科技模型制作中提升探究能力為成才打基礎

一、科技模型制作是對學生探究能力培養的現實補充

（1）科技模型制作蘊涵了豐富的探究因素。科技模型制作滿足兒童的求知欲，不僅可以使兒童的思維受到最好的鍛煉，也有利于學生合作解決問題能力的培養。科技模型制作需要探究者綜合運用大家已有知識和經驗，這對增進和加深對已有知識的理解，將其融會貫通，十分關鍵。科技模型制作需要學生合作交流，進行各種協調一致的嘗試，這些合作交流的實踐經驗，可以幫助學生學習按照一定規則進行討論與思考，學會準確與他人交流。在科技模型制作中，學生經歷挫折與失敗、曲折與迂回、成功與興奮，這其中的許多感受和體驗是他們思考與理解科學的本質。

（2）科技模型制作順應了兒童探究能力發展的需要。科技模型制作順應兒童“貪玩”“好奇”“愛動”的天性，讓孩子們從自己的興趣、需要出發，自由選擇參與活動，在寬松的活動氣氛中進行制作，共同分享探究活動帶來的快樂和學習經驗，促進兒童自主探究的發展。科技模型制作的內容既滿足社會和學生雙方面的需要，也貼近學生的生活，符合現代社會發展，適應社會需要，有利于學生建造人生的知識大廈。

（3）科技模型制作試圖突破現有研究成果的不足。小學科技教育生活化的研究正在進行，小學生非常喜愛模型活動，但由于現行教育體制的影響，小學生的學習壓力較大，自由活動空間較少，據統計現在能參加科技活動的小學生不足7%。獨生子女在家庭里幾乎全是“小皇帝”“小公主”，不管什么事，都有長輩們去幫他們操心，很少要他們自己動腦筋去解決問題。從教育心理學的角度講，適當參加一些模型制作活動能使大腦得到適當的休息，這讓我們感到加強科技模型制作，培養學生創新思維、探究能力的重要性和緊迫性。

二、探索提升兒童探究能力的活動模式

我們構建了一種新的活動模式，運用于科技模型制作，皆在優化學生的學習方式，促進教學方式的改革，更好地培養學生的創新思維和實踐能力。基本程序：醞釀→制作→改進→展示。教師活動：創設情景→引導點撥→個別輔導→評價延伸。學生活動：嘗試發現→自主探究→做中求異→體驗成功。

三、尋找在科技模型制作中培養學生的探究能力的策略

學生的科技小制作、小改造、小發明等模型制作活動，都帶有很強的實踐性和趣味性，這就要求學生具備簡單的選擇材料的能力和運用簡單的科學原理的能力。開展這樣的活動，可以促使學生把動手與動腦、實踐與探索有機結合起來。

策略一：在科技模型制作中拓展學生探究的長度

①以作品演示引導學生“慣性”探究。以滑翔機制作為例，記得模型制作中老師一演示作品，學生的興趣馬上來了。為什么滑翔機會飛得又遠又平穩？這引起學生一種自然而然的“慣性”探究。當學生嘗試制作后，得到了一些方法，也碰到很多問題，有很多話要說。這時，組織學生交流，學生說的方法、提的問題是在實踐基礎上得出來的，而不是憑空想象的。教師從學生的發言、作品中進行點撥，解決學生在制作中碰到的問題，總結設計制作的方法，為探究指明方向。讓學生觀察成功作品和失敗作品，對比演示為什么一個能平穩降落，而另外一個旋轉著降落？學生再一次“慣性”式滑入連續探究的氛圍。

②課內外結合引導學生長遠探究。科技模型制作僅靠課堂學習是不夠的，需要老師指導學生在課外延展探究的長度。以“杭州號”制作為例，制作時間近兩個小時，沒有課外時間的支撐無法完成。平時我們都是利用每周五放學后的時間，組織部分對科技制作感興趣、動手能力強的學生，進行科技制作活動。要求學生做好課外小實驗、小制作，能經常查閱資料，留心分析日常生活中的物理現象。比如周末，活動組的同學制作了火箭、風車、寶塔、多拱橋等多種模型。活動的開展，讓學生親身經歷了以探究為核心的科學的學習過程，促使學生自覺、主動、積極地參與到科學探究活動中，增強了學生的創新意識，培養了學生的創新能力。

策略二：在科技模型制作中拓展學生探究的深度

①合理選擇材料，挖掘知識層面的探究深度。我們在科技模型制作中嘗試從以下三方面切入，合理選擇學習材料：①正確把握模型制作的合理定位，合理選擇學習材料；②充分挖掘模型的本質內涵，合理選擇學習材料；③密切關注學生的真正需要，合理選擇學習材料。以《房屋模型制作》為例，我們將它與城鄉房屋調查相結合。小組調查發現，平頂的房屋在上世紀九十年代初很流行，為什么現在很少有人家這樣造呢？山墻尖的高度與哪些方面有關系？門窗設計在什么位置才合理？在作品展示時，學生也發現了不少問題，如：在雨水多的南方，屋頂的坡度應該陡一些嗎？在雨水少的北方呢？這樣的模型制作蘊涵著濃濃的科學味，成功地拓展了學生探究的深度。

