怎样开展小学低段科学“技术与工程”课教学

肖兰聪

2017年2月颁布的《义务教育小学科学课程标准》中，在物质科学、生命科学、地球与宇宙科学三大领域的基础上增加了技术与工程领域。技术与工程领域的学习增加了学生“动手做”的机会，可以使学生有机会综合所学的知识，体验科学技术对个人生活和社会发展的影响，养成通过真正的“做”解决实际问题的习惯。面对新的教材、新的课标理念，怎样开展小学低段“技术与工程”课型的教学，无疑是摆在每一位科学老师面前的新课题。笔者以湘版科学教材一年级下册“改进纸飞机”的教学为例谈谈自己的探索。

一、确定目标，明确需求

确定怎样的目标与怎样确定目标是技术与工程学习的起点。一般而言，只有既适合于学生知识水平及能力实际，又有一定的实际意义和生活乐趣的工程目标，才能激发学生开展学习活动的兴趣。低年级学生在动手操作前对于要达成的目标往往毫不知情，这不利于他们工程意识的培养。为此，教师应引导学生对感兴趣的内容产生大致的想法，帮助他们进行可行性分析，从中确定一个可行的制作目标。在“改进纸飞机”教学时，上课伊始，教师播放孩子们放飞纸飞机的视频，指导学生发现纸飞机在飞行过程中存在的问题。学生结合自己放飞的过程，对纸飞机存在的問题进行分类：转圈飞机、栽头飞机、平稳飞机……然后，老师播放自己放飞优质纸飞机的视频，引发学生的认知冲突：自己的纸飞机与老师的纸飞机放飞时差距怎么这么大？这样一来，“怎样让纸飞机飞得跟老师的一样稳、一样远”的目标自然而然地呈现出来。接下来，教师可以引导学生分析影响纸飞机飞行的各种因素，并将自己纸飞机的飞行问题作为研究方向进行体验研究。

二、制定计划，设计流程

制订计划是技术与工程活动顺利开展的前提。教师引导学生针对教学目标，分析影响纸飞机飞行问题的原因，从而提出改进纸飞机的方法。为了让改进活动能够顺利开展，接下来教师引导学生制定计划，设计改进的流程。

教学中，教师提问“：我们的纸飞机飞得不远，会是哪里出了问题？该怎么改进它呢？大家先在组内讨论讨论吧！”在学生讨论后，教师从问题出发，拿着问题飞机与优质纸飞机跟学生一起比异同、找原因，思考改进的办法。通过师生、生生之间的交流反馈，学生明白了不同现象的飞机可能存在的原因以及改进的方法。

转圈飞机———与机翼有关？左右机翼大小不对称或重量不平衡。可以将机翼折对称或用粘贴的方法调整左右机翼的重量。

栽头飞机———与机头有关？机头与机尾的重量不平衡。可加入配重或将纸飞机展开重新折。

平稳飞机———可能是纸张材质？或者是不同折法？可选择不同的纸张重折再试飞。

这样一个“现象—问题—原因—改进”流程的梳理实际就是帮助孩子经历一个改进计划的制定过程。教师可以通过多次追问“还有没有不同的改进方法”，促使学生思维向更深层次发展，培养思维的发散性与创新性。

三、动手改进，手脑结合

动手改进是学生最喜爱的活动。改进环节主要是学生通过动手，将自己的改进策略转化为实物。在实际改进过程中，学生会发现原先的计划可能有不合理的地方，需要重新考虑，在改进的时候也会遇到一些具体的技术难题需要动脑解决。从这个意义上说，技术与工程领域的活动可以把动手和动脑有机地结合在一起。

一年级孩子的科学学习习惯和科学素养处于起步阶段，他们虽然明白改进的简单流程，但是如果影响纸飞机飞行的多个因素同时存在，对于弄清楚不同问题存在的原因以及改进的方法还有一定的难度，也不一定能准确地匹配到“我的纸飞机存在什么问题、怎样改进”。因此教学时，教师可以通过微课的形式简单呈现改进的流程及不同问题的改进方法，降低学生理解的难度，让孩子们按照“先试飞—后改进—再试飞—最后比较”的流程改进自己的纸飞机。

四、调试改进，优化作品

学生动手改进各自的纸飞机之后，通过放飞，用“到地上贴纸”的形式记录自己每一轮放飞的最好成绩，对比改进前后的成绩，判断自己的改进是否有收获。如果改进成功了，老师提醒学生：可以多开动脑筋，多尝试，比一比谁的纸飞机飞行距离最远，谁想到的改进方法最多。如果改进不成功，可以再次改进并试飞。这样一来，既注重动手操作又注意对改进方法的反思，给予学生充足的时间不断地调试自己的作品，一直达到最优为止。此环节旨在充分调动学生的积极性、参与度、思维能力和实践能力，依据每个孩子不同的问题和学习能力，多梯度、多层次地进行改进，让学生体会到“做”的乐趣，强化技术与工程领域调试与改进的重要性，从而帮助学生突破“改进思路的科学性和改进方法的多样性”这一教学难点。

五、展示交流，多元评价

学生通过改进优化了各自的纸飞机，接下来教师组织学生展示交流。展示交流时，学生按照“我是转圈/栽头/平稳组的，我的纸飞机先前试飞时存在转圈/栽头/平稳的问题，飞行的距离近/远，通过改进后，我的纸飞机试飞距离近/远，我的改进是成功/失败”的形式进行汇报。这样的汇报形式的训练，关注孩子学习中的每一个细节，久而久之，学生们定会形成善于观察、勇于探索、敢于表达交流的科学学习能力。

通过展示交流，孩子们知道了许多改进纸飞机的方法。比如，改变机翼的形状和角度等因素，都会让飞行结果出现变化；采用不同的材料和方法改进纸飞机头尾的重量，能够让飞机飞得更稳、更远等。在自我展示的同时，生成了丰富多彩的评价：有老师的评价，有学生的互评，还有学生的自评。在这种展示与评价中，孩子们获得了满满的自信，体验了动手操作的乐趣。至此，孩子们完整地经历了一个“需求—设计—制作—调试—改进—评估”的技术与工程活动最基本的流程。

“科技的进步是一个不断根据人类的需求而改进的过程。”课的最后，教师引出吉尼斯世界记录中飞得最远的纸飞机的数据和图纸，为孩子们的纸飞机的改进树立了更大的靶子。在“人们未来需求的是飞得更远、更快、更节能的飞机”的愿望驱动下，学生们从改进纸飞机的学习中得到启发，立志于设计出更适应未来世界的飞机，可以翱翔于广袤的蓝天。

【本文系湖南省教育科学“十二五”规划一般课题“湘版科学教材高效性实验教学策略研究”（课题编号：XJK015CZXX041）研究成果】

（作者单位：湘潭市雨湖区风车坪学校）