〔摘" "要〕" 小學(xué)1~2年級技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)需兼顧趣味性與探究性,突破學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)與能力基礎(chǔ)的限制。本文以粵教版科學(xué)二年級下冊《紙陀螺》教學(xué)為例,構(gòu)建“情境激趣—觀察建模—支架制作—游戲探究”“四階”教學(xué)模式。該模式通過趣味情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),引導(dǎo)其觀察建構(gòu)科學(xué)概念,借助微課仿做提升實(shí)踐技能,利用游戲化探究深化“結(jié)構(gòu)決定功能”的工程原理。實(shí)踐表明,此模式能有效突破1~2年級學(xué)生動手能力薄弱、注意力分散等教學(xué)難點(diǎn),促使他們樂學(xué)樂做,建立“結(jié)構(gòu)決定功能”的工程思維,從而有效實(shí)現(xiàn)技術(shù)與工程課程的學(xué)習(xí)目標(biāo),發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);“四階”教學(xué)模式;技術(shù)與工程
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)19" " 0052-03
在小學(xué)科學(xué)課程體系中,技術(shù)與工程領(lǐng)域是核心內(nèi)容之一?!读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》明確指出,1~2年級技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要集中在以下幾個(gè)方面:能夠認(rèn)識周圍簡單科技產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能;能夠使用合適的工具和材料進(jìn)行簡單加工;能借助口述、圖示等方式表達(dá)自己的設(shè)計(jì)與想法,并利用提供的材料和工具完成任務(wù);能對自己和他人的作品提出合理的改進(jìn)建議等。
然而,1~2年級學(xué)生年齡小,認(rèn)知發(fā)展主要以具體形象思維為主,注意力難以長時(shí)間集中,課堂配合度相對較低,且運(yùn)用工具的能力和動手操作能力都很有限。如何高效實(shí)現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo),如何將抽象的科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為學(xué)生可感知、可操作的實(shí)踐活動,成為教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中面臨的核心挑戰(zhàn)。
仔細(xì)研究不難發(fā)現(xiàn),1~2年級技術(shù)與工程課程大多以探究和制作蘊(yùn)含一定科學(xué)原理的小玩具、小制作為載體,以此實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的目的。像《不倒翁》《紙陀螺》《做磁鐵玩具》《做個(gè)小竹筏》等課程均是如此。在現(xiàn)實(shí)生活中,兒童身處一個(gè)充滿技術(shù)元素的世界中,這些小玩具也是他們感興趣的事物之一。但在通常情況下,他們接觸到的這些玩具大多是花錢購買的成品,往往只是停留在玩耍的層面,而很少會用心研究其背后的原理和構(gòu)造。?
作為教師,要基于學(xué)生的認(rèn)知水平和實(shí)踐能力基礎(chǔ),充分激發(fā)他們的探究興趣,為他們提供構(gòu)建相關(guān)概念的知識支架以及動手制作的可行性支持,引導(dǎo)學(xué)生在樂中學(xué)、做中思,從而有效實(shí)現(xiàn)技術(shù)與工程領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo)。本文結(jié)合粵教版科學(xué)二年級下冊“動手做玩具”單元中的《紙陀螺》一課,采用“情境激趣—觀察建模—支架制作—游戲探究”“四階”教學(xué)模式,探索符合1~2年級學(xué)生特點(diǎn)的技術(shù)與工程教學(xué)目標(biāo)實(shí)施路徑。
