



從知識目標來看,技術與工程是一個明顯區別于老課標的新領域,與物質科學、生命科學、地球與宇宙科學共同構成了小學科學的4大領域。
既然課標把技術與工程作為一個新的領域單列并強調其重要性,那么,教材編寫組是不是要考慮當孩子學完了整個小學階段課程時,要對“技術與工程到底是怎么一回事,做技術設計時,有哪些基本的步驟、基本的流程、基本的方法”有一個比較清晰而明確的認識?
基于這樣的認識,我們認為較好的方法就是:每個學期最后一個單元單列《技術工程流程》單元,凸顯“需求、設計、制作、調試、評估”這一基本流程,按照學生的認知水平和認知規律,將這個基本流程在不同年級段進行不同水平層次的分解,并呈螺旋式上升。通過有效地、漸進地反復訓練,讓孩子在頭腦中將技術設計的流程固化下來,形成他們自身的關于技術與工程方面的一種基本的科學素養,或稱為基本的技術素養。
這一點其實與科學探究的基本流程是相似的,如提出問題、猜想假設、收集信息、整理信息、邏輯推理、交流研討、得出結論等,也是一個從低年級到高年級不斷螺旋式上升的過程,在經過不斷地、反復地訓練后,孩子就會在頭腦中將科學探究的流程固化下來,形成自身的一種基本的科學素養。
一、科學探究與技術設計有區別也有聯系,這決定了我們需要單列《技術工程流程》單元
通過科學探究解決的問題,單就認知來說,主要就是“有什么(個體、群體的存在)、什么樣(形態、構造、特征)、為什么(原因、變化條件)”三方面。這是科學知識的三個基本層次,也是科學教育的三個層次的不同核心內容。
通過技術設計解決的問題,決定了在“有什么、什么樣、為什么”三方面內容的基礎上,又增加了“怎么做”的內容,即在重視科學認知的同時又重視技術教育。要教會學生“怎么做”,既要考慮學生的認知規律,又要注重操作、技能方面的訓練,更要形成對“什么是技術、怎樣做技術”的理解。
以往,我們強調用“做中學”的方法來引導學生開展科學探究,其實“做中學”同樣是做技術設計的重要方法,“做中學”是科學探究與技術設計共同提倡的方式。一般而言,通過科學探究得到知識、原理等,又為技術設計做產品打下了基礎。
湘版小學《科學》教材,在每一學期最后單列一個《技術工程流程》的單元,就是不斷地、由淺入深地用“做中學”的方法,加強、提升學生的基本技術素養。
二、每學期單列《技術工程流程》單元是可行的
教材組細致分析了新課標的要求和學生的認知規律,以及國內外較多的一些文獻資料,最終確定了“需求、設計、制作、調試、評估”5大要素,其中,“調試”環節或者結合進“制作”之中,或者結合進“評估”之中,以更符合小學生的認識并方便教師的教學。
最終,我們做出了1~6年級技術工程流程訓練的總體框架,重點是培養學生對技術性質的理解,如下表:
要特別說明的是,低年級也可以經歷簡單的技術工程流程,理由是課標中關于技術工程流程方面對低年級段也是有明確要求的,如“利用提供的材料和工具通過口述、圖示等方式表達自己的設計與想法,并完成任務”“對自己和他人的作品提出改進建議”。
三、每學期單列《技術工程流程》單元,并不排斥技術領域的其他課標點(如“課標16~18”幾組主要概念)的達成
湘版小學《科學》教材每學期最后單列的一個《技術工程流程》單元,能與普通的單元相輔相成,一并完成和達到技術工程領域的總目標,“課標16、17”兩組主要概念可以更好地達成。
先來看看課標中技術與工程領域的學段總目標和“課標16、17”的要求。
“課標16”——工程技術人員依據科學原理設計和制造物品、解決技術應用的難題,創造了豐富多彩的人工世界。
“課標17”——技術的核心是發明,是人們對自然的利用和改造。知識結構圖如下:
例如,“課標16.2——工程和技術的產品能夠改變人們的生產、生活”,落實在普通單元中,可以有蔡倫造紙,有鳥巢、高塔、拉索橋、趙州橋,有阿基米德的“給我一個支點,我能撬動地球”等;落實在《技術工程流程》單元,可以有從“做中學”的角度,讓孩子當一個小小工程師,親自去“設計和開發新產品,以滿足人們的需求,使人工世界不斷發展與完善”,如《設計橋梁》《設計起重機》《設計太陽能熱水器》《創造與發明》等。
又如,“課標17.2——工具是一種物化的技術”,落實在普通單元中,可以用剪刀做紙風車以便認識風力,可以用小繩吊起磁鐵來看磁鐵的指向等;落實在《技術工程流程》單元,有更多的機會讓孩子“做中學”,多方位、多角度地動手操作,如《制作指南針》(指南針的磨制、安裝)、《制作風向標》(風向標的各個部件的制作、安裝、調試)等。
“課標18”提出,工程技術的關鍵是設計,工程是運用科學和技術進行設計、解決實際問題和制造產品的活動,具體內容如下表:
課標的原意,不是孤立地割裂在不同年級段訓練技術工程流程的不同方面,而僅僅是列出了在哪一個年級段,關于技術工程流程主要的哪一個主要方面應該要達到的水平。
我們把“課標18.2、18.3”具體分解成下表,以使湘版小學《科學》教材的技術工程流程更具備各年級段的水平層次性,以及更好的實際操作性、完備性。
四、每學期單列《技術工程流程》單元,還能很好地體現和承載新時期我國大力提倡的“創新意識”教育的基礎和啟蒙
不是說科學探究就不講究“創新意識”了,只是人類的科學知識畢竟已經發展到了一個如此輝煌的地步,每一步又是踩著歷史上無數巨人的肩膀上去的,越是隨著歷史的前進,科學創新的每一步就越是艱難。
更加高效地建設我們家園的辦法,就更加落在了技術創新方面。譬如“蘋果”的喬布斯,并不是在科學的領域有了新的創新,而恰恰是技術的創新!要達成技術的創新,需要對技術的內涵、技術設計的基本流程有深刻的理解!
從這一點上來說,每學期教材中單列《技術工程流程》單元是不錯的選擇!