用科學(xué)與學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

第一：對(duì)“學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)”的理解

• 我們對(duì)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的理解。

我們認(rèn)為：實(shí)踐是人們能動(dòng)地改造和探索現(xiàn)實(shí)世界的一切社會(huì)性的客觀物質(zhì)活動(dòng)，科學(xué)學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)是基于科學(xué)學(xué)科本質(zhì)的實(shí)踐活動(dòng)，包括科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)實(shí)踐等內(nèi)容。小學(xué)科學(xué)是一門綜合性的學(xué)科，學(xué)生在課堂上通過科學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)世界，同時(shí)應(yīng)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，通過實(shí)踐改造世界。因此，學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施要突出學(xué)生的主體性；把實(shí)踐活動(dòng)轉(zhuǎn)變成學(xué)生自己的需要，引發(fā)孩子內(nèi)心的動(dòng)力。學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，要緊緊抓住科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，挖掘科學(xué)教材中的核心概念、方法，為學(xué)生盡量創(chuàng)設(shè)能夠激發(fā)學(xué)生興趣、貼近學(xué)生生活實(shí)際、具有創(chuàng)新的實(shí)踐活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的主動(dòng)性，通過科學(xué)探究、技術(shù)制作、實(shí)地考察、實(shí)驗(yàn)制作等多種方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的最終目標(biāo)是全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

• 學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的三個(gè)特點(diǎn)

• 學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)是基于學(xué)科本質(zhì)的實(shí)踐。

美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)在其制定的“2061計(jì)劃——面向所有美國人的科學(xué)”中,從科學(xué)世界觀、科學(xué)探究、科學(xué)事業(yè)三個(gè)方面對(duì)科學(xué)的本質(zhì)進(jìn)行了闡述：

世界是可知的

科學(xué)世界觀科學(xué)理論是變化的

科學(xué)知識(shí)的持久性

科學(xué)不能為所有的問題提供全部答案

科學(xué)需要證據(jù)

科學(xué)的本質(zhì)科學(xué)探究科學(xué)是邏輯與想象的結(jié)合

科學(xué)能進(jìn)行解釋和預(yù)見

科學(xué)家要明辨是非，避免偏見

科學(xué)不奉行獨(dú)裁主義

科學(xué)是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)活動(dòng)

科學(xué)分為不同學(xué)科，在不同的機(jī)構(gòu)中進(jìn)行研究

科學(xué)事業(yè)科學(xué)研究中有普遍接受的道德規(guī)范

科學(xué)家在參與公共事務(wù)時(shí)，既是專家又是公民

綜上所述，科學(xué)就其本質(zhì)來講，實(shí)際上是人類對(duì)所觀察或認(rèn)識(shí)到的自然現(xiàn)象進(jìn)行的合理解釋或說明。為了使其具有可靠性、準(zhǔn)確性和預(yù)見性，人們應(yīng)用了邏輯、數(shù)學(xué)以及實(shí)驗(yàn)的方法，使其形成經(jīng)過驗(yàn)證、系統(tǒng)的知識(shí)體系。自然界的復(fù)雜性、無限性以及人類認(rèn)識(shí)的有限性，需要人們不斷地進(jìn)行科學(xué)探索才能逐步認(rèn)識(shí)大自然運(yùn)行的規(guī)律。由于科學(xué)是人類努力奮斗的事業(yè)，所以科學(xué)與人類社會(huì)的發(fā)展有著密切的關(guān)系，同時(shí)人及其所處社會(huì)的價(jià)值觀、道德觀等對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生深刻的影響。

人民教育出版社的黃海旺老師在《小學(xué)科學(xué)教育中科學(xué)思維及其培養(yǎng)策略》的講座中也指出：科學(xué)，從根本上講，就是要尋求證據(jù)并使用證據(jù)去發(fā)展和精煉關(guān)于理論、模型、假設(shè)、測量和觀察的解釋。這一認(rèn)識(shí)包括兩個(gè)方面：1.科學(xué)是關(guān)于自然界的一系列知識(shí)的集合；2.科學(xué)是建構(gòu)、擴(kuò)展、精煉和修正這些知識(shí)的過程。

因此，我們理解的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)作為基于學(xué)科本質(zhì)的實(shí)踐，是指要建立在學(xué)科本質(zhì)的基礎(chǔ)之上，注重運(yùn)用邏輯、數(shù)學(xué)以及實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)所觀察或認(rèn)識(shí)到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)該做什么才是基于學(xué)科本質(zhì)的實(shí)踐？我們認(rèn)為科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)基于學(xué)科本質(zhì)的實(shí)踐應(yīng)該表現(xiàn)在①科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)注重通過動(dòng)手學(xué)習(xí)知識(shí)②科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)注重提高探究能力③科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)注重發(fā)展科學(xué)態(tài)度。例如我區(qū)李帥老師設(shè)計(jì)并執(zhí)教的《做紙塔》一課，就體現(xiàn)了這三個(gè)特點(diǎn)。

