在活動中增強學生工程實踐能力

〔摘 要〕 小學科學課程通過設置工程實踐活動，讓學生在做項目的過程中進行整體的、系統的工程實踐與科學探究能力的訓練。緊扣活動主題，自主完成活動設計，分組進行實驗測試，不斷改進活動方案，從而形成比較成熟的實踐報告，最終增強學生的工程實踐能力。

〔關鍵詞〕 小學科學；工程實踐能力；實踐活動

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 01 103-105

如何在教育“雙減”中做好科學教育加法？在做好科學知識教學的同時，不斷對學生加強科學方法的傳授以及科學技能的培養，以大力促進學生科學素養的提升，不失為一條行之有效的途徑。科學方法是人們在認識和改造客觀世界的實踐活動中總結出來的思維方式和行為方式。在小學科學課程中，存在著科學探究與工程實踐兩類活動，它們看似有不少相同之處，如都要運用科學和數學知識，都要做實驗、分析數據等，但兩者還是有很大區別，它們既相互聯系又相互區別，具有同等重要的地位和作用。

一、依據教材，增強工程實踐能力

在小學科學工程實踐活動中，讓學生學會用簡單明了的方式界定任務，并根據呈現的任務自主提出需要明確的問題，是學生建立科學思維的第一步。在這一過程中，教師可以幫助學生進行可行性分析，以進一步激發他們開展工程實踐活動的興趣，促進階段性成果的順利實現。

“雙減”政策的實施，讓我一直思考著一個問題：如何抓住“雙減”契機，踐行陶行知先生“教學做合一”的教育思想，即“教學做是一件事，不是三件事，我們要在做上教，在做上學”，并以此指導科學課堂教學，達到激發學生興趣，促進課堂提質增效。思考良久，我終于找到了切入點：何不利用新版教材的工程實踐活動單元作有益嘗試？這或許能夠讓學生在做中真真切切地體會到科學探究的成功與快樂。

（一）呈現任務，自主提出問題

問題最易碰擦出學生智慧的火花。因此，在日常的工程實踐活動教學中，我堅持以“做”為突破口，激發學生的興趣。讓他們在動手中發現需要解決的問題，在自主探究中思考如何解決問題。這樣，可以讓興趣一直伴隨在學生左右。知識的學習也由原本的索然無味變成了現在的興致盎然，學生玩了，樂了，也學了。這難道不就是我們平日里所追求的減負擔、增效率嗎？我想這就是陶行知先生“教學做合一”教育思想在平日教學中最原汁原味的體現吧！

在教學五年級上冊專項學習“像工程師那樣”時，我感覺自己的教學真正遵循了陶行知先生“教學做合一”的教育思想：在做上下足功夫，讓教成為真教，讓學成為實學。在整個過程中，學生能更全身心地投入工程實踐活動中，學得更多，做得更細，提高更快。以往的學習，由于過多地考慮教師的講授，而忽視了科學教學中“做”的本質和內涵，常常以本為本，緊扣教材進行知識講授，相關實驗活動僅在課堂內完成。因此，無法做到深入探究，學生科學素養的提高也無法從根本上得到保證。

而現在，時間有了充足的保證，認識上也有了深刻的感悟。于是我充分利用有限的課堂進行工程實踐活動的文本學習，讓學生明白，開展工程實踐活動的首要環節就是明確問題。我讓學生利用平時社團活動時間，按照工程實踐活動的要求，自主動手完成一項與工程師類似的活動。全體學生通過商議，最終確定完成的任務是設計并制作一頂降落傘，保護雞蛋平穩降落。學生的積極性空前高漲，大家圍繞任務明確了具體要求：每組準備一枚約50克的熟雞蛋；把熟雞蛋直接裝在網袋或小塑料袋里，掛到降落傘上；從二樓或三樓的高度降到指定區域，蛋殼不破碎。

（二）前期研究，自主設計方案

工程活動的本質是創造人工實體，設計與物化是其中的重要環節。要選擇合適的工具和材料，實施設計方案，做出初步的產品或實物模型。在進行方案設計之前，必須根據任務的內容和性質選擇合適的方式以獲取信息，如查閱書刊文獻、上網檢索、實驗研究、向有經驗的人咨詢等。在這個過程中，有時需要通過做探究實驗來理解相關知識，檢驗他人方案的科學性，以獲得自身的直接經驗。

