收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除技術與工程”領域

內...“技術與工程”領域內容解讀和教學建議

嘉興海寧市教師進修學校錢金明（省特級教師）一、技術與工程領域解讀新頒布的《小學科學課程標準》將“技術與工程”列為與物質科學、生命科學、地球與宇宙科學并列為一個專門的領域，這是我國首次將“技術與工程”納入小學科學課程標準。科學教育的重要目標是培養具有科學素養、適應社會發展的未來公民，使其具備一定的創新能力和實踐能力。為達到這一目標，國際科學教育界日益關注科學、技術、工程和數學教育的交叉融合，提出以整合的教學方式使學生掌握知識和技術，并能進行靈活遷移應用，解決現實問題。為此，新的小學科學課程標準從目標上明確設置了“科學、技術、社會和環境”目標，包括總目標和學段目標，到課程內容的技術與工程領域3個主要概念，即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；17.工具延伸和增強了人類的能力；人們利用工具生產產品、改造環境，以滿足自身和社會發展的需求。18.工程技術的核心是設計，創新是設計的靈魂，每一項設計都需要不斷完善。并進一步分解細化為9個學習內容，并分段設計和呈現相應的課程目標與內容，這為課程教材編寫提供了清晰的目標和明確的依據，也方便我們一線教師理解課標，更好解讀教材，把握目標設計學習方案。在原《科學（3~6年級）課程標準》中雖沒有單獨設置“技術與工程領域”，但我們認真分析，此理念、要求也早就隱含在其中，分散在各個部分里，如在其科學探究內容標準框圖及具體內容標準中，把“觀察、實驗、制作”作為一個部分進行了闡述，它包含了對簡單工具使用方面的要求。在情感態度與價值觀內容標準框圖及具體內容標準中，把“對待科學、技術和社會的關系”，包括用科學改善生活、關注與科學有關的社會問題和科學對社會的雙重作用等內容。在物質世界內容標準框圖及具體內容標準中，“運動與力”中包含了簡單機械。兩者相比最顯著的不同有：一是原課標沒有自成領域，也沒有以3個主概念及細化成9個學習內容這樣清晰的呈現；二是新的課標中增加了2個主核心概念的內容，“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”和“工程技術的核心是設計，創新是設計的靈魂，每一項設計都需要不斷完善”，和6個學習內容。目的是幫助學生了解工程師職業特點，認識科學家是探索世界以發現科學原理，而工程師是根據科學原理設計實際應用的產品，這些產品給我們的生活帶來方便和舒適；同時指導學生通過親身設計和制作作品或產品，來了解設計作品、完成項目的基本過程。意識到科技產品給我們的生活帶來方便和舒適，意識到創意設計能夠改善生活質量，同時也要意識到技術進步會帶來某些不良的影響，如環境污染問題等。我們原使用的教科版教材是將這些涉及技術與工程的相關內容有機地鑲嵌在各單元的學習內容之中，包括一些常用工具的使用，如放大鏡、酒精燈、溫度計等。對于這方面的學習內容原教材中也占有一定的課文量，如學習“形狀與結構”單元，讓學生《用紙造一座“橋”》，學習“熱”單元，讓學生《設計制作一個保溫杯》，學習“時間的測量”單元中，讓學生《制作水鐘》、《制作一個一分鐘計時器》，學習“光”單元，讓學生《做個太陽能熱水器》，學習“運動和力”單元，讓學生《設計制作小賽車》等等。都結合具體的科學概念學習后運用所學的知識解決一些簡單的實際問題，這樣有利于學生學科學用科學，動手動腦，也符合學生的認知規律。我認為根據新課程標準編寫的科學教材，也一定會有機、有層次將技術與工程學習鑲嵌在具體的領域內容里而呈現的。小學科學課里的技術與工程領域，如果離開了具體的科學知識或概念為基點，那不是科學課而是勞技課，因為科學課是讓學生動手動腦“做”科學的課。二、技術與工程領域教學建議技術與工程領域的教學內容是以一定的科學概念為基點，通過技術設計、技術制作從而在教學活動中進一步發展學生運用科學概念為目標的教學活動。此類課旨在通過對已學習內容的融會貫通，設置情景，鼓勵孩子們小組合作、動手制作，并且能夠根據科學原理的設計制作，形成一定的“產品”。