“技術、工程與社會”核心概念下的課外作業設計

◇黃文娟（福建：尤溪縣城關小學）

小學科學工程類課外作業是探索小學科學滲透工程思維的重要路徑。但是，在工程類課外作業的設計中，如何在課后時間實現學生動手操作、動腦思考的探究過程，是一個值得探討的問題。要使工程類課外作業具有更大的價值，就必須注重工程類課外作業的內涵。教師還要博納古今，設計定期的課外作業，并與學校的文化相結合。擴展課程的內容，從技術、工程和社會三個層面，向科學思維、探究實踐、態度與責任發展，使學生在完成工程類課外作業的同時，還能了解除了科學之外的其他學科知識，實現學科知識融合并進一步提升自身的科學核心素養。

一、小學科學工程類課外作業設計存在的問題

（一）設計缺乏層次性

在小學科學“技術、工程與社會”核心概念下，教師要從學生的年齡特點、學習規律、學習能力、興趣愛好等方面，以個性化的需要為他們提供有層次的、有特色的作業。但在實踐中，一些教師沒有把握好每一位學生在課堂上的個性化學習需要，在布置課后作業時采用“一刀切”的方式。作業缺少梯度，很難滿足班上不同層次學生不同的學習需要，也很難體現科學課外作業的教育價值，造成作業教學質量低下、效率低下的窘境。

（二）材料難以獲取

小學科學“技術、工程與社會”核心概念下課外作業設計是以培養學生科學素養為目的、以實驗為基礎的課后任務。所以，實驗材料的選擇和實驗信息的獲得是完成小學科學工程類課外作業的關鍵。然而，在平常的工程類課外作業中，教師往往不能考慮實際情況，作業所需的相關材料學生很難獲取。如《模擬安裝照明電路》這一課，讓學生在課后模擬安裝自己家的電路。但是完成該作業所需的燈座、開關、導線等電路元件都是學生難以獲取的，這樣就會造成學生完成課后作業的積極性下降，不能把自己的思維和想法融入作業中，不利于小學科學“技術、工程與社會”核心概念的貫徹，也不利于學生全面科學素質的提高。

（三）小學科學課外作業不受重視

小學科學的學習是一項長遠的工作，僅借助短期的課外作業不會取得顯著的成效。同時，受應試教育心理的影響，一些學生對小學科學課外作業沒有足夠的重視。此外，學生只是把課外作業當作教師給他們的一項工作，只希望能夠把實踐的最后成果交上去，而忽視了在完成課外作業過程中的鍛煉。他們只會按部就班地做，而不會深入思考，很容易忽視課外作業本身的價值。另外，在大多數家長眼中，小學科學只是一門副科，他們總覺得這類實踐性的課外作業就是給學生玩樂的，所以他們并不支持這種活動，當然也就不會給學生買必要的學習設備。這就造成目前我國小學科學課后作業仍然是紙上談兵，沒有引起學生、家長的足夠關注，很難發揮應有的作用。

二、小學科學“技術、工程與社會”核心概念下課外作業的設計策略

（一）巧建工程模型，促進學生科學思維養成

建構模型，是指在明確任務之后，學生對要制作的作品進行有計劃設計。在此過程中，學生會主動地調動并運用科學知識。通常情況下，是在課堂上采用小組討論的方法，對不同的方案進行篩選、優化，并繪制出設計圖。在這個問題上，要考慮的因素很多，例如，用什么材料最合適、如何制作最有效、如何設計最漂亮等。通過課堂的建模設計，能大大提升學生動手實踐的興趣。在課后，各個小組會根據設計進行周密計劃和全面考量，最后共同實現心中的成果作品。這就是科學思維的養成。在《造船》一課中不難發現，船只的外形有很多種，學生討論自己想建造的船只，并繪制出船只的設計圖紙。完成后，學生可以向教師展示自己的作品。在日常生活中，學生肯定都見過船，并且在上課之前，他們也會從圖片上對船有一定的認識。這個設計環節可以訓練他們將頭腦中的想法用畫圖的形式表達出來，并對要制作的物體制訂一個初步計劃。這就是技術與工程類課程的核心部分，也是學生最為喜愛的部分。學生將自己構建的模型進行生產，最后變成成品，很有干勁，并按計劃進行分工，從中不斷提升自身的科學素養。