《做紙塔》一課是四年級(jí)科學(xué)《搭支架》一課的延伸。相對(duì)于《搭支架》一課，《做紙塔》一課以一張A4紙，一個(gè)紙盤，一張標(biāo)簽紙為材料載體，通過做一個(gè)穩(wěn)固的紙塔、做一個(gè)比原來更高的紙塔、做一個(gè)超過80厘米的紙塔三個(gè)層層遞進(jìn)的活動(dòng)來更好的詮釋科學(xué)學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)是基于學(xué)科本質(zhì)的實(shí)踐。本節(jié)課的三次挑戰(zhàn)體現(xiàn)了學(xué)生逐步對(duì)紙塔模型從基礎(chǔ)到建構(gòu)完全的過程，學(xué)生能在課堂中抽象出一個(gè)既能保持穩(wěn)定又能增加紙塔高度的模型。

（1）從最基礎(chǔ)的控制紙塔的穩(wěn)定性入手探究，符合學(xué)生對(duì)于事物認(rèn)識(shí)的規(guī)律（從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知規(guī)律），在這環(huán)節(jié)讓學(xué)生在頭腦中構(gòu)建紙塔穩(wěn)定要素的模型。要素是什么：也就是紙塔地基如何穩(wěn)定，是模型建構(gòu)的過程，是學(xué)生通過動(dòng)手學(xué)習(xí)知識(shí)的過程。

（2）在三次挑戰(zhàn)中，每一次學(xué)生都要在原有基礎(chǔ)上在進(jìn)行更高難度的挑戰(zhàn)，學(xué)生在挑戰(zhàn)中對(duì)上一次建構(gòu)模型進(jìn)行加工再建構(gòu)，對(duì)建構(gòu)模型的技能得到了鞏固，在實(shí)踐活動(dòng)中探究能力得到了培養(yǎng)。

（3）這三次挑戰(zhàn)建模的思辨的作用是：將材料合理化使用是有限度的，使用不好就會(huì)浪費(fèi)材料，讓學(xué)生在構(gòu)建模型的時(shí)候有批判性。達(dá)到的效果是完成教學(xué)目標(biāo)中培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和批判反思能力這個(gè)目標(biāo)。本節(jié)課借助“模型論證”的方法，讓學(xué)生用科學(xué)的思想考慮問題并證實(shí)自己的想法，最終也培養(yǎng)學(xué)生理性思維的科學(xué)精神，發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

2.有著鮮明主體行為的實(shí)踐

　教育的本質(zhì)是通過提高和發(fā)展學(xué)生個(gè)體的主體性，使學(xué)生逐步地由自由人轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)人。在這個(gè)過程中，學(xué)生自身是發(fā)展和轉(zhuǎn)變的主體，承認(rèn)并尊重學(xué)生這個(gè)“主體”，是落實(shí)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的關(guān)鍵。

學(xué)生在教育活動(dòng)中的發(fā)展是通過自我設(shè)計(jì)、自我構(gòu)建、自我努力實(shí)現(xiàn)的。只有同時(shí)把自己作為認(rèn)識(shí)和改造的對(duì)象，解決自己主觀世界的各種矛盾，它才能獲得真正的發(fā)展。我們的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)相對(duì)于探究活動(dòng)來說，主體作用更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與性、主體持久性和選擇性。例如，今天我們展示的《制作起重機(jī)模型》一課，就力爭發(fā)揮學(xué)生的主體作用，關(guān)注如何讓學(xué)生主動(dòng)參與，持久關(guān)注和拓展選擇的空間。

《制作起重機(jī)模型》是建立在五年級(jí)學(xué)習(xí)《簡單機(jī)械》基礎(chǔ)之上的實(shí)踐活動(dòng)，是學(xué)生運(yùn)用杠桿、滑輪、輪軸等知識(shí)進(jìn)行的設(shè)計(jì)并制作模型的課程。相對(duì)于學(xué)習(xí)滑輪等知識(shí)課程來說，我們更欣喜地看到了學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，這種興趣比學(xué)習(xí)滑輪等課程時(shí)更加持久，而這種持久的興趣來自于學(xué)生具有更大的選擇性。在《滑輪》這一課教學(xué)中，學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通過有步驟、按要求的組裝，學(xué)習(xí)的是動(dòng)、定滑輪和滑輪組的性質(zhì)和作用。在這種學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性得到一定發(fā)展，但是選擇性和學(xué)習(xí)持續(xù)性就受到一定程度上的限制。在《制作起重機(jī)模型》這一學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生的選擇性、持久性、規(guī)劃性得到了更充分的發(fā)揮。

① 從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、材料的使用等幾方面來看，學(xué)生擁有更大的選擇性。在這一活動(dòng)中，我們不在拘泥于從相同的實(shí)驗(yàn)材料的組裝中進(jìn)行學(xué)習(xí)，而是充分尊重學(xué)生，由學(xué)生自己利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙并完成模型的搭建。由于圖紙不同，學(xué)生所需的材料也就不同，他們可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)自主選擇材料完成，在搭建的過程中，我們看到學(xué)生的制作方式也不盡相同。最終，學(xué)生的成品也不完全相同，這反映出學(xué)生通過自主選擇發(fā)揮了他們的主體作用。

