把“技術(shù)與工程”教育落到實(shí)處

我們生活在一個(gè)越來越離不開科學(xué)與技術(shù)的世界里，科學(xué)與技術(shù)已成為推動(dòng)人類文明發(fā)展的核心力量，正如人們常說的“科學(xué)是用腦和手認(rèn)識(shí)自然世界，技術(shù)是用腦和手改造世界”。

以往我們比較重視科學(xué)概念和原理的教學(xué)，但對科學(xué)課中的“技術(shù)與工程”內(nèi)容比較忽視，以為這些內(nèi)容進(jìn)不了作業(yè)本、上不了考試卷，是可教可不教的“軟任務(wù)”，無論是課堂教學(xué)，還是課外輔導(dǎo)，很少有相關(guān)專題的研究和培訓(xùn)。在教學(xué)實(shí)踐中，許多教師對科學(xué)課實(shí)踐特性認(rèn)識(shí)不足，對學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)的難度估計(jì)不足，往往是管了知識(shí)目標(biāo)，忘了“技術(shù)與工程”教育。

一、科學(xué)課程中開展“技術(shù)與工程”教育的價(jià)值

知識(shí)來源于行，知行不能分，知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的獲得來自主體與客體的相互作用。“做中學(xué)”主要是針對傳統(tǒng)教學(xué)的“書本中心”提出來的，杜威認(rèn)為“在做事里面求學(xué)問”，比“?？柯爜淼膶W(xué)問”好得多。著名教育家陶行知早就提出“做中學(xué)，學(xué)中做”理論，實(shí)踐能力不是通過書本知識(shí)的傳遞來獲得發(fā)展，而是通過學(xué)生自主地運(yùn)用多樣的活動(dòng)方式和方法，嘗試性地解決問題來獲得發(fā)展的。

科學(xué)課程中的“技術(shù)與工程”領(lǐng)域是培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為技術(shù)應(yīng)用的意識(shí)和能力，并通過構(gòu)思、制作、評(píng)價(jià)、改進(jìn)等實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的理解，逐步形成對科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)相互關(guān)系的整體認(rèn)識(shí)。小學(xué)生對自己周圍的一切事物具有濃厚的興趣和強(qiáng)烈的好奇心，充分利用這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和實(shí)施小學(xué)科學(xué)“技術(shù)與工程”教育活動(dòng)，可以在小學(xué)階段培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。從這個(gè)意義上看，“技術(shù)與工程”類課程應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生圍繞實(shí)際的活動(dòng)任務(wù)進(jìn)行方法實(shí)踐，發(fā)展他們的“實(shí)踐力”。小學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知能力有限，在科學(xué)知識(shí)教學(xué)方面不可能“拔”得很高。如果能在動(dòng)手實(shí)踐方面給予足夠的重視，讓學(xué)生親歷典型的“技術(shù)與工程”活動(dòng)，積累豐富的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)，無論是對他們今后科學(xué)概念的建構(gòu)，還是創(chuàng)新能力的發(fā)展都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義。

二、“技術(shù)與工程”類科學(xué)課教學(xué)的一般過程

（一）錨定現(xiàn)象，明確目標(biāo)

1.提出明確的技術(shù)目標(biāo)

在課的伊始，提出制作產(chǎn)品具體的技術(shù)功能指標(biāo)，呈現(xiàn)作品評(píng)價(jià)量規(guī)，指明開展設(shè)計(jì)的方向和目標(biāo)。如《設(shè)計(jì)一輛小賽車》一課，設(shè)計(jì)一輛怎樣的小賽車（具有什么功能）是設(shè)計(jì)的方向。

2.給出明確的限制條件

教師提出明確的限制條件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入“技術(shù)設(shè)計(jì)”狀態(tài)。如《設(shè)計(jì)一輛小賽車》一課，限制的條件可作如下規(guī)定：動(dòng)力材料為氣球或橡皮筋，車身長度不得超過25厘米。賦予活動(dòng)以真實(shí)的意義。

（二）構(gòu)建模型，設(shè)計(jì)方案

1.根據(jù)任務(wù)激活相關(guān)概念

在明確任務(wù)后，教師要想辦法激活學(xué)生頭腦中已有的對任務(wù)的概念理解，為設(shè)計(jì)活動(dòng)提供科學(xué)概念支撐。如設(shè)計(jì)小賽車，教師要想辦法激活學(xué)生的力學(xué)、材料等知識(shí)，如物體的運(yùn)動(dòng)、常見的力、材料的輕重等，這是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵一步。

2.通過交流優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

在各小組構(gòu)思和初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，小組討論、選擇、確定方案。在這個(gè)過程中，學(xué)生思考哪個(gè)方案最可行，哪個(gè)方案最實(shí)用，哪個(gè)方案最節(jié)約等。

