劉婉英
一、來源與思考
技術與工程領域內容,出現在2017版《小學科學課程標準》,其中,提到“技術與工程領域的學習可以使學生有機會中和所學的各方面知識,體驗科學技術對個人生活和社會發展的影響。”[1]。
技術與工程學習是一個做中學的過程,更是一個應用所學知識解決實際問題的過程,在這個過程中學生能充分體會到自己所學科學知識的有用,進行科學研究的重要意義。
科學、技術與工程相互應用的根本目是為服務人類生活,使人們生活需求的產品問世。同時,我們還要考慮技術與工程發展對人類生活正面和負面的雙重影響,例如材料的耗費,環保與經濟的性價比,如何在利與弊之間做出選擇,從而平衡利與弊的影響。
二、課堂教學實踐內容的選擇
選擇什么內容進行技術與工程實踐的教學?我在實踐中有了以下三點思考:
1.學生的提問
科學課后,我有時會收到類似的提問“……怎么做?”“……怎么用?”例如:《二氧化碳》一課后,孩子就提出“滅火器怎么做?”的問題。這些問題表達了學生想要自主研究,自主學習,自主應用知識的欲望,抓住這樣的研究主題,不正是我們進行技術與工程類教學最好的內容選擇嗎?
2.學生學習的困惑
很多時候,學生不知道學習知識有什么實際用途。例如:定滑輪、動滑輪和輪軸,即使我們每周都升國旗,每天都坐電梯,但卻沒有機會去觀察這些工具的使用。所以即使在課堂的最后,揭示了這些工具的應用原理,孩子們還是不明白。
技術與工程的教學則能有效解決此問題,提出實際問題,讓孩子選擇知識解決問題,落實知識的綜合應用,把一個又一個工具模型做出來,在此過程中,學生就明白了,原來我們身邊見到的工具縮小后就是這個樣子,它們真的可以省力,可以改變方向,可以又省力又改變方向,重點在于組合設計。
3.學生生活中遇到的問題
生活中我們會遇到很多問題,例如做裝飾品的泡沫太厚切不光滑,一放假學校就沒人給植物澆水了等,這些問題不大,但想解決依舊需要設計與制作,也就可以成為我們技術與工程教學的內容選擇,這類問題的選擇更利于幫助學生解決身邊問題,潛移默化地認識“運用知識創造服務人類的產品”。
三、借助技術與工程實踐活動,提升學生科學素養
在技術與工程實踐教學過程中,我深刻體會到學生多方面科學素養的提升。
1.借助科學學習,提升科學觀念
技術工程教學是一個用知識的過程。科學概念的掌握和學習是解決一切實際問題的基礎。每次在完成一個任務的時候,學生都會發現自己有些知識是不會的,于是解決不了這個問題。這時,知識的學習就不再是教師教的過程了,而是轉變為了學生根據自己需求主動學習的過程,真正將科學概念與規律進行了內化升華。
2.借助實踐體驗,提升操作技能
多種工具的使用需要實踐練習。制作是技術與工程實踐中必不可少的環節,很多時候會用到錘子、鉗子、膠槍等不常見的工具,這就需要學生在這個過程中去練習,千萬不要想著孩子們剛接觸工具時就會釘釘子或是用鉗子,也許對于孩子來講,一個單元的設計制作后,他最大的收獲正是學會了某一個工具的使用,這也正是技術與工程類課堂能達到的一種特殊教學效果。
3.借助實踐體驗,提升問題分析能力
工程實踐教學中,學生會根據現實問題多次改進,需要學生具備足夠分析問題的能力。但最開始的教學中,孩子并不會發現問題,只知道失敗了,因此分析問題的能力需要依靠全班、全校甚至校外家庭去培養。測試與評估可以幫助孩子發現設計上的缺陷,完善產品,滿足人的需求。
四、教學策略——將實踐與真實產品研制過程相結合
1.還原研發真實情景,引領學生失敗中成長
產品研發需要大量時間與試驗。在研發過程中,技術研發人員的重點是找出失敗原因,排除一個又一個錯誤,從而不斷進步。
初次成為研究員的孩子在考慮問題時會很不全面,老師要真正理解他們出現的安全以外的問題,幫助他們在失敗中分析解決問題,在失敗中克服挫折與放棄思想,欣賞并鼓勵孩子堅持研究,最終在失敗中成長完成任務。
2.現代技術研發常規模式進入課堂,引領學生體會市場評估的重要意義
單純制作并不是核心素養中技術與工程的核心,根據評估改良產品,經過市場調研與反饋后不斷改進產品再次投入市場使用,已成為現在技術產品研發的一種常規模式。若我們的學生從小就明確這樣的運作模式,認識到技術與工程的核心思想,對今后生活將產生巨大影響。
《制作滅火器》一課中,我們的市場不僅有校園內的老師和同學,孩子們還在父母和鄰居間進行調查,得到反饋建議,意識到不同人群有不同的評估標準,完成功能評估后,還需進行市場評估,根據市場評估結果進行改良。充分體驗評估引發改良,經過市場調研與反饋后不斷改良產品再次投入市場使用,這一現代技術產品開發的常規模式。
3.自制工具解決問題,體驗需求對于工具誕生及演變的重要影響
生活中每一種工具都有獨特用途,是物化的技術,是為滿足人們的生活需求被設計出來的。若我們的學生,從小就可以根據實際問題,利用所學知識,設計自己需要的工具,并將設計轉化為實物,利用自制工具解決問題,并在這個工具的研發過程中,進行有效的評估和改良,這對他今后發展將有重大的指導。
結合我校學生制作模型時出現泡沫太厚,不好切,大型電熱切割器太危險,不敢用的真實問題。我將《電熱器》一課拓展,形成《制作簡易電熱切割器》的教學內容。在課堂中,學生為了解決實際問題進行工具設計,這與我們生活中創造工具的初衷是相似的,從而幫助學生親身體驗根據特定需求設計工具,將設計轉化為實物并使用自制工具生產物品的過程。
綜上所述,技術與工程教學活動是一個應用知識與應用能力的綜合性學習過程,是一個來源于生活需求和學生發展需求的問題解決過程,真正有利于提升學生科學素養。