怎樣開展小學低段科學“技術與工程”課教學

肖蘭聰

2017年2月頒布的《義務教育小學科學課程標準》中，在物質科學、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。技術與工程領域的學習增加了學生“動手做”的機會，可以使學生有機會綜合所學的知識，體驗科學技術對個人生活和社會發展的影響，養成通過真正的“做”解決實際問題的習慣。面對新的教材、新的課標理念，怎樣開展小學低段“技術與工程”課型的教學，無疑是擺在每一位科學老師面前的新課題。筆者以湘版科學教材一年級下冊“改進紙飛機”的教學為例談談自己的探索。

一、確定目標，明確需求

確定怎樣的目標與怎樣確定目標是技術與工程學習的起點。一般而言，只有既適合于學生知識水平及能力實際，又有一定的實際意義和生活樂趣的工程目標，才能激發學生開展學習活動的興趣。低年級學生在動手操作前對于要達成的目標往往毫不知情，這不利于他們工程意識的培養。為此，教師應引導學生對感興趣的內容產生大致的想法，幫助他們進行可行性分析，從中確定一個可行的制作目標。在“改進紙飛機”教學時，上課伊始，教師播放孩子們放飛紙飛機的視頻，指導學生發現紙飛機在飛行過程中存在的問題。學生結合自己放飛的過程，對紙飛機存在的問題進行分類：轉圈飛機、栽頭飛機、平穩飛機……然后，老師播放自己放飛優質紙飛機的視頻，引發學生的認知沖突：自己的紙飛機與老師的紙飛機放飛時差距怎么這么大？這樣一來，“怎樣讓紙飛機飛得跟老師的一樣穩、一樣遠”的目標自然而然地呈現出來。接下來，教師可以引導學生分析影響紙飛機飛行的各種因素，并將自己紙飛機的飛行問題作為研究方向進行體驗研究。

二、制定計劃，設計流程

制訂計劃是技術與工程活動順利開展的前提。教師引導學生針對教學目標，分析影響紙飛機飛行問題的原因，從而提出改進紙飛機的方法。為了讓改進活動能夠順利開展，接下來教師引導學生制定計劃，設計改進的流程。

教學中，教師提問“：我們的紙飛機飛得不遠，會是哪里出了問題？該怎么改進它呢？大家先在組內討論討論吧！”在學生討論后，教師從問題出發，拿著問題飛機與優質紙飛機跟學生一起比異同、找原因，思考改進的辦法。通過師生、生生之間的交流反饋，學生明白了不同現象的飛機可能存在的原因以及改進的方法。

轉圈飛機———與機翼有關？左右機翼大小不對稱或重量不平衡。可以將機翼折對稱或用粘貼的方法調整左右機翼的重量。

栽頭飛機———與機頭有關？機頭與機尾的重量不平衡。可加入配重或將紙飛機展開重新折。

平穩飛機———可能是紙張材質？或者是不同折法？可選擇不同的紙張重折再試飛。

這樣一個“現象—問題—原因—改進”流程的梳理實際就是幫助孩子經歷一個改進計劃的制定過程。教師可以通過多次追問“還有沒有不同的改進方法”，促使學生思維向更深層次發展，培養思維的發散性與創新性。

三、動手改進，手腦結合

動手改進是學生最喜愛的活動。改進環節主要是學生通過動手，將自己的改進策略轉化為實物。在實際改進過程中，學生會發現原先的計劃可能有不合理的地方，需要重新考慮，在改進的時候也會遇到一些具體的技術難題需要動腦解決。從這個意義上說，技術與工程領域的活動可以把動手和動腦有機地結合在一起。

一年級孩子的科學學習習慣和科學素養處于起步階段，他們雖然明白改進的簡單流程，但是如果影響紙飛機飛行的多個因素同時存在，對于弄清楚不同問題存在的原因以及改進的方法還有一定的難度，也不一定能準確地匹配到“我的紙飛機存在什么問題、怎樣改進”。因此教學時，教師可以通過微課的形式簡單呈現改進的流程及不同問題的改進方法，降低學生理解的難度，讓孩子們按照“先試飛—后改進—再試飛—最后比較”的流程改進自己的紙飛機。

四、調試改進，優化作品

學生動手改進各自的紙飛機之后，通過放飛，用“到地上貼紙”的形式記錄自己每一輪放飛的最好成績，對比改進前后的成績，判斷自己的改進是否有收獲。如果改進成功了，老師提醒學生：可以多開動腦筋，多嘗試，比一比誰的紙飛機飛行距離最遠，誰想到的改進方法最多。如果改進不成功，可以再次改進并試飛。這樣一來，既注重動手操作又注意對改進方法的反思，給予學生充足的時間不斷地調試自己的作品，一直達到最優為止。此環節旨在充分調動學生的積極性、參與度、思維能力和實踐能力，依據每個孩子不同的問題和學習能力，多梯度、多層次地進行改進，讓學生體會到“做”的樂趣，強化技術與工程領域調試與改進的重要性，從而幫助學生突破“改進思路的科學性和改進方法的多樣性”這一教學難點。

五、展示交流，多元評價

學生通過改進優化了各自的紙飛機，接下來教師組織學生展示交流。展示交流時，學生按照“我是轉圈/栽頭/平穩組的，我的紙飛機先前試飛時存在轉圈/栽頭/平穩的問題，飛行的距離近/遠，通過改進后，我的紙飛機試飛距離近/遠，我的改進是成功/失敗”的形式進行匯報。這樣的匯報形式的訓練，關注孩子學習中的每一個細節，久而久之，學生們定會形成善于觀察、勇于探索、敢于表達交流的科學學習能力。

通過展示交流，孩子們知道了許多改進紙飛機的方法。比如，改變機翼的形狀和角度等因素，都會讓飛行結果出現變化；采用不同的材料和方法改進紙飛機頭尾的重量，能夠讓飛機飛得更穩、更遠等。在自我展示的同時，生成了豐富多彩的評價：有老師的評價，有學生的互評，還有學生的自評。在這種展示與評價中，孩子們獲得了滿滿的自信，體驗了動手操作的樂趣。至此，孩子們完整地經歷了一個“需求—設計—制作—調試—改進—評估”的技術與工程活動最基本的流程。

“科技的進步是一個不斷根據人類的需求而改進的過程。”課的最后，教師引出吉尼斯世界記錄中飛得最遠的紙飛機的數據和圖紙，為孩子們的紙飛機的改進樹立了更大的靶子。在“人們未來需求的是飛得更遠、更快、更節能的飛機”的愿望驅動下，學生們從改進紙飛機的學習中得到啟發，立志于設計出更適應未來世界的飛機，可以翱翔于廣袤的藍天。

【本文系湖南省教育科學“十二五”規劃一般課題“湘版科學教材高效性實驗教學策略研究”（課題編號：XJK015CZXX041）研究成果】

（作者單位：湘潭市雨湖區風車坪學校）