（三）驗(yàn)證模型，初步嘗試

這個(gè)環(huán)節(jié)是“技術(shù)與工程”類課程的核心環(huán)節(jié)，學(xué)生將根據(jù)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作、測試。教學(xué)時(shí)要求學(xué)生先驗(yàn)證，再調(diào)整。

1.驗(yàn)證和調(diào)整原先設(shè)計(jì)

在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生很容易受到材料或其他小組的影響，而輕易否定或更改原先的設(shè)計(jì)方案，甚至將方案丟在一邊，想到哪做到哪。因此，在實(shí)踐的第一階段，教師應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地鼓勵(lì)學(xué)生先驗(yàn)證，看看自己原來的構(gòu)思行不行，問題出在哪里，在小組研討或聽取別人的意見后慎重修改，在多項(xiàng)可能的選擇中進(jìn)行優(yōu)化。

2.研究和破解技術(shù)難題

在學(xué)生的實(shí)踐操作中，還存在著一個(gè)眼高手低的問題，想得很好，卻很難做出來。比如制作小賽車時(shí)，細(xì)節(jié)問題會(huì)在制作中充分暴露出來：輪子會(huì)左右晃動(dòng)、車子跑不直、輪子打滑、氣球噴嘴口過大或過小等。發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，教師要給學(xué)生一個(gè)自我解決問題的空間，減少過多的干擾。

（四）評(píng)價(jià)模型，展示交流

1.展示和評(píng)價(jià)作品

在展示與交流的過程中，要指導(dǎo)學(xué)生介紹作品的科學(xué)原理、特色，并對照作品設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)，看是否達(dá)到了預(yù)設(shè)目標(biāo)。如“設(shè)計(jì)和制作小賽車”，可以把跑得最遠(yuǎn)和最近的一組挑選出來，在對比中，就不難發(fā)現(xiàn)問題及原因。

2.反思和改進(jìn)作品

讓學(xué)生在比較中學(xué)會(huì)反思，尋找原因，在反思中促進(jìn)新觀念的形成。這比作品本身的優(yōu)劣更值得關(guān)注，是學(xué)習(xí)的隱性成果之一。在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，學(xué)生作品的精致化程度不會(huì)很高，不妨將這些作品看成是“模型”或“樣機(jī)”，給他們的反思改進(jìn)留下空間。

（五）完善模型，課外拓展

1.提出新的目標(biāo)

時(shí)間和空間的保證是切實(shí)提高學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵，課內(nèi)以探討科學(xué)性為主，創(chuàng)新性、工藝精細(xì)化等目標(biāo)可以放到課外。

2.課外完成任務(wù)

不能滿足于讓學(xué)生做一個(gè)樣式單一、技術(shù)粗糙的“初制品”。在課的結(jié)束時(shí)，教師可以讓學(xué)生觀看其他作品的資料，為他們提供創(chuàng)作思路，引導(dǎo)他們在科學(xué)興趣小組活動(dòng)中繼續(xù)研究和改進(jìn)。

三、“技術(shù)與工程”類實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo)策略

要堅(jiān)持以課內(nèi)為基礎(chǔ)，重設(shè)計(jì)方法和操作技術(shù)的習(xí)得，練習(xí)“基本功”；以課外為拓展，重作品的創(chuàng)新和創(chuàng)優(yōu)，發(fā)展“實(shí)踐力”，在循序漸進(jìn)中達(dá)成教育的目標(biāo)。

（一）基礎(chǔ)課的“扶”：由淺入深，不斷習(xí)得設(shè)計(jì)方法

在教學(xué)中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生隨意更改原先的設(shè)計(jì)，他們以為設(shè)計(jì)是畫畫圖而已，因此，既要讓他們明白設(shè)計(jì)的依據(jù)，更要了解設(shè)計(jì)的流程。

1.通過產(chǎn)品探究感悟設(shè)計(jì)的基本思想

在對教材中有關(guān)科技產(chǎn)品的探究中，讓學(xué)生感悟現(xiàn)在所使用的各種工具和機(jī)械都是設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，知道為了實(shí)現(xiàn)不同的功能需要不同的設(shè)計(jì)和制作，知道設(shè)計(jì)需要技術(shù)作保障，知道科學(xué)技術(shù)離不開科學(xué)知識(shí)的支撐，需要經(jīng)歷 “初步設(shè)計(jì)——調(diào)整設(shè)計(jì)——完善設(shè)計(jì)”的設(shè)計(jì)過程。