②結合實踐操作，挖掘思維層面的探究深度。科技模型制作本身具有鮮明的學科性和操作性，技術探究始終是科技模型制作的重中之重，沒有深度的科學探究活動激發不起學生的興趣。以“自由號”遙控快艇競賽為例，我們根據預設引導學生重點探究：任務1，尋找最合適的工具與方法。如快艇的“封閉”防水操作，我們出示了技術探究的溫馨提示。例如任務1，用膠帶、普通膠水、502膠水試一試，比較一下用哪種材料黏合能夠使快艇發動機不進水，想一想還有其他辦法和其他材料來封閉外殼嗎？然后進行“技術交流會”，同學們發表探究制作后的經驗體會。如：在黏合的縫隙里滴入兩滴膠水，壓一壓，一分鐘后就粘合成功了。任務2，如何協調左右手的配合，使得“自由號”遙控快艇勻速與加速達成最佳組合；任務3，尋找“自由號”遙控快艇的速度與轉彎、繞標的最佳搭配。當然，教師在教學中面對一些生成性的問題，比如不同班組、不同學生有不同的技術薄弱點和技術創新點，要隨機應變，揚長避短，力求共同提升。

③改編和改進，拓展學生技術層面的探究深度。學生可以對制作材料、使用工具、制作步驟、方法、裝飾等方面進行改編和改進，這也是一個提高、創新的過程。學生通過交流嘗試體驗，相互提醒、啟發。在教師的點撥下，可以對嘗試的作品進行重新制作，改正嘗試作品中的錯誤。比如，采用加一加的方法，如：加高、加長滑翔直桿，滑翔機效果會如何？還可以把這件作品與其他作品組合在一起，結果又怎樣？再如加上一些裝飾，貼上圖片等進行美化；把幾個人做的作品組合在一起，等等。減一減：把作品剪掉一點、縮小一點，變得簡單一點，會有什么結果？設計創造的方法還有很多，如“變一變”“改一改”“聯一聯”“學一學”“代一代”“想一想”“反一反”“定一定”等。在教學中，我不停地滲透各種方法，使學生漸漸熟記于心，轉化為自身的技能，為設計創造指明了方向。

策略三：科技模型制作拓展學生探究的廣度

①開拓渠道引導學生多向探究。要引導學生從“做”中學技術，更要從“做”中學習科學探究，教師要成為學生科學探究實踐活動的引領者和參與者。1）引導學生閱讀有關的科普讀物。讓學生更多地了解科技知識和科技發展的新方向，以調動學生學習、讀書的積極性，使學生掌握更多的科學文化知識，培養學生的科技閱讀能力，為探究的多向性提供可能。2）建立科普長廊。在實驗室走廊布置科普作品，在學校設置固定的科技模型活動室。3）組織舉辦科普知識講座。讓學生自己搜集資料在班上進行專題介紹，也可以利用黑板報介紹科普知識。4）組織社會調查活動作為知識的延伸。如學習“太陽能”后，可調查當地能源使用情況、環境污染情況，并提出改進意見；還可以結合教材中的內容，調查噪聲污染、電動機的使用、能量開發等，從而尋找獲得科技模型制作的興趣與靈感。

②學科融合，引導學生綜合探究。科技模型制作以全新的姿態，撲到了綜合實踐活動的懷抱，為綜合實踐活動的深入細化提供手段和方式，成為綜合實踐活動的構成要素。學生在直觀易行生動有趣的小制作、小改造、小發明活動中，能體驗到探究的樂趣，獲得自信，科學探究的能力得到了培養和提高。在教學中，我們有效整合綜合實踐活動中勞技教育、信技教育、研究性學習、社區服務與社會實踐這四大學習領域的課時資源和教學資源，學生探究性學習的整體效益明顯大于“各管一段”的局部效益。例如，我們將科技模型制作與社區服務相融合，引導同學們思考“送給敬老院什么科技模型最合適”“帶領幼兒園小朋友玩什么科技模型”等等，效果良好。“綜合探究”要求從多角度、多層面、綜合運用多種知識與方法去探討和研究。

③交流互助，引導學生合作探究。一般的科技模型制作常以學生個體操作為主。在教學中，我們發現一部分同學的探究能力較強，但更多的同學要么提不出問題，要么有了問題卻沒能力探究下去。對整個班來說，參與探究的面不夠廣。因此，我們適時引入合作學習形式。本學期實踐中，我們主要設置了兩個組合——撲翼機組裝和火箭發射，每組三隊，每隊四人，要求學生對內分工、合作，隊間競賽，賽后交流改進。讓同學們取長補短、互相啟發，通過團體的智慧完善和深化個體對技術的理解。本來覺得沒啥問題可研究的，在同伴的啟發下卻有了思考的方向。本來獨自探究覺得“山重水復疑無路”的，在同伴的幫助下“柳暗花明又一村”了。

總之，科技模型制作以簡單的制作為出發點，輻射出很多科學知識及技術原理，如簡易連桿裝置、簡單航模裝置。通過做做玩玩，讓學生對科技模型制作充滿好奇心，鼓勵并幫助學生進行科學層面的探索。科技模型制作中的深度、廣度、長度是互相聯系、不可分割的三個維度，需要我們策略性地處理好三者之間的關系。深度的挖掘需要有廣度和長度的配合，廣度的拓展也應有面的延展與點的深入，有了足夠的長度而沒有深度與廣度也沒有價值。開展科技模型制作一定要在拓展學生探究的長度、深度和廣度上下工夫，使學生“樂于探究、善于探究”，由學會技術到會學技術，提高勞動素養、技術素養和科學素養，為未來成才打好基礎。