②  從活動(dòng)的過程來看，本次活動(dòng)中學(xué)生具有更長的持久性。相對(duì)于組裝滑輪組的活動(dòng)中學(xué)生只需組裝出滑輪組這樣一個(gè)難度的活動(dòng)，組裝起重機(jī)模型中，難度明顯加大。學(xué)生需要考慮很多因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，如材料的選擇、工具的選擇、工具的使用、動(dòng)定滑輪的組裝和如何繞線等諸多因素都需要學(xué)生去考慮，而這些難題又刺激了學(xué)生的挑戰(zhàn)欲，使他們的學(xué)習(xí)興趣更加持久。

③  從整個(gè)活動(dòng)的設(shè)計(jì)來看，學(xué)生的規(guī)劃性得到了空前的發(fā)展。在以往的教學(xué)中，課堂的規(guī)劃者是教師，實(shí)驗(yàn)的組裝方式、實(shí)驗(yàn)的過程一般由教師進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。而在《制作起重機(jī)模型》的活動(dòng)中，學(xué)生作為裝置的設(shè)計(jì)者和組裝者，最終的設(shè)計(jì)產(chǎn)品是由學(xué)生自行進(jìn)行規(guī)劃和操作組裝，他們的頭腦中不僅要有我在做什么的概念，還要有我現(xiàn)在做的是為了下一步的做什么準(zhǔn)備的概念。

通過發(fā)揮學(xué)生的選擇性、持續(xù)性和規(guī)劃性，學(xué)生的興趣得到了保持和發(fā)展，主體作用比以往的教學(xué)活動(dòng)更強(qiáng)了，從課堂的表現(xiàn)來看，學(xué)生的主體性的外在體現(xiàn)就是不用教師去調(diào)控學(xué)習(xí)，而是主動(dòng)參與活動(dòng)。

3.架構(gòu)于課程的實(shí)踐

作為一個(gè)以實(shí)踐為導(dǎo)向的課程形態(tài)，學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課程特別注重將科學(xué)、技術(shù)和工程結(jié)合在一起，綜合的表現(xiàn)實(shí)踐的意義。我們研究時(shí)也對(duì)工程與技術(shù)類的實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行了梳理，經(jīng)歷了從對(duì)課例的個(gè)體實(shí)踐到課程的整體規(guī)劃，再由整體中概括出課程設(shè)計(jì)的理念，依據(jù)理念去設(shè)計(jì)再開發(fā)每一節(jié)課的研究過程。在開始對(duì)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行研究時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了《制作小車》、《制作桿秤》、《制作升國旗分段器》、《八里橋不挽桅的秘密》等課例，在研究中我們發(fā)現(xiàn)，小學(xué)科學(xué)學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)依據(jù)活動(dòng)的目標(biāo)、內(nèi)容、形式和操作方法的不同，大致可以將不同領(lǐng)域的活動(dòng)項(xiàng)目，細(xì)化為一些基本的活動(dòng)類型，如科學(xué)探索活動(dòng)、設(shè)計(jì)與制作活動(dòng)、創(chuàng)造發(fā)明活動(dòng)等，每一類型的活動(dòng)都具有各自不同的特點(diǎn)：

（一）科學(xué)探究類學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。

依探究對(duì)象不同，采取步驟和使用方法各異，適用于兒童青少年的科學(xué)探索活動(dòng)又可以分為幾種情況：

1.考察型科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。主要是指導(dǎo)學(xué)生觀察自然狀態(tài)，通過觀察、訪問等形式獲得研究材料，進(jìn)而通過分析和研究得到對(duì)事物的認(rèn)識(shí)的科學(xué)探索活動(dòng)?！洞筮\(yùn)河的考察》、《參觀農(nóng)耕園》、《參觀污水處理廠》等。

2.實(shí)驗(yàn)研究型科學(xué)探索活動(dòng)。所謂實(shí)驗(yàn)研究即是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行有效控制，使受控對(duì)象的現(xiàn)象得以反復(fù)出現(xiàn)，從而更加有效地進(jìn)行觀察和分析其呈現(xiàn)條件及其規(guī)律性。這一類活動(dòng)以使用一定的儀器和設(shè)備，通過實(shí)驗(yàn)研究收集數(shù)據(jù)為特點(diǎn)。例如“雞蛋撞地球”主題實(shí)踐活動(dòng)中，孩子們就怎樣保護(hù)一枚雞蛋從高空落地后不破碎進(jìn)行了探究活動(dòng)，他們從雞蛋自身的保護(hù)和地面保護(hù)兩方面進(jìn)行討論，在這個(gè)過程中，學(xué)生像一個(gè)個(gè)小科學(xué)家一樣，經(jīng)歷了提出問題、猜想與假設(shè)、討論交流、設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程，找到了問題的答案。