“技術與工程”不是對某一或某些技巧的專門性訓練，它不同于勞動技術課，設計是在一定的科學知識背景之下展開的，教學中找準科學知識應用于生活，并轉化為科學技術的教育契機。技術是在實踐中不斷改進和提升的，教師不能拘泥于課堂，應努力突破課內外界限，給予學生充分的活動時間和空間，給予必要的指導和幫助。創新精神和實踐能力是在模仿和改進中逐步發展的，在多次的導、仿中打實基礎，開展有目的的創造實踐活動，由制作向創作方向發展。1.創設“自助餐”式的材料區，培養創新能力技術與工程方面的內容教學，材料是一個關鍵因素，它與生命科學、物質科學、地球與宇宙科學的教學一樣，都需要準備有結構典型材料。對技術與工程內容來說，材料的要求還需要多樣性，以利于學生的創新能力的培養。因為多樣性的材料，既給予學生選擇的余地，又為學生的設計打開了思路，可誘發學生有更多的思路，制作出不同的有新意的作品。其次在材料設置上可設置“自助餐”式材料區，學生可根據自己設計的模型去選擇適宜的材料，從而培養學生的元認知。所以，在進行這一內容的教學時，教師要根據教學內容，為學生準備豐富、本土、生活中可尋找到的材料，同時要求學生也準備相關材料，并可在實驗室里設置材料區。在思考材料的同時，我們還必需準備相關的工具，合適的工具有利于學生去制作出高質量的作品，這也是培養學生創新能力的關鍵所在，同時也需要教師具有這方面的素質及教師如何引導與指導的能力。2.以基于模型的科學教學，提升思維品質（1）錨定現象。上課伊始，要提出制作作品的具體技術功能指標，這是開展設計的方向和目標。如原教科版小學科學《設計和制作小賽車》一課，設計一輛怎樣的小賽車（具有什么功能）是教師要明確的問題。在充分考慮教學的科學性和現實性的基礎上，課堂教學一開始，教師應組織學生思考“運用橡皮筋或氣球作動力，怎樣設計一輛盡量跑得遠的小賽車”。在師生的討論交流中，學生明確了“用什么做材料？”“怎么增強動力？”“哪些地方需要增大摩擦力，哪些地方需要減少摩擦力？”這三個結構性的問題，組成了學生設計小賽車的基本框架。在這樣的大思路下，學生的后續設計、制作就會變得有章可循。知道如何構思、如何選擇材料、如何調整方案，還能依據一定的標準，對自己的作品和他人作品進行評價和反思。目標引領。條件限制是科學技術走向現實生活必然面臨的問題。因此，在技術和工程領域的學習中，教師要針對教學內容，設計相應的評價量規，提出明確的限制條件，這是理解真正的科學技術設計的開始。如在《設計和制作小賽車》一課中，教師在材料的準備方面提出了明確的要求：動力材料為氣球或橡皮筋，車身的長度不超過25厘米，同時給學生提供可選擇的車身材料一一KT板、輪子、奶茶吸管和透明膠、線，要求利用相應材料制作小車，并以行駛距離的長短作為評價的核心標準之一。同時還要考慮設計的美觀和創意、時間限制作為評價的量規，讓學生在制作前了解優、良、及格等標準，賦予活動以更大的教育意義。（2）構建模型。在構建模型時要激活科學概念。明確任務后，教師要想辦法激活學生頭腦中已有的對解決任務所需概念的理解。如設計小賽車，要激活學生前面所學的力學知識和材料知識，如：物體的運動、常見的力、摩擦力大小、材料的輕重等。這是學生學習了一定的科學概念后的遷移和運用。在優化設計時，各小組根據任務和相關的科學概念，在構思和初步設計的基礎上，經過“小組討論——選擇——確定方案——畫出草圖”，這就是建模。在這個過程中，學生要思考哪個方案最可行，哪個方案最實用，哪個方案最節約等問題。這個環節是學生設計一個解決問題的方案的過程，也是一個對多種方案進行選優的過程。但這一過程目前我們往往比較弱化，導致學生沒有按模型來制作，想到哪做到哪，隨意性大，這對驗證模型這一環節的教學是極為不利的。（3）驗證模型。這個環節是技術和工程類教學的核心環節，學生將根據構建的模型將它制作出來，成為作品。在實際教學中，很容易受到材料或其他小組的影響，輕易否定或更改原先的設計方案，甚至將方案丟在一邊，想到哪做到哪。因此，在實踐的第一階段，教師要有意識地鼓勵學生先做驗證，看看自己原來的構思行不行，問題出在哪里，在小組研討或聽取別人意見后慎重修改，再在多項可能的選擇中進行優化。如果在實踐中有新的創意，最好立即在方案中加以體現，調整和完善原先的設計方案。在學生的實踐操作中，還存在著一個眼高手低的問題，想得很好，卻很難做出來。比如制作小賽車時，細節問題會在制作中充分暴露出來，比如輪子會左右晃動、車子跑不直、輪子打滑、氣球噴嘴口過大或過小等。發現問題時，教師要給學生一個自我解決問題的空間，減少過多的干擾，以發展學生技術設計的實踐能力。

