在開放中組織　在參與中引導

王建良

【摘要】小學科學新課標增加了“技術與工程”領域，這一重大變革對小學科學課堂教學中教師行為和學生行為提出了新的要求。在小學科學課堂上，教師應給學生創造出較多用于研究和討論的時間，以此調動學生的積極性，只有激發學生主動探知欲，才能充分體現學生是學習的主體;只有通過更好地組織和引導，讓學生保持情感和認知的高度投入，才能成為深度學習發生的內原動力保障，科學以探究為核心才能落到實處。技術與工程領域的內容要滿足社會發展和學生求知的需要，科學課堂應具有開放性，開放的技術工程類科學課堂也有利于激發學生的好奇心，提高學生的設計和制作能力、運用科學知識解決實際問題的能力，進而提升學生的綜合素養。

【關鍵詞】深度學習 技術工程 組織 引導

小學科學中技術工程領域的內容綜合應用性較強，對提高學生工程思維和工程素養有著直接的作用，為我們全面提升學生核心素養補上了一塊短板。下面就以《建橋梁》一課為例，談談深度學習觀下技術工程類課堂教學的組織與引導。

一、整合教材，項目化組織課堂教學

1.開放性組織教學內容

項目化的學習，有助于學習者獲得更加整體、全面的知識，也有助于培養學習者的問題意識及問題解決能力，提高學習者的協作學習能力。學習項目化也是提高學生的認知投入和意志投入的有效方法。《建橋梁》一課遵循這些理念，用“建橋梁”這個完整項目來包裝本課的教學。《建橋梁》是在學生已經學習了形狀與結構的初步知識的基礎上，通過項目化的制作活動，引導學生了解橋梁的初步知識，掌握工程制作的初步技能，培養學生的工程思維和工程素養。本課是這個單元的第三課，是在學生學習前兩課，認識了形狀結構與承受力的關系基礎上的實踐活動。本課通過結合教材深度開發“建橋梁”這個開放項目，以項目來包裝本課教學，引導學生了解形狀、結構與承受力在生產生活中的應用，感受科技在人類文明發展中的重要作用，也教會學生工程建造的初步技能，激發學生對工程設計與創造的熱情，培養學生動手解決問題的能力。

2.開放性組織課堂教學

深度學習的發生，基于學習者內在需要，取決于個體的學習投入程度和學習堅持力，關切學習過程的真實體驗。學生在本單元前兩課的學習中，已經了解了形狀與結構的初步知識，并且初步掌握了一些實驗操作的技能，學生的思維在不斷拓展，創新能力也在不斷提升，有了這些前提，為教師開放性組織課堂教學打下了堅實的基礎。《建橋梁》這一課教師通過引導學生發現橋梁之美，為后面學生設計橋梁時要兼顧美觀打下伏筆。又用學生身邊的橋來激發學生興趣，通過貼近學生熟悉的家鄉的橋梁激發學生學習的熱情，調動學生學習積極性。然后再用已學到的知識給橋梁分類，讓學生通過橋梁的分類為后面設計橋梁時橋型的選擇做了知識儲備，同時“港珠澳大橋”這一偉大工程的介紹也是激發學生民族自豪感的一個即興之舉，也是現實生活中的科技史學習。教師通過巧妙的設計為問題的提出做了鋪墊。從橋的美到橋的歷史，自然過渡到“為什么要造橋”這個問題的設計，就是體現四維目標中“科學、技術、社會與環境”這一目標要求，讓學生了解橋梁在生活中發揮的作用和橋梁存在的意義，并借此激發學生研究、建造橋梁的興趣，培養學生的科學探索精神。

教師通過對教材的分析與學情的分析，以開放的“建橋梁”的項目，把握課堂教學，組織、開展提升技術工程素養的制作活動。以項目化組織教學過程更能激發學生科學探究的主動性，營造開放的探究氛圍，使學生的思維得到發展、認知水平有所提高。

二、調整角色，參與中引導科學探究

使科學教育面向真實情景的科學是當代科學教育改革的一個方向，這要求我們的科學教學要與真實的科學探究過程相接近。教師在這個過程中對學生的指導和幫助更類似于一種服務。《建橋梁》一課前面做的許多鋪墊都是為提高學生根據工程目標建造橋梁模型服務。

技術工程類課程注重發展學生工程思維，工程思維是在工程的設計和建造中形成的一種籌劃性的思維，是運用各種知識經驗解決實際工程問題的核心思維。工程思維的培養需要教師引導學生對各種資源、數據進行統籌兼顧、合理權衡，尋求解決問題的最佳方案;需要追求經濟性和實用性;需要合理融合多元價值。教師引導學生設計時目標明確，要學生根據要求設計、建造橋梁，在全程參與的同時具體又做了幾步引導。