（二）巧設分層挑戰，實現“雙減”重提質

在《用浮的材料造船》這節課中，學生已經懂得用木棍、橡皮筋等材料制作一個簡單的木筏。同時在該課的學習中，學生發現了木筏的不足——非常容易滲水。根據這一情況，筆者在教學后布置了第一層次作業：如何改進木筏，不讓其滲水。這個作業較為簡單，學生都能夠輕松完成。有些學生想到用膠水固定木棍，具有防水作用；有些學生想到用一個保鮮袋包裹來防水；等。為了讓一些中上水平的學生能夠有更進一步的提升，我布置了第二層次的作業：在防水后盡量增大船的載重量。一些更有想法的學生會明白：無論如何防滲水，達到一定的載重后，水還是會從船邊漫進。為了不讓水漫進，他們會進一步思考將木筏改造成木船，即把四周都圍起來。通過這樣一系列的活動，學生能從動手動腦中得到科學思維的升華。此外，教師通過這樣的分層挑戰，既考慮了學情，又落實了“雙減”政策。

（三）巧用生活材料，增質提效促成長

在小學科學的課堂上，學習科學的思維和科學的方法是最主要的。它可以把問題延伸到現實生活和社會中，使學生能夠在實踐中運用自己的知識，并按照需要進行自主設計，自己動手制作，從而建立起學習科學、運用科學的自信，同時還可以提高自己的動手能力和創新能力。按照小學科學“技術、工程與社會”核心概念的要求，小學科學課外作業的設計程序可以是：設計、制造、試驗、改進（反復制造、試驗）。然而按照這樣的設計，學生就需要花費大量的時間來完成課外作業。為解決這個問題，教師在布置課外作業的過程中，要引導學生利用身邊現成的或者更為簡易的材料來完成課外作業。比如，在《制作塔臺》這一課的課外作業中，我要求學生制作一個與設計方案一致的塔臺模型。為了縮減學生的制作時間，把寶貴的時間充分利用，可以讓學生利用幼兒的吸管積木玩具進行塔臺模型的制作。這種玩具簡單易得，能很好地解決學生需要花費大量時間尋找制作材料的問題。再如《模擬安裝照明電路》這一課，學生可以用電子百拼器材模擬電子元器件，這類器材具有更好的可操作性，能使學生更好地進行技術上的操作，從而很好地鍛煉自身的動手能力和工程制作能力。

（四）巧建實踐平臺，優化教學

在小學科學“技術、工程與社會”核心概念中，通過課外作業的設計讓學生在自主實踐中提升自身動手能力是非常關鍵的。需要注意的是，學生的知識并不是教師傳授的，而是自主建構的。只有激發學生自主學習的熱情，學生才能主動進行意義建構。小學科學教師應該轉變思想，根據學生的學習能力、探究水平、知識基礎等，設計出有結構、有層次、利于交流的課外作業，為學生提供工程類課外作業實踐平臺，使學生感到作業不是一種負擔，而是自我提升的一種有效手段。當今計算機網絡系統、課件開發系統、多媒體教學系統等提供了現代教育技術操作平臺，小學科學教師都應該有一定教育技術素養，利用學校現有的計算機操作室，運用和開發一些虛擬實驗操作平臺，讓學生利用計算機技術與多媒體技術來完成課外作業。這樣能很好地解決學生尋找工程類課外作業操作材料的難題，讓他們在自主探究中利用可操作性強的技術來更好提升動手實踐能力。教師通過利用現有資源建立工程類課外作業實踐平臺，讓學生在課外有充足的機會和良好的技術手段進行課外作業的實踐。這種幫助式的平臺建立手段是一種訓練學生操作能力的有效方式，教師應該積極運用它，并在此過程中，鼓勵學生主動發現，有效反饋，更好地感受工程類課外作業的魅力，從而實現開展科學探究和提高自主動手能力的操作目標。

（五）聯系現實生活，提高學生解決問題能力

生活世界是科學世界的基礎，是科學知識的來源。如果小學生的各種作業都與當今的社會發展和實際生活相脫離，就很難實現培養學生社會責任感的目的。若工程類作業再貼近生活一些，則有助于學生提高解決問題的能力。如三年級“天氣”單元，結合生活中的天氣情況，引導學生思考如何解決生活中的問題，進而布置他們自己設計制作一個雨量器、風向標來解決生活中遇到的問題。通過這樣的課外作業，學生既能夠把科學知識生活化，又能夠提高完成作業的興趣。

三、結語

綜上所述，在設計小學科學工程類課外作業時，不能單純根據課本內容按部就班地布置。這樣只會給學生帶來更大的壓力，降低他們的學習積極性，消耗他們的學習精力，也不符合現在的“雙減”政策要求。在設計小學科學工程類課外作業時，要以提高探究實踐能力以及科學思維為目的，要起到增強學生的學習興趣和促進他們進行自主學習的作用。對工程類課外作業進行細致設計，教師要把學生放在核心位置，拋棄傳統的教育觀念，按照小學科學“技術、工程與社會”核心概念的要求，設計出有趣的、有結構的、有層次的、有意義的課外作業。只有這樣，才能促進學生的人格發展，提升他們的科學探索能力。