一、情境激趣:以生活化情境激發(fā)學(xué)生探究動機(jī)
興趣是驅(qū)動學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。1~2年級學(xué)生注意力不穩(wěn)定、難持久,無意注意占主導(dǎo),如何吸引學(xué)生積極參與課程的學(xué)習(xí),是要認(rèn)真對待和解決的問題。實(shí)際上,1~2年級學(xué)生有著對物質(zhì)的明顯特征、身邊奇特的科學(xué)現(xiàn)象和自然現(xiàn)象的濃厚興趣,同時(shí),他們的有意注意也開始迅速發(fā)展。因此,我們可以基于他們具象思維主導(dǎo)的特點(diǎn),科學(xué)地營造與他們興趣密切相關(guān)的問題情境,激發(fā)他們的興趣,使其在“無意識”中遇上熟悉的生活情境,促其有意注意,不由自主地提出科學(xué)問題。如教師可以從學(xué)生熟悉的玩具、現(xiàn)象入手,通過設(shè)計(jì)生活化的真實(shí)情境喚醒其探究欲望。
以《紙陀螺》研討課為例。第一次,教師導(dǎo)課時(shí)在視頻儀上展示常見陀螺玩具,結(jié)果學(xué)生熱情不高,七嘴八舌:我玩過、我也有…… 對他們來說,陀螺大多數(shù)人都玩過,不陌生。第二次,教師在另一個(gè)班教學(xué)這一課,導(dǎo)課時(shí)展示玩各種陀螺的視頻,視頻中陀螺的材料、花色、造型、轉(zhuǎn)動時(shí)長各有不同,花樣玩法精彩紛呈。學(xué)生立馬緊盯視頻,熟悉的陀螺與非常規(guī)功能的對比,成功點(diǎn)燃了他們的探究熱情。
靜態(tài)實(shí)物展示易使學(xué)生興趣流失,而視頻、動畫等動態(tài)化生活化情境呈現(xiàn)能快速吸引其注意力。這種根據(jù)學(xué)生興趣和年齡段選擇多樣化玩樂情境的場面,他們大多數(shù)很少見識到,因此更具有吸引力。教師基于1~2年級學(xué)生視角,以他們感興趣的物品、活動導(dǎo)入為載體,符合其認(rèn)知,科學(xué)地營造出問題情境;同時(shí),在網(wǎng)絡(luò)資源豐富的今天,集玩具多樣化于一體的視頻(相對于實(shí)物)也便于教師準(zhǔn)備,能有效地促使學(xué)生從無意注意轉(zhuǎn)移到有意注意,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力,促使他們積極參與。
二、觀察建模:聚焦結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)聯(lián)建構(gòu)
技術(shù)與工程課程的核心是引導(dǎo)學(xué)生通過對技術(shù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能的探究,幫助學(xué)生初步理解科學(xué)、技術(shù)和工程領(lǐng)域的知識,了解技術(shù)對生活的促進(jìn)作用,建構(gòu)“結(jié)構(gòu)決定功能”的科學(xué)概念。但是,1~2年級學(xué)生感知事物時(shí)較為籠統(tǒng),對時(shí)空特征的知覺很不完善,往往只注意表面現(xiàn)象和個(gè)別特征,不能精確地感知或發(fā)現(xiàn)事物的主要特征和各部分間的相互關(guān)系,這不利于其工程意識的培養(yǎng)和概念的建構(gòu)。在有效促使學(xué)生對課程感興趣后,教師要抓住有利時(shí)機(jī),通過引導(dǎo)性提問與分層任務(wù),聚焦問題驅(qū)動進(jìn)行科學(xué)探究或工程實(shí)踐,幫助學(xué)生從表象認(rèn)知逐步走向概念建構(gòu)。
教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)促使學(xué)生多感官參與,結(jié)合視覺觀察與動手操作深化理解。在《紙陀螺》一課中,學(xué)生看完視頻,教師隨即出示普通的紙陀螺實(shí)物,將學(xué)生由眼觀精彩的視頻及時(shí)帶到現(xiàn)實(shí)中——可觸、可摸的實(shí)物,并提問“用紙片做出的紙陀螺會不會旋轉(zhuǎn)?”學(xué)生立馬躍躍欲試。接著,“陀螺轉(zhuǎn)動的秘密在哪里?”“紙片怎么變成陀螺?”“怎樣讓紙陀螺轉(zhuǎn)得更久?”