何再紅

【摘 要】本文落實技術(shù)與工程問題的基本程序，培養(yǎng)學(xué)生真實問題的解決能力。

【關(guān)鍵詞】技術(shù)與工程 探究實踐

“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，改變了學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，通過以項目式學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，讓學(xué)生綜合所學(xué)的各方面知識，像工程師一樣思考和解決問題。它雖不以直接培養(yǎng)各領(lǐng)域工程師為目標，但開始關(guān)注學(xué)生工程技術(shù)素養(yǎng)的提升。

教科版四年級下冊《模擬安裝照明電路》一課是典型的技術(shù)與工程類科學(xué)課。分析教材內(nèi)容后，我們不難發(fā)現(xiàn)，本課分為“應(yīng)用”和“創(chuàng)造”兩個活動。（1）應(yīng)用，以設(shè)計一個房間照明電路為工程任務(wù)，明確兩個開關(guān)分別控制兩盞燈作為限制條件，應(yīng)用前面所學(xué)的電路知識進行工程設(shè)計活動。（2）創(chuàng)造，利用模擬材料來完成電路的連接安裝，在實踐活動中掌握電路連接的新技術(shù)——讓兩個開關(guān)分別控制兩盞燈就必須要有兩個回路。本文將以這一課為例，遵從技術(shù)與工程領(lǐng)域的核心思想設(shè)計課堂教學(xué)，落實解決工程問題的基本程序“聚焦任務(wù)—設(shè)計制作—交流評價”，引導(dǎo)學(xué)生運用工程思維解決問題，培養(yǎng)學(xué)生真實問題的解決能力。

一、聚焦任務(wù)，激發(fā)解決問題熱情

實踐活動的關(guān)鍵就是動機——“我要做什么”。學(xué)生有了正確的動機、預(yù)定的目標，才能自覺地設(shè)計、創(chuàng)造、搭建……而創(chuàng)設(shè)真實的工程問題情境，確定任務(wù)目標，會直接影響學(xué)生實踐活動的興趣。

1.創(chuàng)設(shè)情境，需求導(dǎo)向。

技術(shù)產(chǎn)品的問世是從需求開始的。因此，課一開始，筆者開門見山，直奔主題，創(chuàng)設(shè)一個真實的工程問題情境——房間里需要安裝2盞燈。以“當一名小小工程師，為同伴的房間設(shè)計照明電路”為情境，貼近學(xué)生的實際生活，成為學(xué)生參與實踐活動的內(nèi)需動力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也能讓學(xué)生體會到工程與技術(shù)服務(wù)于我們的生活。

2.解讀任務(wù)，目標驅(qū)動。

對任務(wù)目標有正確的理解是工程順利完成的關(guān)鍵。在創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境之后，筆者并不著急讓學(xué)生動腦筋設(shè)計，而是放慢腳步，出示“設(shè)計電路圖”的任務(wù)目標與要求（如下圖），并詢問學(xué)生：“仔細閱讀任務(wù)，你有什么不明確的嗎？”比如，“分別控制”這一目標，部分四年級的學(xué)生難以從字面上理解，如果得不到有效指導(dǎo)，容易在后續(xù)活動中手足無措。因此，筆者通過討論、演示等多種方式，幫助學(xué)生理解具體的任務(wù)要求，將有趣的情境轉(zhuǎn)化為切實可行的挑戰(zhàn)任務(wù)，不僅為后續(xù)的實踐活動指明了方向，還充分激發(fā)了學(xué)生積極探求和解決問題的主動性。

二、設(shè)計制作，經(jīng)歷解決問題過程

工程與技術(shù)的核心是設(shè)計與制作，這些是工程師解決問題的基本方法。為了達成一個特定的目標，工程師首先要進行設(shè)計，即在頭腦中形成一個最佳的產(chǎn)品樣式，然后開始進行制作模型。教學(xué)中，我們要注意讓學(xué)生自主解決實際問題。因此，在設(shè)計、制作過程中運用所學(xué)知識嘗試解決實際問題，是學(xué)生提升解決問題能力的良好契機。

1.設(shè)計方案，基于問題解決。

設(shè)計方案是學(xué)生解決問題的第一步，是讓學(xué)生針對實際任務(wù)，綜合運用各種知識為解決所遇到的問題展開有針對性的設(shè)計，從而培養(yǎng)有計劃解決實際問題的能力。經(jīng)過前期電學(xué)知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道怎樣連接一個電路和怎樣用開關(guān)來控制電路的通和斷。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生圍繞任務(wù)目標“兩個開關(guān)分別控制兩盞燈”，運用所學(xué)知識進行組內(nèi)討論，確定初步設(shè)計方向。同時在多次討論中，面對他人的質(zhì)疑和建議，學(xué)生對初步的方案形成一個螺旋上升的認識，對任務(wù)要求和限制條件形成一個更清晰的理解，從而形成更深思熟慮的設(shè)計方案，并繪制初步設(shè)計圖。設(shè)計圖的呈現(xiàn)，讓學(xué)生能夠運用所學(xué)知識使問題解決方案可視化，幫助學(xué)生將內(nèi)隱的思維過程外顯，提升學(xué)生的思維品質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)。

