〔摘" "要〕" 本文聚焦農村學校技術工程領域教學,依據《義務教育科學課程標準(2022年版)》要求,梳理教科版科學教材中工程領域內容,分析教學中師生面臨的挑戰,并從教學設計、課堂實施、學生指導、課程資源開發以及評價與反饋五個方面,確定技術工程領域教學的關鍵點,旨在提升教學質量,培養學生綜合素養。
〔關鍵詞〕" 小學科學;技術工程教學;關鍵點
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)19" " 0100-03
在科技飛速發展的時代,技術與工程教育對于培養學生的創新能力、實踐能力以及解決實際問題的能力越發重要?!读x務教育科學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)對“技術與工程”領域提出了明確要求,強調學生要經歷工程設計與實踐的過程,提升技術與工程素養。然而,相較于城市學校,農村學校在教學資源、師資力量等方面存在一定差距,如何在現有條件下開展高質量的技術工程領域教學,成為亟待解決的問題。
本研究旨在剖析農村學校技術工程領域教學的現狀,探索適合農村學校的教學策略,為農村科學教育工作者提供教學參考,推動農村學校技術與工程教學的發展,縮小城鄉科學教育差距,助力農村學生全面發展。
一、《課程標準》對技術與工程領域教學的要求
(一)總體目標
《課程標準》要求學生了解技術與工程的基本概念、發展歷程,掌握簡單的技術與工程實踐方法,培養創新精神和實踐能力,形成正確的技術與工程價值觀。學生應能夠運用所學知識和技能,解決生活中的實際問題,提升對技術與工程的理解和應用能力。
(二)分階段要求
不同年級對學生在“技術與工程”領域的知識、技能和態度培養有著逐步遞進的要求。1~2年級,側重于引導學生觀察身邊的技術與工程產品,激發好奇心和探究欲望;3~4年級,要求學生初步了解工程設計的流程,嘗試進行簡單的工程實踐;5~6年級,則進一步強調學生對技術與工程原理的理解,以及在實踐中創新能力的培養。
二、教科版科學教材中有關技術與工程領域教學的內容梳理
(一)1~2年級內容
教科版1~2年級教材通過簡單有趣的活動,如給動物建造一個家、做指南針、做一頂帽子等,引導學生認識物體的形狀、結構與功能之間的關系,初步培養學生的動手能力和空間感知能力。這些活動貼近學生生活,易于操作,能夠有效激發學生對技術工程活動的興趣。
(二)3~4年級內容
3~4年級教材逐漸引入工程設計的基本流程,如設計和制作小賽車、簡易太陽能熱水器、模擬安裝照明電路、制作樂器、過山車等。學生在這些活動中,需要明確問題、設計方案、制作模型并進行測試和改進,初步體驗工程實踐的全過程,培養解決問題的能力和團隊合作精神。
(三) 5~6年級內容
5~6年級教材更加注重技術與工程原理的應用,如設計和制作橋梁模型、建造塔臺、制作潛望鏡、制作保溫杯、造船、探究建筑結構的穩定性等。這些內容要求學生運用數學、科學等多學科知識,進行深入分析和設計,培養學生的綜合運用知識能力和創新思維。
三、技術與工程領域教學存在的問題
(一)學生學習層面的挑戰
1.興趣濃厚與材料缺乏的矛盾
“技術與工程”科學課需要大量的操作材料,需要課內外時間的充分保證,但當下學校的教學計劃比較固定,在校內沒有自主時間,材料問題、時間問題都成為制約因素。農村學生對技術與工程活動充滿興趣,但由于學校教學資源有限,難以提供豐富多彩的材料。例如,在進行一些需要特定材料的實驗或制作時,學校可能無法滿足學生的需求,導致其實踐活動受到限制,影響了學習效果,學生實踐能力的鍛煉難以保障。
2.樂于動手與指導缺乏的矛盾
