在开放中组织　在参与中引导

王建良

【摘要】小学科学新课标增加了“技术与工程”领域，这一重大变革对小学科学课堂教学中教师行为和学生行为提出了新的要求。在小学科学课堂上，教师应给学生创造出较多用于研究和讨论的时间，以此调动学生的积极性，只有激发学生主动探知欲，才能充分体现学生是学习的主体;只有通过更好地组织和引导，让学生保持情感和认知的高度投入，才能成为深度学习发生的内原动力保障，科学以探究为核心才能落到实处。技术与工程领域的内容要满足社会发展和学生求知的需要，科学课堂应具有开放性，开放的技术工程类科学课堂也有利于激发学生的好奇心，提高学生的设计和制作能力、运用科学知识解决实际问题的能力，进而提升学生的综合素养。

【关键词】深度学习 技术工程 组织 引导

小学科学中技术工程领域的内容综合应用性较强，对提高学生工程思维和工程素养有着直接的作用，为我们全面提升学生核心素养补上了一块短板。下面就以《建桥梁》一课为例，谈谈深度学习观下技术工程类课堂教学的组织与引导。

一、整合教材，项目化组织课堂教学

1.开放性组织教学内容

项目化的学习，有助于学习者获得更加整体、全面的知识，也有助于培养学习者的问题意识及问题解决能力，提高学习者的协作学习能力。学习项目化也是提高学生的认知投入和意志投入的有效方法。《建桥梁》一课遵循这些理念，用“建桥梁”这个完整项目来包装本课的教学。《建桥梁》是在学生已经学习了形状与结构的初步知识的基础上，通过项目化的制作活动，引导学生了解桥梁的初步知识，掌握工程制作的初步技能，培养学生的工程思维和工程素养。本课是这个单元的第三课，是在学生学习前两课，认识了形状结构与承受力的关系基础上的实践活动。本课通过结合教材深度开发“建桥梁”这个开放项目，以项目来包装本课教学，引导学生了解形状、结构与承受力在生产生活中的应用，感受科技在人类文明发展中的重要作用，也教会学生工程建造的初步技能，激发学生对工程设计与创造的热情，培养学生动手解决问题的能力。

2.开放性组织课堂教学

深度学习的发生，基于学习者内在需要，取决于个体的学习投入程度和学习坚持力，关切学习过程的真实体验。学生在本单元前两课的学习中，已经了解了形状与结构的初步知识，并且初步掌握了一些实验操作的技能，学生的思维在不断拓展，创新能力也在不断提升，有了这些前提，为教师开放性组织课堂教学打下了坚实的基础。《建桥梁》这一课教师通过引导学生发现桥梁之美，为后面学生设计桥梁时要兼顾美观打下伏笔。又用学生身边的桥来激发学生兴趣，通过贴近学生熟悉的家乡的桥梁激发学生学习的热情，调动学生学习积极性。然后再用已学到的知识给桥梁分类，让学生通过桥梁的分类为后面设计桥梁时桥型的选择做了知识储备，同时“港珠澳大桥”这一伟大工程的介绍也是激发学生民族自豪感的一个即兴之举，也是现实生活中的科技史学习。教师通过巧妙的设计为问题的提出做了铺垫。从桥的美到桥的历史，自然过渡到“为什么要造桥”这个问题的设计，就是体现四维目标中“科学、技术、社会与环境”这一目标要求，让学生了解桥梁在生活中发挥的作用和桥梁存在的意义，并借此激发学生研究、建造桥梁的兴趣，培养学生的科学探索精神。

教师通过对教材的分析与学情的分析，以开放的“建桥梁”的项目，把握课堂教学，组织、开展提升技术工程素养的制作活动。以项目化组织教学过程更能激发学生科学探究的主动性，营造开放的探究氛围，使学生的思维得到发展、认知水平有所提高。

二、调整角色，参与中引导科学探究

使科学教育面向真实情景的科学是当代科学教育改革的一个方向，这要求我们的科学教学要与真实的科学探究过程相接近。教师在这个过程中对学生的指导和帮助更类似于一种服务。《建桥梁》一课前面做的许多铺垫都是为提高学生根据工程目标建造桥梁模型服务。

技术工程类课程注重发展学生工程思维，工程思维是在工程的设计和建造中形成的一种筹划性的思维，是运用各种知识经验解决实际工程问题的核心思维。工程思维的培养需要教师引导学生对各种资源、数据进行统筹兼顾、合理权衡，寻求解决问题的最佳方案;需要追求经济性和实用性;需要合理融合多元价值。教师引导学生设计时目标明确，要学生根据要求设计、建造桥梁，在全程参与的同时具体又做了几步引导。