2.量表引領(lǐng)，滲透制作要素。

技術(shù)與工程課中學(xué)生需要更多的時間和空間進行自主探索，但如果教師盲目放手，會讓學(xué)生陷入無所適從的迷惘中。如何引導(dǎo)學(xué)生長時間主動探索？在方案設(shè)計之后，筆者將評價量表前置，對設(shè)計和制作活動提出方向性意見。

（1）“設(shè)計與安裝”的評價項目引領(lǐng)學(xué)生形成正確的工程思維。教師要讓學(xué)生認識到，工程師設(shè)計制作時會嚴格按照設(shè)計圖進行模型安裝，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案失敗時會先修改自己的設(shè)計，然后再按照設(shè)計方案進行安裝，因此安裝的實物圖應(yīng)該與設(shè)計的電路圖保持一致。

（2）能點亮兩個燈泡并且分別控制，是本次實踐活動的任務(wù)目標。它指向作品的達成程度，并且分成兩個不同層次的目標評價。

（3）通過“線路清晰”“連接穩(wěn)定”的評價項目，讓學(xué)生在活動中體驗工程師在制作一件產(chǎn)品時除了考慮基本功能，還要考慮產(chǎn)品的質(zhì)量、美觀、成本等。

評價量表的內(nèi)容設(shè)計，不僅要有知識與技能的評價，更要關(guān)注工程與方法的評價。制作之前評價量表的介入，讓學(xué)生經(jīng)歷一次有意識、有目的、有方法的問題解決過程，在長時間、大空間中自主管控、主動調(diào)整，在反思和改進中提升技術(shù)實踐能力。

3.物化測評，經(jīng)歷試錯過程。

設(shè)計只是意圖，而制作是將意圖轉(zhuǎn)化為實體的過程。從學(xué)生的實踐活動中筆者觀察到，只有少數(shù)小組能夠一次性成功設(shè)計制作“由兩個開關(guān)分別控制兩盞燈”的電路連接，絕大多數(shù)學(xué)生需要一個不斷嘗試的過程。

因此，在制作環(huán)節(jié)筆者給學(xué)生充分的時間在組內(nèi)表達交流、試驗修改，失敗后二次設(shè)計制作、三次設(shè)計制作……學(xué)生經(jīng)過一次次實踐、一遍遍試錯，不斷發(fā)現(xiàn)問題并嘗試提出問題解決的方案，經(jīng)歷問題解決的過程。在物化測評過程中，積累實踐經(jīng)驗、不斷推進方案的完善，可以促進知識技能的綜合遷移，讓解決問題過程可視化，使思維逐漸向前推進。

三、交流評價，豐富問題解決體驗

在活動結(jié)束后，筆者要求學(xué)生以作品的形式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)成果。學(xué)生迫不及待地想要展示，得到恰當?shù)脑u價。此時，教師需要引導(dǎo)學(xué)生進行反思與評價，讓學(xué)生在交流中碰撞出智慧的火花，不斷生成問題，為進一步的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

1.展示交流，升華實踐過程。

展示交流環(huán)節(jié)中“怎么交流”“交流什么內(nèi)容”，對于四年級的學(xué)生來說還有一定的困難，需要教師多加引導(dǎo)。本節(jié)課中為解決這一問題，筆者在分享交流之前為學(xué)生搭建了展示交流的腳手架——（1）演示：兩盞燈是否都能亮起來；（2）演示：一個開關(guān)控制一盞燈；（3）說一說：遇到了什么困難，怎么解決，如何改進。展示交流活動中，在回顧小組解決問題的過程中，學(xué)生感性的、粗淺的想法逐步細膩化、理性化，享受問題解決后成功的愉悅。

2.多元評價，完善實踐活動。

及時、積極、有效的評價，會對學(xué)生的發(fā)展起到重要、不可估量的作用。評價缺位，學(xué)生就得不到應(yīng)有的表揚；激勵不夠，就會影響學(xué)生參與實踐活動的熱情。因此，筆者運用自評與互評相結(jié)合的方式展開評價活動，將科學(xué)的評價理念進一步落實到實踐活動的開展中?？傊?，評價活動讓問題解決成果可視化，促進學(xué)生自我的不斷完善，使其獲得創(chuàng)新能力和實踐能力的良性發(fā)展。