3.綜合研究型科學(xué)探索活動(dòng)。這是一類以問題解決為核心的科學(xué)探索活動(dòng)，它常常綜合了文獻(xiàn)收集、調(diào)查研究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等多種方式和手段，因而真正可以稱得上是綜合研究。例如“廢電池危害的研究”學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生在活動(dòng)中通過參觀初步了解電池的危害，通過上網(wǎng)、雜志等途徑認(rèn)識(shí)電池的危害，通過實(shí)驗(yàn)親身感受電池對(duì)動(dòng)植物的影響，這樣的活動(dòng)綜合使用了考察、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)研究等多種科學(xué)探索方式，成為綜合研究型科學(xué)探索活動(dòng)。這樣的實(shí)踐活動(dòng)還有《空氣質(zhì)量與霧霾》等。

（二）設(shè)計(jì)與制作類學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。

這是對(duì)應(yīng)于小學(xué)科學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域的要求提出來的一類綜合實(shí)踐活動(dòng)類型，它以應(yīng)用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作實(shí)物成品為基本特征，重點(diǎn)在于把科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為技術(shù)產(chǎn)品，以解決生活中遇到的實(shí)際問題，或者通過制作活動(dòng)認(rèn)識(shí)科學(xué)原理。設(shè)計(jì)與制作活動(dòng)以活動(dòng)項(xiàng)目為載體，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手動(dòng)腦相結(jié)合，立足學(xué)生所處的環(huán)境，解決生活中遇到的實(shí)際問題。依活動(dòng)目標(biāo)的不同，可以將設(shè)計(jì)與制作活動(dòng)分為兩種不同的類型：

1．以應(yīng)用科學(xué)原理為主的設(shè)計(jì)與制作活動(dòng)。在科學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生認(rèn)識(shí)了很多科學(xué)原理、概念等，以這些原理、概念為指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，并在設(shè)計(jì)與制作過程中進(jìn)一步深刻理解科學(xué)原理。例如《設(shè)計(jì)制作小車》、《設(shè)計(jì)制作拱橋》、《制作起重機(jī)模型》等學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。

2．以驗(yàn)證科學(xué)原理為主的設(shè)計(jì)與制作。小學(xué)科學(xué)課程倡導(dǎo)學(xué)生親歷像科學(xué)家一樣的探究過程，在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)，感受科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的志趣?；谛W(xué)科學(xué)課程的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)也是如此。例如《探究風(fēng)能》。

3．以體驗(yàn)科學(xué)原理為主的設(shè)計(jì)與制作。在小學(xué)科學(xué)課程中，包含有像微生物技術(shù)、飛行技術(shù)、航天技術(shù)和克隆技術(shù)等這樣的復(fù)雜技術(shù)和高技術(shù)。也有人們通過反復(fù)嘗試，經(jīng)過不斷試錯(cuò)，積累成功的經(jīng)驗(yàn)，形成的某種技術(shù)。這種技術(shù)不是以科學(xué)為先導(dǎo)的，而是以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，稱為經(jīng)驗(yàn)技術(shù)。像《制作紅果醬》這樣的食品加工技術(shù)，像《電池》這樣的技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用的技術(shù)，都屬于經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，這樣的例子還有《制作饅頭》、《制作酸奶》等。這種以體驗(yàn)科學(xué)原理為主的設(shè)計(jì)與制作，重在學(xué)生對(duì)科學(xué)的體驗(yàn)，而不是弄明白科學(xué)原理。

（三）創(chuàng)造發(fā)明類學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。

要解決社會(huì)生活和生產(chǎn)發(fā)展中的各種問題，既要有科學(xué)技術(shù)專家和管理人員的努力，更需要有較高科技素質(zhì)的全體公眾力量的配合。我國大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新的時(shí)代背景，為科學(xué)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)造發(fā)明類學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)提供了廣闊的平臺(tái)。因此，通過學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行小學(xué)生力所能及的創(chuàng)造發(fā)明類活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力，是一件具有十分重要意義的事情。

例如：自動(dòng)澆花器的發(fā)明過程，來源于學(xué)生遇到的實(shí)際問題，暑假外出游玩兒家里的花兒都干死了，于是學(xué)生利用學(xué)過的科學(xué)知識(shí)發(fā)明了簡易澆花器；長期聽耳機(jī)到底對(duì)人的耳朵又沒有傷害，圍繞這個(gè)問題孩子們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，利用震動(dòng)能夠產(chǎn)生聲音的原理，發(fā)明了能夠監(jiān)測耳機(jī)聲音震動(dòng)頻率的儀器，證實(shí)了長期聽耳機(jī)對(duì)耳朵的危害等等。這一個(gè)個(gè)小發(fā)明，在成年人的眼睛里不算什么，但對(duì)于小學(xué)生來說就是一次偉大的發(fā)明創(chuàng)造，只要保護(hù)好孩子心中這朵發(fā)明創(chuàng)新的火苗，也許他們就能成為像牛頓一樣的大發(fā)明家。

三、學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的分類和實(shí)施過程

在小學(xué)階段，小學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)可以分為兩類，一類是以收獲科學(xué)概念、進(jìn)行科學(xué)探究、發(fā)展科學(xué)思維的認(rèn)識(shí)世界的活動(dòng)，而另一類則是以設(shè)計(jì)工程為主的改造世界的活動(dòng)。

認(rèn)識(shí)世界科學(xué)概念：認(rèn)識(shí)世界

科學(xué)探究：認(rèn)識(shí)世界的方法

科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)科學(xué)思維：對(duì)認(rèn)識(shí)的過程提供決策

設(shè)計(jì)工程

改造世界：……

我們今天執(zhí)教的《尺子的科學(xué)》、《設(shè)計(jì)房屋電路》、《制作起重機(jī)模型》則屬于技術(shù)與工程類課程，屬于改造世界的中范圍。

認(rèn)識(shí)世界和改造世界一類為學(xué)科學(xué)知識(shí)，而另一類則為用科學(xué)知識(shí)，二者的形式不同，目的也就不同，因此他們的事實(shí)過程和方法也有區(qū)別。

科學(xué)探究的過程與方法

技術(shù)與工程的過程與方法

第一：提出問題,其實(shí)質(zhì)就是探究什么.

