科學教學嘗試：基于“設計與技術”

【關鍵詞】科學教學；設計與技術；《斜坡的啟示》課例

【中圖分類號】G623.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）11-0060-02

【作者簡介】李進，江蘇省濱海縣東坎實驗小學（江蘇鹽城，224500），高級教師，鹽城市名教師，鹽城市科學學科帶頭人。

當前，科學新課程標準即將出臺，其中增加“設計與技術”板塊的內容得到了專家和一線教師的認同，這將有助于強化科學與生活的聯系，讓學生學身邊的科學，學實用的科學，從而讓科學走出書本、走出教室、走進生活。下面筆者以自己執教的蘇科版《科學》五下《斜坡的啟示》一課中的教學片段為例，談談如何呈現上述教學構想。

師：現在，我們已經知道斜面能夠省力，而且坡度越小越省力。正因為斜面有這樣的特點，所以它在生活中經常被運用，比如造橋的時候。但是有不少橋梁上面要行車、下面要過船，所以橋梁的高度、坡度是有要求的。下面這樣的斜坡汽車上橋容易嗎？（出示圖1）

生：這樣太難爬上去了。

師：如果一座橋梁規定了高度，那么為了省力，你打算怎么做？

教師在黑板上畫草圖，然后讓學生上臺添加斜坡。學生畫出長長的引橋。

師：你們這樣設計橋坡，力是省了，但生活中我們能一味地為了省力而無限降低坡度嗎？請各小組討論。

生：橋坡太長浪費土地，會增加造橋的成本……

師：那么你們認為什么樣的坡度才是合適的呢？

生：坡度只要便于汽車過橋就可以了。

師：有一條河上要建一座上面能行車，下面能過船的橋梁。現在，請你來當小設計師，使用現有器材（長木板、測力計、小車、鐵架臺、量角器、直尺），以20厘米坡高代表橋高，以1.5牛頓拉力代表汽車爬坡時的動力。請實際測量一下多少度的斜坡能讓這種動力的汽車順利上橋。測量結束后請畫出這座橋梁的草圖。考慮紙張大小有限，請以2厘米作為橋高繪制圖紙。

教師提供示意圖2，如下。

最終，經過一番努力與嘗試，多數小組測量出了角度——20°左右，并畫出了草圖。

該教學片段是教師以“設計與技術”為目標進行的教學嘗試。它不僅體現了科學與生活的聯系，而且讓學生動了腦更動了手。但是，進一步推敲、反思上述教學設計時，通過查閱一系列相關資料，我們發現它存在一個有違現實的錯誤——現實生活中的橋梁坡度遠沒有這么大，通常都在5°以下。如果坡度達到20°—30°，通常是為滿足特種車輛、特殊用途而專門設計的。

不過，雖然差錯難免，但我們仍應該盡量避免。在與新課標配套的教材尚未推行前，我們應如何用現有教材教出新思想呢？筆者以為要做到以下三點。

1.立意高一點。

構思教學設計時，教師如果能站在課標支之巔，俯視教材，確定教學目標，就會游刃有余。《斜坡的啟示》一課正是筆者在把握新課標修訂動向的基礎上，對此課現有的“（1）知道斜面是一種簡單機械；（2）能夠設計并開展斜面坡度大小與拉力關系的探究實驗；（3）知道螺旋是一種變形的斜面；（4）能發現身邊一些利用斜面省力的事例”四大教學目標進行的調整，將目標四改為安排一個“設計與技術”方面的活動——做回“小小設計師”，讓人耳目一新。

2.行動實一點。

教學本課前，筆者如果能去實地測量一下周邊的橋坡或上網搜索或向專家求教生活中的橋坡通常的坡度范圍，就不會出現上述有違現實的錯誤了。

解讀教材需要站得高，動手試驗則要做得實。平時教學中，我們應多問問自己，生活中果真是這樣的嗎？這樣的設計能與學生基礎相匹配嗎？器材方面的物質基礎能滿足教學需求嗎？所有的實驗我都做過了嗎？唯有兼顧解讀教材和動手實驗，方能造就趨于完美的課堂。

經過上面的思考，“小小設計師”的環節便可進行如下調整：

有一條河上要建一座上面能行車下面能過船的橋梁。現在，請你來當回“小小設計師”——使用現有器材（長木板、測力計、小車、鐵架臺、量角器、直尺），以5厘米坡高代表橋高，以0.5牛頓拉力代表汽車爬坡時的動力。請實際測量一下多少度的斜坡能讓這種動力的汽車順利上橋。測量結束后請畫出這座橋梁的草圖。考慮紙張大小有限，請以0.5厘米作為橋高繪制圖紙。

3.底蘊增一點。

科學包羅萬象且更新快，沒過幾年就會自我知識貧乏——潛心教了幾年科學的教師無不有此感受！因此，作為科學教師，平時一定要注意積累，當我們讀書破萬卷之后，我們就成了一座“資料庫”，一座“圖書館”，那時我們面對教材便有了足夠的底氣，也許張口就能說出橋坡的常規值，也就不會留下《斜坡的啟示》課例中的缺憾了。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。對科學教師來說，光讀書是不夠的，科學離不開實踐的土壤，所以“行萬里路”是合格科學教師的必修課。當我們不斷堅持讀書、實踐，并且心有所思、行即緊隨，我們定能架起科學與生活之間的橋梁，讓學生的科學學習變得更加有聲有色、有滋有味！