學(xué)生在遞進(jìn)式問題鏈的驅(qū)動下,逐步從現(xiàn)象觀察轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)分析,幫助其建立思維階梯,自然順勢引導(dǎo)學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵特征:觀察它們的共同特點(diǎn),建構(gòu)陀螺的結(jié)構(gòu)組成——軸、轉(zhuǎn)盤。再由學(xué)生想自己動手玩陀螺,進(jìn)而思考想怎樣玩?為什么?然后,學(xué)生個(gè)別試玩,教師再示范,引導(dǎo)學(xué)生掌握玩好陀螺的科學(xué)方法,調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性,啟發(fā)了學(xué)生的思維。
這個(gè)相關(guān)概念的建構(gòu)過程,并非簡單地傳授,而是從學(xué)生興趣中了解了學(xué)生前概念,引導(dǎo)學(xué)生初步建構(gòu)紙陀螺結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系概念,同時(shí)為后續(xù)建構(gòu)概念的探究活動順利地做好了鋪墊。
三、支架制作:支架式教學(xué)突破制作瓶頸
工程與技術(shù)內(nèi)容操作性強(qiáng),“做”是貫穿工程和技術(shù)教學(xué)過程的主線。技術(shù)蘊(yùn)藏于做的過程中。學(xué)生在“做中學(xué)”,手腦并用,參與研究,參與設(shè)計(jì)。但是,1~2年級學(xué)生操作工具不熟,動手能力有待提高,課堂時(shí)間又有限。同時(shí),他們也是天生的麻煩制造者,喜歡動手做和拆,可又缺乏耐心,難以做成功,最后會導(dǎo)致積極性大大挫傷,甚至因噎廢食。1~2年級學(xué)生具象主導(dǎo)、實(shí)踐能力初階,認(rèn)知上對直觀、具體的特點(diǎn)容易把握和接受,操作上表現(xiàn)為簡單再現(xiàn)。所以,1~2年級學(xué)生的“做”迫于能力所限,主要是模仿制作。但課堂上僅僅由教師講解、演示,學(xué)生是難以把握制作要領(lǐng)的。如何有效突破這一難題?需通過分層指導(dǎo)、提供結(jié)構(gòu)化材料等,有效支架以降低制作難度,提升制作成功率。
微課賦能制作過程。課堂上學(xué)生多,教師講解、演示制作方法,難以讓全體學(xué)生都能直接觀察到,采用微課則可有效解決。微課以視頻為主要載體,具有圖文并茂、動靜結(jié)合、聲形兼?zhèn)涞奶攸c(diǎn)。微課呈現(xiàn)制作方法直觀形象,對細(xì)節(jié)處可以縮小、放大,能慢放、快放,還能讓學(xué)生對任意內(nèi)容反復(fù)觀看,具有很大的靈活性。將其運(yùn)用于制作方法學(xué)習(xí)中,更能吸引學(xué)生的注意力,可以很好地滿足其個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。教師在演示紙陀螺制作方法后,可再讓學(xué)生邊制作邊看微課制作視頻,根據(jù)學(xué)生對各環(huán)節(jié)的掌握情況重復(fù)和加強(qiáng)。
結(jié)構(gòu)化材料提升效率。課堂時(shí)間和學(xué)生的實(shí)踐能力均有限,因此在動手選擇材料方面不能太寬泛,在材料加工方面也不可復(fù)雜。要具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)性、典型性,特別是對安全性方面(比如竹簽尖端磨圓并標(biāo)注安全刻度線)須重視,必要時(shí)可以是半成品,便于學(xué)生選擇、加工與操作。如制作紙陀螺活動,畫圓和用竹簽穿插紙盤是難點(diǎn),其中用竹簽穿孔還存在安全隱患,學(xué)生嘗試時(shí)間過多會直接影響后續(xù)的探究活動。為方便學(xué)生操作,可提供基礎(chǔ)版材料:圓片及中間孔為成品,在牙簽軸上標(biāo)好刻度線。
教師在制作環(huán)節(jié)提供有效支架,突破了學(xué)生制作的瓶頸。學(xué)生制作工程玩具的成功率高、對比性強(qiáng),為其后續(xù)建構(gòu)科學(xué)概念提供了有效的載體和探究時(shí)間。這樣,學(xué)生既易體驗(yàn)到成功的樂趣,探究熱情會更高,同時(shí)科學(xué)工程素養(yǎng)也得到了有效提升。
四、游戲探究:測試游戲化深化概念理解