存在著什么？發(fā)生著什么？

為什么發(fā)生？

我們?nèi)绾沃溃?/span>

第一、形成科學(xué)認(rèn)識(shí)

第二：猜想與假設(shè),其實(shí)質(zhì)是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)提出的問題進(jìn)行猜想.

第二、依據(jù)科學(xué)原理產(chǎn)生技術(shù)目標(biāo)

第三：制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).

第三、技術(shù)設(shè)計(jì)

第四：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù).

第四、技術(shù)制作

第五：分析與論證,實(shí)質(zhì)就是對(duì)探究的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述,對(duì)探究的現(xiàn)象歸納總結(jié)的過程,從而將實(shí)驗(yàn)結(jié)論升華為物理概念和規(guī)律.

第五、技術(shù)試驗(yàn)

第六：評(píng)估,就是對(duì)探究反思的過程,討論科學(xué)探究中所存在的問題,獲得的發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)建議等方面內(nèi)容.

第六、技術(shù)評(píng)價(jià)（依據(jù)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)）

第七：交流與合作

第七、技術(shù)改進(jìn)

（通州區(qū)中山街小學(xué)高春秀、后南倉小學(xué)范亞芳）

第二、通州區(qū)學(xué)科課程的建設(shè)

科學(xué)學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)是基于科學(xué)學(xué)科本質(zhì)的實(shí)踐活動(dòng)，因此，我們確定的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的目標(biāo)是：全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、目標(biāo)

小學(xué)科學(xué)的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的目標(biāo)是全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

國際經(jīng)濟(jì)合作組織（OECD）認(rèn)為，科學(xué)素養(yǎng)是運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，確定問題和作出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對(duì)自然世界和通過人類活動(dòng)對(duì)自然世界的改變進(jìn)行理解和作出決定的能力。

1.學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)能夠培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的志趣

2.學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)能夠促進(jìn)學(xué)生理論與實(shí)踐的統(tǒng)一

總之，學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課程突出學(xué)生的自主性和活動(dòng)的靈活性，讓學(xué)生在＂用科學(xué)＂的活動(dòng)中提高科學(xué)素養(yǎng)。

二、內(nèi)容開發(fā)

在2015年初北京市教委提出了《北京市實(shí)施教育部〈義務(wù)教育課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案〉的課程計(jì)劃》，計(jì)劃中提出：進(jìn)一步把握課程標(biāo)準(zhǔn)，明確學(xué)科課程的定位、性質(zhì)、目標(biāo)及其與課程整體育人之間的關(guān)系，規(guī)范課程內(nèi)容深度、廣度和進(jìn)度，尊重教育規(guī)律和學(xué)生成長規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。這要求我們科學(xué)教師把握好教材，引導(dǎo)學(xué)生圍繞概念進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，在學(xué)科活動(dòng)中運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決問題，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的意識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

年級(jí)段

活動(dòng)內(nèi)容

低年級(jí)（1—2年級(jí)）

《平衡玩具》《樹葉游戲》《尺子的科學(xué)》《種植一株植物》

《尋找空氣》《給植物掛名牌》

中年級(jí)（3—4年級(jí)）

《烏鴉喝水》《吸管吹小球》《水和生命》

《運(yùn)水的管子在哪里》《搭紙塔》《搭腳手架》

《磁控玩具》《制作藏寶圖》《架設(shè)房屋電路》

高年級(jí)（5—6年級(jí)）

《制作桿秤》《風(fēng)力起重機(jī)》《制作小電動(dòng)機(jī)》

《轆轤的演變》《設(shè)計(jì)引橋》《起重機(jī)》

《雞蛋撞地球》《投石機(jī)》《升國旗》《走馬燈》

《制作電熱切割器》《走近通州大運(yùn)河》

依托學(xué)科內(nèi)容的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施可以通過以下幾個(gè)途徑進(jìn)行：

（一）豐富教材內(nèi)容，落實(shí)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

小學(xué)科學(xué)課程是一門以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)性學(xué)科，具有活動(dòng)性、實(shí)踐性、綜合性，與其他學(xué)科緊密聯(lián)系的性質(zhì)。為了建構(gòu)科學(xué)概念，在科學(xué)教材中，提供了典型的實(shí)驗(yàn)、事實(shí)性例子、豐富的資料等。但教材中的這些素材是為落實(shí)所有教學(xué)涉及的科學(xué)概念而服務(wù)的最典型，最有代表意義的內(nèi)容，編者的編寫意圖也是希望我們廣大科學(xué)教師有選擇的進(jìn)行利用，因此，如果我們?cè)诮虒W(xué)過程中，能夠根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，豐富學(xué)生探究內(nèi)容、豐富具有說明概念的事實(shí)材料、從多角度認(rèn)識(shí)同一個(gè)概念，那么學(xué)生經(jīng)歷的實(shí)踐活動(dòng)才更有意義。

