〔摘" "要〕" 基于核心素養(yǎng)的技術(shù)與工程實踐教育有利于小學(xué)生培養(yǎng)系統(tǒng)性思維,提升實踐能力,從而更高效地利用所學(xué)知識解決實際問題。然而傳統(tǒng)的教育體系往往更注重理論知識的灌輸,而忽視了實踐能力的培養(yǎng),這與技術(shù)與工程教育的核心理念相悖。教育工作者應(yīng)不斷探索和創(chuàng)新,將技術(shù)與工程教育融入日常教學(xué)中,使之成為學(xué)生學(xué)習(xí)生活的一部分,通過努力,培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實踐能力的未來人才,為社會的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);技術(shù)與工程;實踐能力;核心素養(yǎng)
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)" 08" " 118-120
隨著時代與新技術(shù)的迅速發(fā)展,技術(shù)與工程教育逐漸成為基礎(chǔ)教育體系的重要組成部分。特別是在小學(xué)教育階段,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)與工程實踐能力顯得尤為關(guān)鍵。小學(xué)生正處在認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵階段,好奇心旺盛,學(xué)習(xí)能力迅速提高,對于探索科學(xué)技術(shù)世界表現(xiàn)出濃厚的興趣。然而,這一階段的教育資源和教學(xué)方法尚存在諸多挑戰(zhàn)和局限性。基于此,本文主要研究如何有效提高小學(xué)生技術(shù)與工程實踐能力的課堂教學(xué)策略,以期促進(jìn)學(xué)生探究實踐素養(yǎng)的全面發(fā)展。
一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)存在一些問題和不足,其中之一是教學(xué)內(nèi)容過分注重死記硬背,缺乏啟發(fā)性和趣味性。舉例來說,學(xué)生常常被要求記憶大量定義和公式,而缺少對這些知識進(jìn)行實際運用和探究的機(jī)會。這種教學(xué)方式可能導(dǎo)致學(xué)生對科學(xué)產(chǎn)生抵觸情緒,而非真正理解和熱愛科學(xué)。在實驗教學(xué)方面,傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)往往缺乏足夠的實踐機(jī)會和探究性實驗。學(xué)生很少有機(jī)會動手操作、觀察現(xiàn)象、提出問題并尋找答案,這使得他們對科學(xué)原理的理解往往局限于書本知識的表面。此外,教師在傳統(tǒng)的科學(xué)課堂中往往處于主導(dǎo)地位,學(xué)生則處于被動接受知識的地位,缺乏思辨和探究的機(jī)會。這種師生關(guān)系模式,限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維和問題解決能力的培養(yǎng)。
二、增強(qiáng)學(xué)生技術(shù)與工程實踐能力的重要性
探究實踐素養(yǎng)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中扮演著至關(guān)重要的角色,有助于培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)與工程實踐能力。首先,探究實踐素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的系統(tǒng)思維和解決問題能力,為學(xué)生提供了應(yīng)對科學(xué)實踐挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)。通過培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思維,他們可以更好地理解復(fù)雜的科學(xué)原理和工程設(shè)計,從而更有效地應(yīng)用知識解決實際問題。其次,探究實踐素養(yǎng)中的創(chuàng)新意識和合作精神,為學(xué)生在技術(shù)與工程實踐中的團(tuán)隊合作提供了支持。此外,探究實踐素養(yǎng)還有利于學(xué)生信息素養(yǎng)和跨學(xué)科能力的提升。因此可以說,探究實踐素養(yǎng)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)與工程實踐能力的基石,為他們未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
三、增強(qiáng)學(xué)生技術(shù)與工程實踐能力的路徑
(一)探究式學(xué)習(xí)設(shè)計:培養(yǎng)學(xué)生提出問題、觀察現(xiàn)象、設(shè)計實驗的能力
在探究實踐素養(yǎng)理念的指導(dǎo)下,探究式學(xué)習(xí)是一種行之有效的提高小學(xué)生技術(shù)與工程實踐能力的方法。它旨在培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,讓他們學(xué)會主動觀察現(xiàn)象、提出問題,并設(shè)計實驗以尋找答案。以教科版小學(xué)科學(xué)三年級上冊《水和食用油的比較》這一內(nèi)容為例,教師可以從如下角度開展教學(xué)活動。
首先,激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲是關(guān)鍵。教師可以通過設(shè)置引人入勝的問題情境啟動學(xué)生的思維,如:“為什么水總是沉在下面,而油卻總是浮在水面上?”這樣的問題能夠讓學(xué)生感受到科學(xué)與日常生活的緊密聯(lián)系,從而激發(fā)他們解決問題的興趣。
