技術與工程領域：以《筆》為例

高曉穎　周輝

在2017年2月頒布的《義務教育小學科學課程標準》中，在過去物質科學、生命科學、地球與宇宙科學三大領域的基礎上，增加了技術與工程領域。此領域的學習可以使學生有機會綜合所學的各方面知識，體驗科學技術對個人生活和社會發展的影響，增加學生“動手做”的機會，養成通過真正的“做”解決實際問題的習慣。本文以二年級《筆》一課教學為例，談談如何在技術與工程領域圍繞主要概念開展教學。

一、確定教學目標

圍繞主要概念確定教學目標，教師需要綜合考慮課標的內容標準、學生的原有認知等因素?！豆P》主要體現了“工程的關鍵是設計，工程是運用科學和技術進行設計，解決實際問題和制造產品的活動”這一主要概念。同時，二年級學生的認知發展處于初步的具體運算階段，對他們而言，設計是抽象難懂的，課程的設置重在讓學生感受、體驗設計的基本過程?；谝陨弦蛩兀處熤贫巳缦碌慕虒W目標。

科學知識：1. 通過體驗鉛筆的發展史，感受到技術是為了滿足人們的需求。2. 通過對筆的改進和簡單的設計，體會到有需求技術就會不斷改進。

科學探究：通過對筆的設計活動，學生能以口述或繪圖等方式表達自己的設計與想法。

科學態度：通過設計筆的體驗活動，初步具有整體構思的意識。

科學、技術、社會、環境（STSE）：初步了解設計在技術運用中的作用。

二、設計教學過程

“技術與工程”不是對某一種或某些技巧的專門訓練，它不同于勞動技術，而是運用科學知識和技術解決生活中的實際問題。低年級學生的邏輯思維能力還較弱，仍以形象思維為主，教師需要幫助引導學生理解“設計”，以及技術在設計中的運用?！豆P》這一課是針對二年級學生設計的，本課以學生熟悉的筆為載體展開教學，重在讓學生感受體驗設計的基本過程，初步萌發設計的意識，引導學生初步建構“設計”的概念。這節課的教學過程體現了循序漸進性，重點在于學生的體驗，并不以學生獲得某些知識或者某些具體的事為主要目的。

第一環節：體驗石墨

教師向學生展示最早的鉛筆—石墨，并請學生體驗用石墨寫字，同時思考這個筆有什么缺點。經過幾次書寫，學生很快發現石墨容易斷、容易弄臟手、寫字慢，使用起來不方便。教師提出問題：如果你是生活在那個年代的人，你想怎么改進這個筆？因為學生剛剛體驗過，想法非常活躍，積極踴躍地投入思考發言中。

生1：拿一個東西把它包起來用，筆就不愛斷，也不臟手了。

生2：給他加一個硬的桿，拿著舒服，鉛也不斷了。

隨著學生的建議不斷涌現，教師繼續為學生展示鉛筆的發展歷程—由兩根木條固定，到用機器加工成帶凹槽的筆桿，再到各種多功能鉛筆。學生能夠從鉛筆的發展史中感受到，筆的發展是隨著技術的發展不斷進行的，而這一切都是基于人們的需求。

第二環節：小小筆派對

接下來，教師通過課堂活動“筆的派對”，安排學生發言討論自己手中的筆有什么特色。這一環節，從筆的發展史順利過渡到現代，將教師的導入與學生的已有實際順利結合起來。

師：讓我們拿出手中的筆，一起來開個小小筆派對。你們帶來了哪些“新穎的筆”？它們新穎在什么地方？這么設計有什么好處？

生1：我帶來的筆是寫出的字看不到，要用筆頭的燈光照射才能看到。（師：寫隱形字的筆）

生2：我帶來的是上面有長頸鹿漂亮的筆，還可以幫助我畫長頸鹿。（師：漂亮的筆）

生3：我帶的筆是上面有刷子和簸箕，擦的橡皮屑可以清掃起來，地上就不臟了。（師：清掃橡皮屑的筆）

生4：我帶來的是多種顏色的筆，用一支筆可以畫出不同的顏色。（師：多色筆）

通過學生發言可以看出，學生在介紹筆的時候，重點突出筆與自身實際需求的聯系，即筆的實用性。因為學生每天接觸各種各樣的筆，對筆非常熟悉，所以他們在評價的時候，最先考慮的就是筆的實用性。這種認識比較片面，往往會忽略產品的技術、設計，以及設計與功能的關系。在交流中，教師引導學生從設計的角度欣賞這些產品，制作一支筆，需要考慮功能、尺寸、創意裝飾等多方面因素。正是因為筆的設計者在筆的功能、尺寸、實用、裝飾等方面進行了充分的思考，同時進行創新，才有了今天形態各異、造型美觀、舒適度強的筆，所以對筆進行設計就要從這些出發，以人為本。

第三環節：體驗設計

鼓勵學生動手，通過設計筆的活動，將前面所學習的“設計”的概念落實到實踐操作中。學生分小組討論設計方案，教師注意引導學生，“設計”可以包含圖像、尺寸、材料、簡單的功能介紹等。討論結束后，學生相互交流自己小組的設計產品，其他學生補充和提建議，并選出最佳設計獎。

組1：自己的筆不夠漂亮，加一些裝飾，讓它更漂亮。

組2：利用太陽能電池給電池動力，可以照明，又環保又可以在黑的地方照明用。

組3：智能筆—不會寫的字，這個筆可以幫忙寫出來。

組4：除了寫字功能，還加上了尺子、橡皮的功能。

設計筆的這一環節，要求學生能通過口述、圖示等方法描述自己的想法，初步培養學生的理性思維和善于觀察、發現的能力。希望學生對“設計筆”產生好奇，萌發通過設計解決實際問題的意識。

實際教學中，教師發現，許多學生的設計傾向于“多功能筆”。這引起了教師的思考：學生有意識地通過設計解決實際問題，但是沒有限制。如果在本環節設置一定的情境，然后再讓學生設計筆，學生的設計可能會更有針對性，更容易意識到“設計要滿足人們的需求”這個主要概念。如，爸爸要過生日了，請設計一支筆送給他作禮物。這種針對教學內容設計相應的評價標準，提出明確的限制條件，可能更接近真正的科學技術。

三、總結與反思

建構主要概念是一項復雜的工作，教師不能簡單講解告知，也不是一節課就能完成的事情，而是一個循序漸進的過程。教師可以利用學生熟悉的物品開展教學，在教學活動的環節上進行細致設計，巧妙地深入學生內心。本課即通過開展體驗筆、展示筆、設計筆等有梯度的教學環節，幫助學生初步意識到“設計要滿足人們的需求”這一概念。

在以往的教學中，教師往往把教學的重點放在探究科學事實的基礎上，即告訴學生“是什么”。在今后教學中，依據新課標的要求，教師要按照學生的認知水平梳理教學內容中的主要概念和分解概念，并依托教材，從教材中尋找支撐核心概念建構的、與之相關的教學內容，使之具有邏輯結構；教學中自下而上，為幫助學生逐層建構主要概念奠定基礎。

在小學科學課程中，圍繞主要概念組織教學非常重要。教師應該關注課標、教材中的主要概念，給予足夠的重視，在教學中緊扣主要概念，并圍繞主要概念開展教學。圍繞主要概念組織教學的模式和教學策略有很多，需要教師們在課堂教學實踐中不斷地進行探索研究和總結。

（作者單位：1. 北京市順義區教育研究和教師研修中心；2. 北京市順義區牛欄山第一小學）

責任編輯：胡玉敏

huym@zgjszz.cnendprint