1．依據(jù)科學(xué)概念展開實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，落實(shí)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。

教材中，通常引導(dǎo)學(xué)生通過幾個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得幾個(gè)科學(xué)事實(shí)，建立科學(xué)概念。往往能夠說明這個(gè)科學(xué)概念的事實(shí)不僅僅是書中的事實(shí)。所以，在教學(xué)活動(dòng)中，我們可以圍繞一個(gè)概念探尋更多的事實(shí)性材料，使概念的建構(gòu)更加有事實(shí)基礎(chǔ)。

2．依據(jù)科學(xué)概念做細(xì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，落實(shí)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

在教學(xué)活動(dòng)中，要將學(xué)科活動(dòng)落到實(shí)處。教材中有些介紹性的實(shí)驗(yàn)，卻是學(xué)生最感興趣的，我們可以進(jìn)行開發(fā)，將介紹性實(shí)驗(yàn)做細(xì)。

（二）拓展教材內(nèi)容，深化學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

“一英寸寬，一英里深”是一個(gè)教學(xué)觀點(diǎn)，在科學(xué)課中，一般的理解是：“一英寸寬”指在課堂教學(xué)中知識(shí)內(nèi)容盡量少一些、精一些?！耙挥⒗锷睢敝竷?nèi)容需要展開，展開了才有可能“深”，這樣才有可能讓學(xué)生受到生動(dòng)、真實(shí)的科學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成教育。小學(xué)科學(xué)教材中所選內(nèi)容,都是經(jīng)過精挑細(xì)選，經(jīng)過反復(fù)論證的經(jīng)典內(nèi)容，并能夠反映編者意圖的內(nèi)容。但是同一個(gè)概念可能會(huì)有很多相似的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，因此我們可以結(jié)合教材內(nèi)容，學(xué)校、學(xué)生的實(shí)際情況，開展學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，作為對(duì)教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充，或者是延伸，鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的科學(xué)概念，并培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用概念解決實(shí)際問題的能力。

1．拓展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，深化學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)。

選好“拓展點(diǎn)”，開發(fā)教學(xué)內(nèi)容、深化實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)，是將學(xué)生探究活動(dòng)引向深處的關(guān)鍵所在。在平時(shí)教學(xué)中，我們也做了一些嘗試，通過拓展教材中的知識(shí)，深化學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)。

2. 拓展科學(xué)探究方法，深化科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)

科學(xué)課程的核心是科學(xué)知識(shí)和科學(xué)探究。在小學(xué)階段，引導(dǎo)科學(xué)探究方法進(jìn)行科學(xué)探究是我們科學(xué)課程開展的主旨所在。科學(xué)探究中，我們可以抓住科學(xué)內(nèi)容，拓展科學(xué)探究方法，深化科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)。

（三）  挖掘教材內(nèi)容 創(chuàng)新學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

科學(xué)課程學(xué)習(xí)應(yīng)更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性。在以往的科學(xué)課教學(xué)中，我們通常把實(shí)踐性理解為，引導(dǎo)學(xué)生通過親歷探究過程，獲取事實(shí)性材料，得到科學(xué)結(jié)論。那么什么是實(shí)踐？實(shí)踐就是人們能動(dòng)地改造和探索現(xiàn)實(shí)世界的一切社會(huì)性的客觀物質(zhì)活動(dòng)。可見，實(shí)踐強(qiáng)調(diào)的是主動(dòng)性、能動(dòng)性。那么學(xué)科實(shí)踐，就需要我們挖掘教材，抓住教材中的核心內(nèi)容，為學(xué)生盡量創(chuàng)設(shè)能夠激發(fā)學(xué)生興趣、貼近學(xué)生生活實(shí)際、具有創(chuàng)新性的實(shí)踐活動(dòng)。

1．挖掘教學(xué)知識(shí)，創(chuàng)新科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)。

隨著《課程計(jì)劃（修訂）》深入研究，我們發(fā)現(xiàn)很多教材中的經(jīng)典內(nèi)容都可以根據(jù)《課程計(jì)劃（修訂）》的要求進(jìn)行創(chuàng)新，使活動(dòng)更具有實(shí)踐性，更能激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

2．挖掘?qū)嶒?yàn)裝置，創(chuàng)新科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)。

生活中許多工具都存在著科學(xué)道理，工具的產(chǎn)生是人類經(jīng)歷實(shí)踐探尋的結(jié)果，是生產(chǎn)和生活的需要。教學(xué)中我們可以引導(dǎo)學(xué)生重演科技產(chǎn)品的過程，理解科學(xué)技術(shù)給人的生活和社會(huì)發(fā)展帶來的影響。

三、學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)