1.追求工程设计的最佳方案

这一步主要根据工程目标测算相关数据，还要根据比例计算制作桥梁模型的参数，真正把数学融入科学课中，现代工程建造离不开数学，比例这些数学知识能在科学课上渗透，对于学生全面发展必有好处。数据化的目标对学生有更强的吸引力，能使学生投入更高的热情。新课标要求让学生获取科学知识、掌握科学技能的同时兼顾工程素养的培养，技术与工程的灵魂是设计，设计往往是整个工程中最难的一点，对于学生来说更是如此，怎么来降低设计难度，本课教学第一步是变抽象为直观，不要学生画抽象的设计图，而是用牙签和胡萝卜丁来代替画笔，把二维抽象的图纸变成了三维立体的模型;第二步为了进一步降低设计难度，教师给了学生一个“桥面”，让学生围绕“桥面”设计，给学生的设计思路一个有力的支点，大大降低了设计难度。教师不是给了一个问题就让学生天马行空，而是引导了整个设计思路的确立，为设计这个工程的核心服务，为发展学生高阶思维服务。

确立设计目标，明确设计思路后，通过小组内讨论交流设计模型，激发学生思维与设计的激情，培养学生团队协作能力。鼓励学生讨论交流，完善设计，交流完善的过程也是学生思维不断碰撞，设计不断迭代的过程，是真正培养学生创造意识和综合能力的过程。这种面对面的互动，创设了轻松愉快的合作氛围，调动了学生的求知欲，使学生始终处于积极主动的学习状态中。

2.兼顾工程的经济实用性

引导学生根据设计方案和牙签模型完成桥梁搭建。完成了设计后，只剩下建造，建造环节最重要的是工程技术，本课中涉及的主要是热熔胶枪的使用，通过小视频介绍使用方法既可以节约时间，又利于学生掌握使用方法和注意事项。最后在完成桥梁搭建后进行承重测试，评选前三名优胜小组。一般教师的测试也就止于此了，而本课教师除此以外还给模型称重，并根据称重结果和承受力测试的数据综合考量来讲评作品，指明优劣，既可以提高学生工程素养，又可以培养学生兼顾经济实用的意识。教师还鼓励课后利用身边材料完成更大跨度桥梁模型制作。一堂科学课的结束不应是学生知识学习、能力锻炼的终止，而应该是应用知识的开端，让学生带着问题进课堂，再带着新问题出课堂，学生可以在吸收了本课所有知识技能的基础上，向更高的阶梯迈进。

3.深刻理解工程的多元价值

本课用一个“建桥梁”的项目来拓展教材，既让学生在前两节课学到的搭支架和桥梁知识得到运用，又能培养学生技术、工程素养，体现新课标的教学理念。项目式学习本身具有开放性，如何在开放式教学活动中做到有组织，是非常考验教师的教学智慧的。本课从身边的桥开始让学生见识各种各样的桥梁，根据桥梁的功能引出本课的任务，即为家乡的运河设计制造桥梁。任务出示后，教师并没有直接让学生动手设计和制作，而是根据比例测算，将任务总目标细分为几个小目标，这样做让这个项目降低了难度，从而更具操作性。接下来的设计环节，教师开创性地摒弃纸面上的二维图纸设计，改用牙签结合胡萝卜丁这样更直观的三维模型设计，使得设计难度降低，交流设计时更容易让别人看清设计者的意图，为思维的碰撞提供了便利，也为后面的制作降低了难度。在设计过程中，教师还有一个创新的做法，就是给学生提供一个桥面，小小的一个桥面却给学生设计时一个有力的支点，学生所有的想法都是围绕如何支撑起这个桥面展开的，虽然对学生的思维有了一定的约束，但大大提高了设计的可行度，也是这堂课设计环节比较出色的一个基本保证。本课教师抓住工程制造中设计环节用足功夫，真正做到了在开放中组织，在参与中引导。

在新课标指引下技术工程类课堂教学对教师在教学过程中提出了新要求，教師在课堂教学的组织中体现开放性，积极引导学生主动参与，能充分展现学生在课堂教学中的主体性地位，使学生乐在其中，激发学生的主动性、积极性，也是打开深度学习的科学课堂密码。