术活动的目标。

三、注重工程与技术的活动设计

《小学科学课程标准》中明确指出，“工程技术的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动”。

设计是学生制作的前提，没有好的设计就没有好的作品，让学生根据要求和已有的经验先对作品进行设计，是制作好作品的保证。因此要让学生在制作前养成设计的好习惯。良好的设计习惯，有利于学生养成严谨的科学研究态度。

⒈语言描述

语言是思维的物质外壳，是思维的材料。学生在作品制作前，先让学生相互交流一下，说说自己的想法和意见，有利于集思广益。语言要简明，抓住“关键”和“核心”内容，做到严谨简练。

⒉画图设计

有些想法，学生用语言表达比较困难，相反用画图表示，则直观形象。例如在教学《简单电路》（苏教版科学五年级上册）时，在学生自己尝试接亮小灯炮，了解小灯炮的电流路径时，我则安排了制作红绿灯的工程与技术问题，学生制作红绿灯前，学生用画图的方式先对红绿灯作一下设计，则一目了然。

四、注重工程与技术材料的选择

在工程与技术教学活动中，要用到一定的材料，材料的选择必须有讲究，它直接关系到制作的工艺和水准，离开了材料便成了无源之水、无本之木。

1.材料选择生活化

工程与技术活动材料选择要求生活化，主要是因为这些材料种类丰富，来源广泛，取材方便，可以平时积累，收集方便，实用低廉，有些生活中的废弃品，洗净保存，就是很好的实验材料，能弥补现有材料不足、丰富探究活动、把工程与技术活动向课外拓展，延伸。

例如，一年级上册《小车》一课，我设计了工程与技术活动，学生自带材料，做一辆小车，学生多家中带来了很多材料：有牙膏盒，小瓶盖，汽球等，学生利用这些材料设计出各种各样的“汽车”，有小轿车，有卡车、公共汽车等等。

2.材料选择专业化

当然除了生活化的材料，工程与技术活动中往往会用到一些专业化的工具和材料，如目前广受关注的3D打印机等，随着学校的发展，慢慢会有的。只待我们学习掌握这些新工具和新材料的使用本领。

五、注重工程与技术的活动评价

《小学科学课程标准》指出，要学会对“自己或他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议，并说明理由。”制作后我们要引导学生学会自我评价，将学生的自我评价作为学生制作的一个部分，通过同伴互评启发引导学生进行深入具体的自我反思，让学生在自我评价和反思中不断地改进自己的作品，提高自己的设计制作能力。

⒈引导学生评价制作方法，“这样做合适吗？”“还有别的方法吗？”“哪种方法更好呢？”分析解决问题方法的优劣，优化探究过程，将实际的结果与预期相对照，将自己的作品与别人的作品相对照，从对照的结果中发现自己不满意的地方，了解自己的不足，并在此基础上自我改进，从而充提高自己的认识水平与制作能力。

⒉提高学生评价的积极性，让学生体会到评价是展现自己智慧，自我能力提高的过程，培养学生全面评价的意识和习惯，学会客观公正地看待被评价的事件或人物，让他们充分展示自我，肯定自我，学人之长，补己之短。评价时我们要求学生做到以下几点：①在评价前要先独立思考；②认真倾听别人的发言，能吸取别人的精华；③敢于发表自己的见解，对别人的作品提出质疑要有理有据。

                                    二○一八年四月