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(nèi)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(lián)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(zhí)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(xiàn)上述教學構(gòu)想。

師：現(xiàn)在，我們已經(jīng)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(jīng)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(guī)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(xiàn)在，請你來當小設計師，使用現(xiàn)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(jié)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(jīng)過一番努力與嘗試，多數(shù)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(xiàn)了科學與生活的聯(lián)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(fā)現(xiàn)它存在一個有違現(xiàn)實的錯誤——現(xiàn)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?nèi)詰摫M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(xiàn)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(gòu)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)身邊一些利用斜面省力的事例”四大教學目標進行的調(diào)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(wǎng)搜索或向?qū)＜仪蠼躺钪械臉蚱峦ǔ５钠露确秶筒粫霈F(xiàn)上述有違現(xiàn)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(zhì)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(jīng)過上面的思考，“小小設計師”的環(huán)節(jié)便可進行如下調(diào)整：

有一條河上要建一座上面能行車下面能過船的橋梁。現(xiàn)在，請你來當回“小小設計師”——使用現(xiàn)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(jié)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(guī)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！