愛玩游戲是孩子的天性,其中也蘊(yùn)含著對科學(xué)的認(rèn)知和創(chuàng)造。不過他們的玩絕大多數(shù)是無意識的、自發(fā)的、無目的的,是低效的科學(xué)認(rèn)知,甚至是錯(cuò)誤的認(rèn)知。但只要引導(dǎo)恰當(dāng),充分利用他們的這一天性,將其與生俱來的無目的的玩與科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)探究有機(jī)結(jié)合起來,他們就會有目的、有意義地玩,將其轉(zhuǎn)化為科學(xué)探究的載體,也就是“玩中學(xué)”。這需要教師設(shè)計(jì)層次化的任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生在玩中檢驗(yàn)作品、發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生在游戲中測試制作效果,改進(jìn)、創(chuàng)新,建構(gòu)科學(xué)概念。
很多學(xué)生不會科學(xué)地玩,如何避免學(xué)生盲目地玩,在玩中探究出包含的科學(xué)原理,要求教師引導(dǎo)恰當(dāng)。
學(xué)生做好紙陀螺后,教師采用測試游戲化設(shè)計(jì)——任務(wù)分層。
基礎(chǔ)關(guān):旋轉(zhuǎn)啟動。玩一玩(玩自己做的紙陀螺能不能轉(zhuǎn)起來)。
進(jìn)階關(guān):持久挑戰(zhàn)。比一比(看誰做的紙陀螺轉(zhuǎn)的時(shí)間長。教師發(fā)令、計(jì)時(shí):1秒,2秒,3秒……;學(xué)生轉(zhuǎn))。
創(chuàng)新關(guān):結(jié)構(gòu)優(yōu)化。想一想(為什么轉(zhuǎn)的時(shí)間長短不同),說一說(轉(zhuǎn)動時(shí)長不同,可能與什么因素有關(guān):轉(zhuǎn)盤高低、大小等),驗(yàn)一驗(yàn)(研究轉(zhuǎn)盤高低與轉(zhuǎn)的時(shí)長關(guān)系,研究轉(zhuǎn)盤大小與轉(zhuǎn)的時(shí)長關(guān)系)。
這樣的游戲化測試,引導(dǎo)學(xué)生依次完成“旋轉(zhuǎn)啟動—持久挑戰(zhàn)—結(jié)構(gòu)優(yōu)化”三階段任務(wù),從“能否轉(zhuǎn)起來”到“轉(zhuǎn)得更久”,逐步增加挑戰(zhàn),于是,探究“轉(zhuǎn)盤大小、轉(zhuǎn)盤高度分別與轉(zhuǎn)動時(shí)長的關(guān)系”水到渠成。這樣的有序進(jìn)階式地玩,有效地避免了學(xué)生盲目地玩。學(xué)生在玩的過程中自由、快樂地學(xué)習(xí)和探究,玩出科學(xué)味:檢驗(yàn)了制作效果,建構(gòu)了轉(zhuǎn)盤高低、轉(zhuǎn)盤大小與轉(zhuǎn)的時(shí)長關(guān)系的科學(xué)概念。同時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生用證據(jù)說話的意識,他們的思維也在層層推進(jìn)中得到鍛煉與發(fā)展。
總之,教師在1~2年級技術(shù)與工程領(lǐng)域的教學(xué)中,只要把握學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和動手實(shí)踐能力,采用“情境激趣—觀察建模—支架制作—游戲探究”的“四階”教學(xué)模式,通過趣味情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī),引導(dǎo)其觀察建構(gòu)科學(xué)概念,借助微課仿做提升實(shí)踐技能,利用游戲化探究深化知識理解,就能促使學(xué)生在樂中學(xué)、做中思,建立“結(jié)構(gòu)決定功能”的工程思維,有效實(shí)現(xiàn)技術(shù)與工程課程的學(xué)習(xí)目標(biāo),提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
[2]曾寶俊,夏敏.小學(xué)科學(xué)教材教法與教學(xué)設(shè)計(jì)(低年級)[M].福州:福建教育出版社,2018.
[3]張紅霞.小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2020.