其次,觀察是探究的重要環(huán)節(jié)。在課堂上,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察水和食用油的表面特性,如顏色、透明度等。例如,教師可以要求學(xué)生用透明的玻璃杯分別倒入相同深度的水和食用油,然后比較它們的顏色和流動性。
接下來,設(shè)計實驗是技術(shù)與工程實踐能力培養(yǎng)的核心。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識和觀察到的現(xiàn)象設(shè)計簡單的實驗,驗證自己的假設(shè)。本課中,在探究水和食用油的密度時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一個比較它們浮力的實驗。
最后,教師需要提供適當(dāng)?shù)墓ぞ吆筒牧希寣W(xué)生動手實踐他們的想法。在《水和食用油的比較》課程中,可以提供量杯、天平、滴管等工具,讓學(xué)生能夠準(zhǔn)確地測量和操作。
通過設(shè)置問題情境、觀察現(xiàn)象、設(shè)計實驗和動手實踐的步驟,教師可以在技術(shù)與工程實踐方面培養(yǎng)小學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)能力。這樣的教學(xué)方式不僅符合探究實踐素養(yǎng)的要求,而且能夠使學(xué)生在親身體驗中學(xué)習(xí)和成長。
(二)STEM項目設(shè)計:引入跨學(xué)科項目,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與解決問題能力
STEM教育作為一種跨學(xué)科的教育模式,能夠有效提升學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。以下將以教科版小學(xué)科學(xué)四年級下冊《簡單電路》這一內(nèi)容為例,探討如何在STEM項目中設(shè)計活動,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與解決問題能力。
為了提高學(xué)生的技術(shù)理解能力,可以設(shè)計一個名為“LED燈亮起來”的項目。在這個項目中,學(xué)生需要使用導(dǎo)線、電池、LED燈以及各種電子元件搭建一個電路,使LED燈亮起來。
為了提升學(xué)生的工程實踐能力,可以設(shè)計一個名為“自制電動玩具”的項目。在這個項目中,學(xué)生需要利用所學(xué)到的電路知識,結(jié)合機(jī)械原理,設(shè)計并制作一個簡易的電動玩具。例如,他們可以制作一個簡單的摩天輪模型,通過搭建合適的電路使摩天輪旋轉(zhuǎn)。
總之,通過引入跨學(xué)科的STEM項目,結(jié)合探究實踐素養(yǎng)的要求,可以有效地提高小學(xué)生的技術(shù)與工程實踐能力。這不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與解決問題能力,還能為他們今后的學(xué)習(xí)和生活打下堅實的基礎(chǔ)。
(三)手工制作與工程設(shè)計:鼓勵學(xué)生通過動手實踐掌握科學(xué)原理與工程技能
在當(dāng)前探究實踐素養(yǎng)的教育背景下,提高小學(xué)生的技術(shù)與工程實踐能力顯得尤為重要。手工制作與工程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的有效途徑,能夠幫助學(xué)生通過親手操作掌握科學(xué)原理與工程技能。以教科版小學(xué)科學(xué)三年級下冊《做一個指南針》這一內(nèi)容為例,教師可以采取以下方法提升學(xué)生的技術(shù)與工程實踐能力。
在教學(xué)中,教師需引導(dǎo)學(xué)生對指南針的原理有一個初步的了解。在課堂上,教師可以通過動畫、圖片等形式展示磁鐵的特性,讓學(xué)生知道磁鐵能指示南北方向。在此基礎(chǔ)上,教師可以讓學(xué)生思考如何利用這一原理制作一個簡易的指南針。
接下來,教師可以引導(dǎo)學(xué)生分步制作。在制作過程中,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動手能力。例如,在制作指針時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用泡沫塑料等輕質(zhì)材料,以便讓指針能夠自由旋轉(zhuǎn)。在指南針的底座設(shè)計方面,可以引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣的底座才能使指南針穩(wěn)定地立在桌面上,從而鍛煉學(xué)生的工程設(shè)計思維。
制作完成后,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行指南針的測試和使用,讓學(xué)生親身感受自己制作的指南針能否正確指示南北方向,從而加深對指南針原理的理解。同時,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考在哪些場合中可以使用指南針,以及如何改進(jìn)他們制作的指南針,使其更加精確和實用。
通過手工制作與工程設(shè)計的方式,學(xué)生可以在實踐過程中逐步掌握科學(xué)原理與工程技能,提高自己的技術(shù)與工程實踐能力。而教師在這個過程中要扮演好引導(dǎo)者和支持者的角色,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和探究欲望,為他們今后的學(xué)習(xí)和生活打下堅實的基礎(chǔ)。
(四)環(huán)境教育與可持續(xù)發(fā)展:引導(dǎo)學(xué)生意識到科技與社會的關(guān)系