農村學生喜歡通過動手操作來探索知識,但在實際教學中,由于教師精力有限或專業知識不足,對學生的指導往往不夠到位。學生在操作過程中遇到問題時,無法得到及時有效的幫助,導致實踐活動難以順利進行,挫傷了學生的積極性。
3.喜歡模仿與缺乏創新的矛盾
學生在技術與工程活動中,往往習慣于模仿教師或教材的范例,缺乏自主創新的意識和能力。這可能與教學過程中過于強調標準化操作,以及對學生創新思維培養不夠有關。
(二)教師教學層面的挑戰
1.缺乏目標意識。
“技術與工程”作為一個新的領域,部分教師對其教學目標的理解不夠深入。由于缺少對技術本質的認識,不少教師授課時只是簡單地講解教材內容,沒有引導學生深入探究工程設計的過程和原理,缺乏對學生綜合能力的培養。
2.過程單一,指導不夠
在教學過程中,部分教師教學方法單一,往往采用“教師示范—學生模仿”的教學模式,缺乏對學生個性化需求的關注。同時,在學生實踐過程中,教師的指導不夠細致,無法及時發現和解決學生遇到的問題。
3.評價缺位,激勵不夠
在教學評價方面,部分教師過于注重學生的作品成果,忽視了學生在學習過程中的表現。評價方式單一,缺乏對學生創新思維、合作能力等方面的評價,無法有效激勵學生的學習積極性。
四、確定技術與工程領域教學的關鍵點
(一)教學設計方面
1.以真實問題驅動學習
結合農村學生生活實際,創設現實意義工程問題。如高新區周邊水源受季節性污染影響,針對農村水資源利用問題,設計“如何用廢舊材料設計一個簡易凈水裝置”。學生通過收集廢舊塑料瓶、紗布、活性炭等材料,設計并制作凈水裝置。在這個過程中,學生不僅掌握了過濾、吸附等科學原理,還深刻體會到技術對改善生活環境的重要性。又如,結合農村交通狀況,設計“如何制作承重橋”。農村道路常有農用車輛通行,對橋梁承重有一定要求。學生通過探究不同結構橋梁的承重能力,使用竹簽、橡皮筋等材料制作模型,分析影響橋梁承重的因素,激發對工程技術的探究興趣。
2.明確工程設計流程框架
在教學過程中清晰呈現工程設計流程:明確問題—設計方案—制作測試—改進優化—交流評價。以“設計校園雨水收集系統”為例。教師先引導學生明確校園雨水浪費和利用不足的問題,然后分組討論設計方案,繪制草圖;接著,學生利用塑料桶、水管等材料制作模型并進行測試,觀察收集效果,針對測試中出現的漏水、收集效率低等問題進行改進優化;最后,各小組交流評價設計成果。教師可以使用流程圖或思維導圖直觀展示流程,并張貼在教室墻面上,幫助學生理解記憶。
3.簡化流程,適應學情
考慮農村學校學生特點和教師教學實際," 對1~2年級或兼職教師適當簡化工程設計流程。例如將" “設計+制作”" 合并為 “動手實踐” 。以小學1~2年級“制作紙飛機”活動為例。教師無須強調復雜設計環節,直接讓學生動手折疊紙飛機,在試飛過程中引導學生觀察飛機飛行狀態,思考如何改進。同時提供“工程設計記錄單”,設置簡單填空或繪圖區,如讓學生填寫紙飛機折疊方法、飛行距離、改進想法等,幫助學生記錄實踐過程。
(二)課堂教學方面
1.強調迭代改進思維
引導學生樹立迭代改進思維方式,在實踐過程中多次測試作品并記錄失敗原因。例如,在制作船模型時,某學生小組制作的船模型因材料選擇不當而沉沒。教師引導學生分析是材料太薄還是結構不合理等問題,鼓勵學生通過“發現問題—改進方案—再測試”的循環不斷優化作品。經過多次改進,學生嘗試更換更厚的材料、調整船身結構,最終成功制作出能承載一定重量的船模型。
2.跨學科整合
將數學、科學、勞動技術等多學科知識融入技術與工程教學。在造船活動中,引導學生運用數學知識計算船體體積與載重量關系,如通過阿基米德原理公式計算不同體積船體的最大載重量。運用科學原理理解浮力和穩定性,如改變船身形狀觀察浮力變化。通過勞動技術掌握工具使用方法,如使用剪刀裁剪材料、用膠水粘貼部件等,讓學生在實踐中體會學科知識的相互關聯和應用。