本次活動，在學生確定了具體要求后，教師幫助成立了分析小組，對要求逐條進行分析評估，最終明確這幾點要求是否具有可行性。學生在分析評估的過程中，不僅熟悉了要求，也進一步增強了完成本次工程實踐活動的信心。

分析評估完成后，大家分頭行動，通過各種方式了解降落傘的形狀、結構、作用、工作原理等。然后，小組成員共同設計對比實驗，研究傘面材料、傘面大小、傘面形狀、傘繩根數和長短等因素與下降速度之間的關系，完成實驗報告。此項探究實驗設計要求學生利用在家的時間完成。而根據課后反饋的情況來看，學生由于有效減輕了作業負擔和課外培訓負擔，擁有更多的自主支配時間，加之興趣濃厚，所以這項探究實驗的設計質量較高。就傘面材料而言，有準備用紙做的，有準備用布做的，有準備用口罩拼接的，也有準備用塑料薄膜做的。傘面形狀的設計則有圓形的、有方形的，還有不規則形狀的。傘面面積也是大小不一。傘繩根數和長短也有較大區別。這些差異，極大地方便了對比實驗的開展，從而讓學生形成相關的結論，并從中得到啟發。

前期研究完成后，讓學生分組完成方案設計，并畫好自己的設計圖，按照設計圖完成降落傘的制作。看到學生在制作中表現出來的專注，我由衷感到高興。他們有的拿著剪刀在一絲不茍地剪傘面，有的在用尺子認真地測量傘繩的長短，有的則用膠帶在仔細地粘貼著傘繩和傘面，還有的在幫忙捆綁裝雞蛋的網兜……大家分工合作，密切配合，目標只有一個：做出一個讓大家都較為滿意的降落傘。隨著時間的流逝，在大家緊張有序地忙碌下，一個個降落傘終于初具雛形。

（三）分組測試，自主探究驗證

工程的核心是建造，這是技術與工程類教學的核心環節。學生通過動手，將自己設計的模型制作出來。在動手實踐中，教師要鼓勵學生團結合作，大膽驗證。模型的制作成功是否就意味著工程任務的順利完成呢？答案顯然是否定的。要想最終完成工程任務，還需對模型進行測試評估，以發現存在的問題并加以改進。對于比較復雜的產品或實物模型，則可能需要多次迭代改進。

教室里的初步放飛成功，是否意味著在二樓或三樓就能用降落傘成功地保護雞蛋平穩降落，順利完成任務呢？學生迫不及待，都想試一試自己的降落傘能否完成使命，幫助雞蛋平穩降落。在這種積極主動的氛圍下，我將全班學生一分為二，一半上樓放飛降落傘，一半在樓下觀察降落傘的下降過程，并檢查雞蛋是否平穩降落，蛋殼有沒有破碎。放飛開始，隨著陣陣歡呼，一頂頂降落傘從天而降。降落傘雖然都能在一定程度上打開，但由于懸掛了較重又易碎的雞蛋，結果卻都不盡如人意。有的學生看著破碎的雞蛋，眼圈都紅了，嘴里還嘟囔著：“咋了，問題出哪兒了？”“我們再好好研究研究、改進改進，我就不相信成功不了！”還沒等我說什么，他們又都回到了教室，重新在小組內展開討論交流，并重新分配了任務，為改進實驗而鉚足了勁兒。我知道，這時候他們需要有充足的時間探究和改進。于是我充滿鼓勵地說：“同學們，老師再給大家兩天時間。希望大家在這兩天里能勤于動腦，積極動手，不斷探究，不斷改進。在下次社團活動時能拿出更成熟的作品，出色地完成本次實踐活動的任務。”“行！”“一定！”“看我們的！”一聲聲肯定的回答，讓我看到了成功的希望。

（四）展示交流，提升科學素養

在做中學，在做中改，一切優化都在“做”中展開，一切努力都為了最終方案的完善、任務的完成。小學生又天生具有強烈的表現欲，都希望自己在活動中表現得至善至美。因此，這些天在家暗下功夫的學生不在少數。