在當(dāng)今時代,技術(shù)與工程實踐能力是學(xué)生不可或缺的探究實踐素養(yǎng)之一。提高小學(xué)生的這種能力,不僅需要教授相關(guān)知識,更需培養(yǎng)其環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展理念。例如,在教科版小學(xué)科學(xué)四年級上冊《我們關(guān)心天氣》這一內(nèi)容的教學(xué)中,教師可以通過以下方式,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境保護(hù),認(rèn)識科技與社會的關(guān)系。
第一,教師可以設(shè)計一個關(guān)于天氣現(xiàn)象和人類活動的調(diào)查項目。讓學(xué)生觀察并記錄本地一周內(nèi)的天氣變化,同時思考這些變化對人們生活的影響。在此過程中,學(xué)生將了解到天氣與人們的日常生活息息相關(guān),如農(nóng)業(yè)、交通、旅游等。這不僅可使學(xué)生感受到科技在生活中的應(yīng)用,也能讓他們意識到不當(dāng)?shù)娜祟惢顒涌赡軐Νh(huán)境造成的負(fù)面影響。
第二,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行一次關(guān)于氣候變化的模擬實驗。通過模擬溫室效應(yīng)的實驗,學(xué)生可以直觀地看到,當(dāng)大氣中的二氧化碳濃度增加時,地球的溫度會升高,從而導(dǎo)致極端天氣事件頻發(fā)。這樣的實驗既鍛煉了學(xué)生的動手能力,又加深了他們對氣候變化的理解,進(jìn)一步認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性。
第三,教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展一次關(guān)于可再生能源的探究活動。讓學(xué)生收集關(guān)于太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源的信息,討論它們的優(yōu)勢和局限性。通過這樣的活動,學(xué)生不僅可了解到科技在能源領(lǐng)域的應(yīng)用,還能認(rèn)識到可再生能源對于減緩氣候變化的重要性。
第四,教師可以將環(huán)境保護(hù)與課程內(nèi)容緊密結(jié)合,鼓勵學(xué)生提出一些改變自己生活方式以保護(hù)環(huán)境的建議,如減少使用一次性塑料制品、節(jié)約用電、步行或騎自行車上學(xué)等。讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識付諸實踐,養(yǎng)成環(huán)保的生活習(xí)慣。通過以上活動,不僅能夠讓學(xué)生掌握一定的科學(xué)知識,還能夠引導(dǎo)他們養(yǎng)成愛護(hù)環(huán)境、關(guān)注可持續(xù)發(fā)展的良好品質(zhì)。
(五)反思與分享:分享成果,促進(jìn)學(xué)習(xí)交流與提高
在當(dāng)前探究實踐素養(yǎng)的教育背景下,提高小學(xué)生的技術(shù)與工程實踐能力不僅需要學(xué)生在實踐中掌握具體的技能,還需讓他們學(xué)會反思實踐經(jīng)驗,并樂于分享成果,以此促進(jìn)學(xué)習(xí)交流和提高。
以教科版小學(xué)科學(xué)三年級上冊《觀察我們周圍的材料》一課為例,教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分類和比較不同材料(如木頭、塑料、金屬等)的性質(zhì),了解它們的特性和用途。在實踐過程中,教師要鼓勵學(xué)生動手操作,比如用小刀切削材料,用磁鐵吸引金屬,通過親身體驗增進(jìn)對材料屬性的理解。
在實踐后,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生回顧他們所采取的方法和步驟,思考哪些地方做得好,哪些地方可以改進(jìn)。例如,在上述課程結(jié)束后,教師可以組織學(xué)生討論他們是如何選擇和使用工具來探究材料的,以及在這個過程中遇到了哪些困難,是如何解決的。這樣的反思過程可以幫助學(xué)生豐富實踐經(jīng)驗,增強(qiáng)問題解決能力。
最后,教師可以創(chuàng)設(shè)平臺,讓學(xué)生展示他們的實踐過程和發(fā)現(xiàn)。例如,讓學(xué)生通過口頭報告、實物展示或者制作海報的形式,向全班同學(xué)介紹他們觀察和比較材料的過程以及學(xué)到的知識。通過實施這樣的教學(xué)策略,可以有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)交流,提升他們的實踐能力和探究實踐素養(yǎng)。
綜上所述,提高小學(xué)生的技術(shù)與工程實踐能力是一個復(fù)雜而又必要的教育目標(biāo)。通過合理設(shè)計課程內(nèi)容、引入合適的教學(xué)方法和工具,以及構(gòu)建支持性的學(xué)習(xí)環(huán)境,可以有效激發(fā)學(xué)生的興趣和潛能。這種教育模式不僅有助于學(xué)生掌握實用的技術(shù)技能,更重要的是能夠培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng),包括創(chuàng)新意識、團(tuán)隊協(xié)作和生活技能。隨著教育技術(shù)的進(jìn)步和教育理念的更新,未來的技術(shù)與工程教育將更加注重實踐與體驗,更加強(qiáng)調(diào)個性化和差異化教學(xué),以滿足每一個學(xué)生的成長需要和潛力發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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