1.追求工程設計的最佳方案

這一步主要根據工程目標測算相關數據，還要根據比例計算制作橋梁模型的參數，真正把數學融入科學課中，現代工程建造離不開數學，比例這些數學知識能在科學課上滲透，對于學生全面發展必有好處。數據化的目標對學生有更強的吸引力，能使學生投入更高的熱情。新課標要求讓學生獲取科學知識、掌握科學技能的同時兼顧工程素養的培養，技術與工程的靈魂是設計，設計往往是整個工程中最難的一點，對于學生來說更是如此，怎么來降低設計難度，本課教學第一步是變抽象為直觀，不要學生畫抽象的設計圖，而是用牙簽和胡蘿卜丁來代替畫筆，把二維抽象的圖紙變成了三維立體的模型;第二步為了進一步降低設計難度，教師給了學生一個“橋面”，讓學生圍繞“橋面”設計，給學生的設計思路一個有力的支點，大大降低了設計難度。教師不是給了一個問題就讓學生天馬行空，而是引導了整個設計思路的確立，為設計這個工程的核心服務，為發展學生高階思維服務。

確立設計目標，明確設計思路后，通過小組內討論交流設計模型，激發學生思維與設計的激情，培養學生團隊協作能力。鼓勵學生討論交流，完善設計，交流完善的過程也是學生思維不斷碰撞，設計不斷迭代的過程，是真正培養學生創造意識和綜合能力的過程。這種面對面的互動，創設了輕松愉快的合作氛圍，調動了學生的求知欲，使學生始終處于積極主動的學習狀態中。

2.兼顧工程的經濟實用性

引導學生根據設計方案和牙簽模型完成橋梁搭建。完成了設計后，只剩下建造，建造環節最重要的是工程技術，本課中涉及的主要是熱熔膠槍的使用，通過小視頻介紹使用方法既可以節約時間，又利于學生掌握使用方法和注意事項。最后在完成橋梁搭建后進行承重測試，評選前三名優勝小組。一般教師的測試也就止于此了，而本課教師除此以外還給模型稱重，并根據稱重結果和承受力測試的數據綜合考量來講評作品，指明優劣，既可以提高學生工程素養，又可以培養學生兼顧經濟實用的意識。教師還鼓勵課后利用身邊材料完成更大跨度橋梁模型制作。一堂科學課的結束不應是學生知識學習、能力鍛煉的終止，而應該是應用知識的開端，讓學生帶著問題進課堂，再帶著新問題出課堂，學生可以在吸收了本課所有知識技能的基礎上，向更高的階梯邁進。

3.深刻理解工程的多元價值

本課用一個“建橋梁”的項目來拓展教材，既讓學生在前兩節課學到的搭支架和橋梁知識得到運用，又能培養學生技術、工程素養，體現新課標的教學理念。項目式學習本身具有開放性，如何在開放式教學活動中做到有組織，是非常考驗教師的教學智慧的。本課從身邊的橋開始讓學生見識各種各樣的橋梁，根據橋梁的功能引出本課的任務，即為家鄉的運河設計制造橋梁。任務出示后，教師并沒有直接讓學生動手設計和制作，而是根據比例測算，將任務總目標細分為幾個小目標，這樣做讓這個項目降低了難度，從而更具操作性。接下來的設計環節，教師開創性地摒棄紙面上的二維圖紙設計，改用牙簽結合胡蘿卜丁這樣更直觀的三維模型設計，使得設計難度降低，交流設計時更容易讓別人看清設計者的意圖，為思維的碰撞提供了便利，也為后面的制作降低了難度。在設計過程中，教師還有一個創新的做法，就是給學生提供一個橋面，小小的一個橋面卻給學生設計時一個有力的支點，學生所有的想法都是圍繞如何支撐起這個橋面展開的，雖然對學生的思維有了一定的約束，但大大提高了設計的可行度，也是這堂課設計環節比較出色的一個基本保證。本課教師抓住工程制造中設計環節用足功夫，真正做到了在開放中組織，在參與中引導。

在新課標指引下技術工程類課堂教學對教師在教學過程中提出了新要求，教師在課堂教學的組織中體現開放性，積極引導學生主動參與，能充分展現學生在課堂教學中的主體性地位，使學生樂在其中，激發學生的主動性、積極性，也是打開深度學習的科學課堂密碼。