2.通過構(gòu)畫圖樣習(xí)得設(shè)計(jì)的基本方法

三、四年級(jí)以課內(nèi)的小制作形式進(jìn)行，設(shè)計(jì)主要以口頭設(shè)計(jì)和簡圖為主，了解設(shè)計(jì)的依據(jù)和樣式。五、六年級(jí)需要開放空間，開展更大的設(shè)計(jì)活動(dòng)，要求學(xué)生提供包括材料、簡單的設(shè)計(jì)圖、功能介紹等內(nèi)容的設(shè)計(jì)方案，使他們在反復(fù)實(shí)踐中初步掌握設(shè)計(jì)流程、方案選優(yōu)和評(píng)價(jià)的思路，提高再設(shè)計(jì)的能力。

（二）實(shí)踐活動(dòng)的“導(dǎo)”：從扶到放，不斷提升技術(shù)能力

有了設(shè)計(jì)圖，學(xué)生能做出作品來嗎？事實(shí)上，想得很好卻做不出來的現(xiàn)象比比皆是。因此，技術(shù)與工程活動(dòng)要由簡單到復(fù)雜，由模仿到改進(jìn)，再到創(chuàng)新，不要求一步到位。

1.在起步階段扶一程，培養(yǎng)基本的技術(shù)能力

作品制作階段主要是培養(yǎng)學(xué)生的技能，包括：正確掌握和安全使用工具的技能；正確使用材料的技能；準(zhǔn)確地制作零部件的技能；熟練而合理地把零部件組裝起來，成為一件完整作品的技能。如“制作太陽能熱水器”，應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生通過動(dòng)手制作，探討如何升溫和保溫，如何選用材料，如何搭建支架等。

2.在提高階段放一放，積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

在第一次上《太陽能熱水器》一課時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生只是照著教材上的要求做，作品雷同，這是學(xué)生在沒有經(jīng)驗(yàn)的情況下的簡單模仿。第二次在同一個(gè)班重上這一內(nèi)容，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的想法多了，能夠利用光學(xué)知識(shí)對材料進(jìn)行改造，做的精致程度也明顯提高，說明學(xué)生的實(shí)踐能力的提高是需要反復(fù)錘煉的。

（三）創(chuàng)新活動(dòng)的“放”：由易到難，不斷發(fā)展實(shí)踐創(chuàng)新力

只是結(jié)合科學(xué)課程中的技術(shù)與工程內(nèi)容開展實(shí)踐活動(dòng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還開辟了兩個(gè)通道來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

1.依托科學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)校本課程

通過第二課堂、選修課、學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)等方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。校本課程以“讓我們做科學(xué)”為主線索，分為兩大板塊：創(chuàng)新思維訓(xùn)練篇、動(dòng)手實(shí)踐篇，精選了生活中的金點(diǎn)子、小巧手等內(nèi)容，由易到難，有序設(shè)計(jì)，不斷發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新力。

2.依托“一生一品”開展例行評(píng)選

根據(jù)教材和學(xué)生實(shí)際，分年級(jí)組開展一學(xué)年一人完成一項(xiàng)作品的科學(xué)實(shí)踐作品評(píng)選活動(dòng)。在評(píng)選過程中，每個(gè)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐素養(yǎng)得到了公正的評(píng)價(jià)，參與面得到了保障，優(yōu)秀作品充實(shí)到資源庫，成為進(jìn)一步優(yōu)化和創(chuàng)新的備選作品。

四、“技術(shù)與工程”實(shí)踐活動(dòng)的支持機(jī)制

（一）“做——導(dǎo)——評(píng)”活動(dòng)引導(dǎo)

1.“自助餐式”的材料支持

“技術(shù)與工程”方面的教學(xué)，材料是一個(gè)關(guān)鍵因素。我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生準(zhǔn)備豐富的、本土化的、在生活中可以尋找到的材料，同時(shí)要求學(xué)生也準(zhǔn)備相關(guān)材料，并在實(shí)驗(yàn)室里設(shè)置材料區(qū)，使其成為“自助餐式”材料站。我們還將勞技教室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合，添置了多種工具和材料，使其成為學(xué)生課外制作的實(shí)踐場所。

2.“前置式”的量規(guī)引導(dǎo)

“技術(shù)與工程”方面的教學(xué)需要有強(qiáng)大的評(píng)價(jià)工具來保障。我們改變以往先有學(xué)生作品后有教師評(píng)價(jià)的情況，提前設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)量規(guī)從任務(wù)要求、設(shè)計(jì)、材料、制作、習(xí)慣等方面列出相應(yīng)指標(biāo)，并為每個(gè)指標(biāo)在不同測量等級(jí)（如優(yōu)、良、合）下面加上描述性語句，以反映該等級(jí)的特征，構(gòu)成各個(gè)等級(jí)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（量規(guī)）。對于特別好的作品，學(xué)校以“收藏證”的方式進(jìn)行激勵(lì)，把它保存起來，放入學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的展示櫥和實(shí)驗(yàn)材料室。