我們的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的評(píng)價(jià)是以“實(shí)踐操作”為方式，以“小組”為評(píng)價(jià)單位進(jìn)行的，評(píng)價(jià)注重實(shí)踐過程、注重學(xué)生分析問題解決問題的能力、注重科學(xué)思維，目的是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1.案例分享：小小搬運(yùn)工、飛毽競走

2.學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的評(píng)價(jià)特點(diǎn)：

內(nèi)容：緊扣科學(xué)知識(shí)，是科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用、遷移、解釋

形式：以小組合作進(jìn)行實(shí)踐操作

效果：小組等級(jí)制（不追究個(gè)人成績，體現(xiàn)小組合作）

（通州區(qū)玉橋小學(xué)孫玉蓮）

第三、技術(shù)課程實(shí)施的方法與策略

一、什么是科學(xué)：

科學(xué)是針對(duì)自然世界的存在及其發(fā)展變化規(guī)律的系統(tǒng)化、理論化的知識(shí)體系， 即“科學(xué)是從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中推導(dǎo)出來的知識(shí)”。從靜態(tài)的成果形式上看，表現(xiàn)為用科學(xué)語言和符號(hào)表示的科學(xué)事實(shí)、科學(xué)原理和科學(xué)規(guī)律。

概念選自:［英］查爾默斯A F． 科學(xué)究竟是什么［M］． 北京:商務(wù)印書館，2007: 1．

1、 什么是技術(shù)？

技術(shù)是指人們?cè)谧兏镒匀?、?shí)現(xiàn)物質(zhì)文化需要的過程中所創(chuàng)造、控制、應(yīng)用和改進(jìn)人工自然系統(tǒng)的目的性活動(dòng)序列或方式。成果表現(xiàn)形式為人工自然物或說技術(shù)產(chǎn)品和工程設(shè)施。    

概念選自：小學(xué)科學(xué)課程中的技術(shù)教育因素及教學(xué)策略，課程?教材?教法第35卷第10期，2015年10月，葉寶生，80

（關(guān)于技術(shù)的定義有很多，我們選擇了其中的一種說法，比較容易懂又能夠反映技術(shù)的本質(zhì)。）

3、什么是工程？

工程是人類為了改善自身的生存、生活條件，并根據(jù)當(dāng)時(shí)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)水平，而進(jìn)行的各類造物活動(dòng)，即物化勞動(dòng)過程。

殷瑞鈺、汪應(yīng)洛、李伯聰?shù)戎豆こ陶軐W(xué)》

第二、明確科學(xué)、技術(shù)與工程之間的關(guān)系（簡單說明，具體的三者之間的關(guān)系不作說明）

1、技術(shù)與工程之間的關(guān)系是怎樣的？

二者的關(guān)系可以用右圖來表示，工程是技術(shù)要素和綜合要素的集成，其中技術(shù)是工程的核心，缺少了技術(shù)工程則不復(fù)存在。

2、科學(xué)、技術(shù)與工程之間的關(guān)系？

殷瑞鈺、汪應(yīng)洛、李伯聰?shù)戎豆こ陶軐W(xué)》認(rèn)為：科學(xué)、技術(shù)、工程是既具有密切聯(lián)系又具有本質(zhì)區(qū)別的社會(huì)活動(dòng)?？茖W(xué)活動(dòng)是以探索發(fā)現(xiàn)為核心的活動(dòng)，技術(shù)活動(dòng)是以發(fā)明革新為核心的活動(dòng)，工程活動(dòng)是以集成構(gòu)建為核心的活動(dòng)。人們既不應(yīng)把科學(xué)與技術(shù)混為一談，也不應(yīng)把技術(shù)與工程混為一談。工程并不是單純的科學(xué)的應(yīng)用或者技術(shù)的應(yīng)用，也不是相關(guān)技術(shù)的簡單堆砌和剪貼拼湊，而是科學(xué)要素、技術(shù)要素、經(jīng)濟(jì)要素、管理要素、社會(huì)要素、文化要素、制度要素、環(huán)境要素等多要素的集成、選擇和優(yōu)化。

第三、小學(xué)科學(xué)課程中的技術(shù)課類型及教學(xué)流程

1、根據(jù)首師大葉寶生教授的觀點(diǎn)

小學(xué)科學(xué)課程中的技術(shù)類型，大致可以分為三類：科學(xué)的技術(shù)課、應(yīng)用的技術(shù)課、經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)課。其中經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)課又可以分為三類：技術(shù)制作類、技術(shù)應(yīng)用類、技術(shù)認(rèn)識(shí)類。

2、 科學(xué)課和技術(shù)課的教學(xué)策略和方法不同

科學(xué)課的教學(xué)策略和方法：是以探究為核心，經(jīng)歷類似科學(xué)家對(duì)未知世界的探索過程。

技術(shù)課的教學(xué)策略和方法：是以設(shè)計(jì)為核心，經(jīng)歷類似工程師發(fā)明技術(shù)產(chǎn)品和工程建設(shè)設(shè)計(jì)過程。