時間過得真快，又一次科學社團活動到來了。這次，大家果然沒有辜負自己的承諾，帶來了一件件較為成熟的作品。傘面材料變輕了，傘面面積變大了，傘面形狀變圓了，傘繩也輕巧精致了……一切的一切，說明他們用心改進了。二話不說，上樓放飛，這一次效果果然比上一次要好很多。各組降落傘的下降速度都有所減緩，其中有兩組制作的降落傘有效地保護雞蛋平穩降落到了指定區域。此時，看到學生那一張張笑臉，聽到他們那一聲聲歡呼，我不由得感嘆：是“動手做”讓學生的學習變得如此真實，是“雙減”讓他們的學習變得如此幸福！

二、開展活動，增強工程實踐能力

教材中的工程實踐活動單元值得我們認真組織實踐，但由于單元數偏少的限制，因此，教師可自主開展相應的活動單元以不斷突破限制，培養學生相應的工程實踐能力。

四大發明是國人的驕傲，也極大地推動了世界文明的發展。其中的造紙術更是與學生的學習息息相關。鑒于此，我在帶領學生學習了課文《紙的發明》之后，便試探性地問道：“同學們，我們學完了這一課，大家有沒有什么想法？”這時，大家不約而同確定了任務：我們也來造紙。同時，大家圍繞任務展開了熱烈討論，并明確了具體要求：1.每組準備一些木片、樹皮或破布。2.切開剪碎后浸泡。3.用木棍將其搗爛成漿。4.傾倒于紗布上，晾干取下。

明確了具體要求后，學生就分頭行動起來，通過多種方式了解各種要素：原材料的疏松程度和切開、剪碎的顆粒大小，浸泡時間的長短，搗爛成漿的水分控制，傾倒后紙漿的厚薄程度對最終紙張質量的影響，等，并完成了實驗報告。因為是學生自主作業、自主實踐，實驗報告的質量較高。在此基礎上，讓學生分組完成方案設計，同時畫好自己的設計圖，并按照方案和設計圖準備好各種材料，準備下一步的實踐操作。

工程實踐操作環節終于來了，大家早已迫不及待、躍躍欲試了。各組學生拿出了自己精心挑選的材質疏松的木片、樹片、舊棉布，在確保安全的前提下，用刀和剪子把木片、布頭加工成細小的顆粒，再將其浸泡于塑料桶中。浸泡的時間由學生在小組內討論決定。后期我發現，各組商定的浸泡時間差異較大：最短為一天，最長的達一周。基于尊重學生選擇的原則，我最終決定讓學生分組開展若干次實踐。每組在達到自己商定的浸泡時間之后，就用粗木棍將其搗爛成漿，搗爛成漿的程度各小組也不盡相同：有的爛得比較徹底，有的則在爛漿中有少許小顆粒。之后，再輕輕地、盡量均勻地將其傾倒于平鋪的紗布上，在瀝干水分的同時進行晾干，最后得到成型的紙張。

各組的紙張質量如何？通過比較評判，大家一致認為：采用質地松軟的原材料，將其加工成盡可能細的顆粒，浸泡較長時間，搗爛成漿，均勻平鋪于紗布后自然晾干，這樣制作的紙張質量較高。有了共識，于是水到渠成地組織了第二次“古法造紙”工程實踐活動，效果果然比第一次提升了不少。

通過以上實例，我真切地感受到：小學科學工程實踐活動的開展對提高學生的科學素養有著非凡的意義。其強調學生能夠運用科學、數學和技術領域的概念，系統解決真實情境中有意義的、復雜的問題，同時為高階思維的養成提供機會。工程實踐活動的本質就是讓學生有機會綜合運用所學的各方面知識，體驗科學技術對個人生活和社會的影響。教師在做中教，學生在做中學，無論是教師還是學生，都離不開“做”，是在“做”中體會成功與樂趣，一起動手解決教與學的實際問題。

三、結語

生活即教育，社會即學校。讓學生在自然觀察、社會實踐中逐步形成適應個人終身發展和社會發展所需要的科學素養，這就是我們所追求的科學教育價值所在。

參考文獻

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[3]扈振霖.小學科學技術與工程領域教學研究［J］.實驗教學與儀器，2022（3）：67-68