3.引導(dǎo)學(xué)生在反思中自我調(diào)控

引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)模型之前思考其科學(xué)性和可行性，在制作過程中自我監(jiān)控，養(yǎng)成邊做邊思考的習(xí)慣，在作品成型階段進(jìn)行自我評(píng)價(jià)：這個(gè)模型的優(yōu)勢是什么？這個(gè)模型的局限性是什么？怎樣改善這個(gè)模型？通過評(píng)價(jià)，為修正、完善作品指明方向。

（二）“點(diǎn)——線——面”校內(nèi)助長

1.實(shí)踐機(jī)會(huì)點(diǎn)滴積累

我們用積分獎(jiǎng)勵(lì)的辦法鼓勵(lì)學(xué)生參加科技實(shí)踐類活動(dòng)、科技創(chuàng)新大賽等，給不同的比賽成績賦分，并以量化的形式激勵(lì)學(xué)生成長。

2.社團(tuán)活動(dòng)貫穿主線

學(xué)校組建了各個(gè)年級(jí)段的科學(xué)社團(tuán)，招收科學(xué)愛好者入團(tuán)。在教師的引導(dǎo)下，舉辦“科學(xué)制作宣傳周”“學(xué)生成果展示月”等系列主題活動(dòng)，使參與的學(xué)生面擴(kuò)大。

3.創(chuàng)新活動(dòng)多面整合

學(xué)校常態(tài)化推進(jìn)隊(duì)團(tuán)活動(dòng)與創(chuàng)新活動(dòng)的整合，參與的教師由科學(xué)擴(kuò)展到美術(shù)、計(jì)算機(jī)、語文等學(xué)科，突破了學(xué)科界限。學(xué)生可以根據(jù)活動(dòng)的需要，自行邀請相關(guān)教師作導(dǎo)師，解疑答惑，指導(dǎo)他們的實(shí)踐活動(dòng)，這對于學(xué)生整體創(chuàng)新素養(yǎng)的提升有積極的意義。

（三）“家——?！獏^(qū)”校外聯(lián)動(dòng)

1.發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用

我們通過家校通、家長會(huì)等載體，引導(dǎo)家長明確書面作業(yè)和實(shí)踐類作業(yè)的關(guān)系，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，有計(jì)劃地反饋學(xué)生實(shí)踐作業(yè)情況。當(dāng)學(xué)生獲得創(chuàng)新成果獎(jiǎng)時(shí)，學(xué)校及時(shí)向家長和學(xué)生發(fā)出喜報(bào)，以激勵(lì)更多的學(xué)生投入到創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)之中。

2.發(fā)揮家長的支持作用

部分設(shè)計(jì)制作類活動(dòng)，可能會(huì)有一定的難度，在材料準(zhǔn)備或?qū)嶋H制作中，我們向家長發(fā)放材料清單或溫馨提示卡，請家長配合。學(xué)校還出面邀請一些具有技術(shù)特長的家長來校助教，拓展教育資源。

3.發(fā)揮社區(qū)的作用

我們積極開展“學(xué)生下社區(qū)”等系列活動(dòng)，派出科技輔導(dǎo)老師，協(xié)助社區(qū)人員開展科技類的實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在“做中學(xué)”中體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的密切關(guān)系。

五、開展“技術(shù)與工程”教育需要解決的若干問題

1.教師工作量的問題

由于“技術(shù)與工程”中的大部分制作活動(dòng)需要課外完成，需要教師準(zhǔn)備材料、參與指導(dǎo)、開放實(shí)驗(yàn)室，這勢必會(huì)增加教師的工作量。 如何在課務(wù)安排上考慮這一部分的工作量，調(diào)動(dòng)教師的積極性是一個(gè)現(xiàn)實(shí)議題。

2.學(xué)生學(xué)業(yè)壓力的問題

在應(yīng)試教育占主導(dǎo)地位的當(dāng)下，學(xué)生的課內(nèi)外學(xué)習(xí)壓力與日俱增，他們參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的時(shí)間難以保證，家長的支持有限，容易走向形式，如何提高學(xué)生課外參與率是一個(gè)難題。

3.必要的經(jīng)費(fèi)支持問題

在涉及制作材料時(shí)，學(xué)校不得向?qū)W生收取費(fèi)用，只有從有限的辦公經(jīng)費(fèi)中擠出一部分來添置材料，這樣，面向少數(shù)科技創(chuàng)新的學(xué)生尚可支持，但面向所有學(xué)生時(shí)就顯得力不從心。上級(jí)教育裝備中心和教學(xué)儀器站如何在材料的配送上提供支持，也是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。