3.分組合作策略
根據農村學校班級規模特點合理分組:一般班級每組3~4人,明確分工,如記錄員負責記錄小組討論和實踐過程,材料員負責收集和管理材料,測試員負責測試作品性能等。以“制作太陽能熱水器”活動為例。小組內成員各司其職,共同完成設計、制作和測試任務;對于小班額學校,設計“微小組”,2人一組,保證全員參與,如在“制作簡易風向標”活動中,兩人合作完成從材料準備到制作、調試的全過程。
(三)學生指導方面
1.材料選擇與替代方案
優先選擇低成本、易獲取材料,如吸管、紙板、黏土、塑料瓶等。針對資源匱乏的學校,提供材料替代方案。例如在制作簡單杠桿模型時,用樹枝代替金屬桿,用石塊、磚塊代替標準砝碼測試載重。在某偏遠農村學校,學生利用當地常見的玉米秸稈和麻繩制作簡單的橋梁模型,通過調整秸稈捆綁方式和麻繩連接點,測試橋梁承重能力,取得良好教學效果。
2.工具安全使用規范
在實踐活動前,提前教授學生剪刀、膠槍等工具正確使用方法,強調安全規則,如“傳遞剪刀時尖端朝自己”。對于1~2年級學生,提供預裁剪材料,減少操作風險。例如,在“制作手工賀卡”活動中,為1~2年級學生準備好裁剪好的紙張、形狀模板等,教師現場演示膠棒使用方法,確保學生安全進行手工制作。
(四)課程資源開發方面
1.活用本土資源
充分利用農村自然和人文資源開發具有地方特色的課程案例。例如,結合農村農業生產,設計“農用灌溉水渠模型”,學生通過實地考察農田灌溉需求,利用泥土、塑料薄膜等材料制作水渠模型,探究如何提高灌溉效率。邀請家長或本地工匠參與課堂教學,分享傳統木工技藝等,豐富教學內容。如某農村學校邀請當地木工師傅教學生制作簡單木質農具,學生不僅學到木工技能,還傳承了鄉土文化。
2.信息化工具輔助
推薦免費工程類學習App,如“Tinkercad”簡易3D設計工具,幫助學生進行虛擬設計和模擬實驗。利用信息化工具打破時間和空間限制,為學生提供更多學習資源。例如,某農村學校學生應用“Tinkercad”設計小型風力發電機模型,在虛擬環境中測試不同葉片形狀和角度對發電效率的影響,然后再進行實際制作,大大提高了制作成功率和學習效果。
(五)評價與反饋方面
1.注重過程性評價
建立多元化評價體系,關注學生在設計、合作、改進過程中的表現。使用“星級評價表”,對學生創意性、合作性、動手能力等關鍵能力進行量化評價。以“設計環保垃圾桶”活動為例,從垃圾桶外觀創意、小組合作默契程度、制作工藝精細度等方面進行星級評定,全面反映學生學習情況。
2.鼓勵性語言引導反思
在評價過程中,避免使用否定式評價,應以提問方式引導學生反思。例如,在評價學生制作的“簡易投石機”時,教師提問“如果增加投石機的臂長,投射距離會有什么變化?”“哪些地方下次可以做得更好?”通過這些問題激發學生思考,促進學生自我提升。
農村學校在技術與工程領域教學中雖面臨諸多挑戰,但通過深入理解《課程標準》要求,結合農村實際情況,從教學設計、課堂實施、學生指導、課程資源開發以及評價與反饋等方面入手,采取有效的教學策略,能夠提升教學質量,培養學生的技術與工程素養。未來,農村學校應不斷探索創新,整合各方資源,推動技術工程領域教學的持續發展,為農村學生的成長和未來發展奠定堅實的基礎。同時,教育部門和社會各界也應給予農村學校更多的支持和關注,共同促進城鄉教育的均衡發展。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京:北京師范大學出版社,2022