（4）評價模型。在展示與交流的過程中，一要介紹作品的科學原理，二要介紹作品的特色，并對照作品評價量規進行現場檢驗，是否達到了預設目標，尤其要引導學生進行自我反思。如《設計和制作小賽車》，把跑得最遠和最近的兩組小賽車挑選出來，在對比中就不難發現原因的所在，為修正模型奠定基礎。（5）修正模型。讓學生在比較中學會反思，尋找原因，在反思中促進新的觀念的形成。這比作品本身的優劣更值得關注，是學習的隱性成果之一。在有限的課堂時間內，學生作品的精致化程度不會很高，我們不妨將這些作品看成是“模型”或“樣機”，給反思改進留下了很大空間。我們既要讓學生反思設計中所運用知識的合理性，更要反思制作中解決問題的辦法是否合理，引導學生從較多的問題中尋找關鍵的問題，思考如何著手下一步的解決方案，使模型更完美。（6）解釋模型。模型畢竟是模型，要將模型與生活中實際聯系起來，并根據這—模型去解釋生活中事物和現象。如《設計和制作小賽車》就要讓學生設計制作的小賽車去解釋生活中賽車或汽車，培養學生靈活運用知識的能力其教學流程一般如下:錨定現象匚為構建模型臉證棋型評估模型錨定現象匚為構建模型臉證棋型評估模型①了斛前概念，任務那動；②提供證據；③設定惰境①迂彩模扌咯②評價量規；③畫圖表（模型）恚述想法（鶴釋）；④如何使用裝置來表①了斛前概念，任務那動；②提供證據；③設定惰境①迂彩模扌咯②評價量規；③畫圖表（模型）恚述想法（鶴釋）；④如何使用裝置來表達想法（模型）學生根據設計制作模型，＜師適當牆導①這個模型優勢是件女？②理個模型周限性是什么？斗修正模型便用模型進行預測或解釋斗修正模型便用模型進行預測或解釋①利用這個模型來預測或解釋其他現窕;②為什么我們對這方面感興趣？3?將元認知融入教學之中，在反思中提升元認知的作用主要表現為：學習者能根據學習活動的要求，選擇適當的認知策略，監控認知活動進行過程，不斷取得信息和反饋信息，評價每種認知策略的有效性，堅持或更新解決問題的方法和手段，及時調節自己的認知過程。元認知策略一般指學習者用以計劃、管理、監控和評估學習策略，因而它可以協調各種學習策略。元認知策略主要分為三類：元認知計劃策略、元認知監控策略和元認知調節策略。這三個方面是相互聯系的，學習者一般先認識自己的當前任務、預計學習時間、選擇有效的計劃來學習或解決問題，然后監控自己的進度情況，并根據監控的結果采取補救措施，使用一些標準來評價自己的理解。技術與工程教學過程融入元認知，可以提升學生解決問題的能力。在實際教學過程中，我們經常為學生的制作時間與有限的課堂時間出現矛盾、學生的設計與制作出現兩張皮而絞盡腦汁，元認知便是一種解決問題的好方法。在基于模型的探究式教學過程中，錨定現象后，學生如何在建模中運用好計劃策略，需要教師的合理安排。教師在對教材知識結構理解和把握的同時，更要注意了解和掌握學生知識結構和認知特點，并運用于教學實踐中，引導學生在驗證模型之前制定一個切實可行的實施計劃，從而指導學生了解自己的知識結構和認知特點，以便更有效地學習。強化驗證模型過程的自我監控和調節。要注意引導學生養成邊做邊思考的習慣，在驗證模型過程中，要觀察材料的特點，根據模型綜合運用所學知識進行創作，有時可稍作間歇，停下來思考、檢查制作的可行性，有什么困難，并分析其原因，嘗試解決。評估模型就是讓學生驗證模型后，及時去發現自己制作的模型存在的問題并加以修正。指導學生進行自我評價是獲得元認知知識的一個重要途徑，它包括（1）這個模型優勢是什么？（2）這個模型的局限性是什么？改變什么來改善這個模型？等等。通過評估，為修正、完善提供了明確方向，進一步提升學生的學習能力。4.以評價量規要求為引導，確保作品質量技術與工程內容的教學中，指導與制作是一對矛盾：指導過細，學生易產生思維定勢，作品千篇一律；指導過多，學生制作時間就少，難以完成任務。教學過程中的指導與設計、制作在一節課中，時間如何安排比較合理