3、 技術(shù)課的基本教學(xué)模式或說流程

無論是哪種類型的技術(shù)課，都應(yīng)該遵循技術(shù)設(shè)計(jì)的規(guī)律，即有一定的教學(xué)模式：技術(shù)目標(biāo)、技術(shù)設(shè)計(jì)、制作、試驗(yàn)、改進(jìn)、完善、評(píng)價(jià)等。

說明：這是技術(shù)教學(xué)的基本流程，但是在實(shí)際的教學(xué)過程中，根據(jù)課堂教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)與制作的需求，會(huì)有一些變化。即這個(gè)技術(shù)教學(xué)的基本流程需要老師靈活運(yùn)用。

第四、“應(yīng)用的技術(shù)課”實(shí)施方法與策略

小學(xué)科學(xué)課程中將科學(xué)認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際功能為目的的制作活動(dòng)，即科學(xué)原理轉(zhuǎn)化的技術(shù)，可稱為應(yīng)用的技術(shù)。其特點(diǎn)是：學(xué)生已經(jīng)在科學(xué)課上活動(dòng)了某種科學(xué)認(rèn)識(shí)，然后應(yīng)用這種科學(xué)認(rèn)識(shí)指導(dǎo)自己的技術(shù)設(shè)計(jì)。

這種技術(shù)課在小學(xué)科學(xué)課程中最為常見，應(yīng)用最多。今天，通州區(qū)呈現(xiàn)的兩節(jié)課《設(shè)計(jì)布置房間照明電路》、《設(shè)計(jì)制作起重機(jī)》都屬于應(yīng)用類技術(shù)課。

技術(shù)課到底應(yīng)該怎樣上呢？下面我們以今天的這兩節(jié)課作例子進(jìn)行探討：

應(yīng)用的技術(shù)課課堂教學(xué)模式的使用與說明   

例1：

首先結(jié)合《布置房間照明電路》一課進(jìn)行說明。這是上課的流程圖，分為三部分，中間部分是技術(shù)課的教學(xué)流程，上邊是在技術(shù)流程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的教師活動(dòng)，下面是在技術(shù)流程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)生活動(dòng)。這樣三位一體的模式構(gòu)成了《布置房間照明電路》一課教學(xué)結(jié)構(gòu)圖。

解讀：

1、科學(xué)認(rèn)識(shí)環(huán)節(jié)是在科學(xué)課上完成的，是應(yīng)用的技術(shù)活動(dòng)的基礎(chǔ)。教師組織課堂學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)簡單電路的組成、閉合回路，學(xué)習(xí)簡單電路的連接方法、學(xué)習(xí)用實(shí)物圖和符號(hào)畫簡單電路圖；并了解一些安全常識(shí)。

2、以科學(xué)原理制定技術(shù)目標(biāo)。教師創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生產(chǎn)生設(shè)計(jì)房間地需要；學(xué)生根據(jù)不同類型房間的需要，學(xué)生確定開關(guān)和燈泡的位置，以及需要的材料等。

3、技術(shù)設(shè)計(jì)。教師指導(dǎo)學(xué)生把布線圖畫在房間里（紙盒子模擬房間），學(xué)生根據(jù)自己的目標(biāo)，在房間內(nèi)畫布線圖。

4、技術(shù)制作。教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行操作，指導(dǎo)工具使用等；學(xué)生選擇合適的開關(guān)、導(dǎo)線、工具布設(shè)房間電路，讓燈泡亮起來。

5、技術(shù)試驗(yàn)。教師指導(dǎo)學(xué)生閉合開關(guān)，觀察效果；學(xué)生閉合開關(guān)，觀察燈是否能亮。

6、技術(shù)評(píng)價(jià)。教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)；學(xué)生依據(jù)目標(biāo)制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，比如燈是否亮、布線是否合理等。

例2：《設(shè)計(jì)制作起重機(jī)》

解讀：《設(shè)計(jì)制作起重機(jī)》一課和《布置房間照明電路》都屬于應(yīng)用類的技術(shù)，所以教學(xué)模式是一樣的。

    1、科學(xué)認(rèn)識(shí)。教師教學(xué)五年級(jí)《簡單機(jī)械單元》和四年級(jí)搭支架；學(xué)生通過學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)三角形穩(wěn)固；杠桿、輪軸的原理及作用。

    2、依科學(xué)原理技術(shù)目標(biāo)。教師創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生產(chǎn)生制作起重機(jī)的愿望；學(xué)生了解起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，確定制作起重機(jī)的目標(biāo)。

    3、技術(shù)設(shè)計(jì)。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：設(shè)計(jì)起重機(jī)用到哪些簡單機(jī)械？要注意哪些問題？學(xué)生初步了解設(shè)計(jì)要求，畫設(shè)計(jì)草圖，并通過討論修改設(shè)計(jì)草圖。注意：在這里有一個(gè)學(xué)生修改、完善設(shè)計(jì)的過程，由此可見必要的修改可以隨時(shí)進(jìn)行。

    4、技術(shù)制作。教師指導(dǎo)小組內(nèi)分工、教學(xué)工具的使用方法；學(xué)生進(jìn)行小組分工、選擇需要的材料、了解工具的使用方法、制作起重機(jī)。

5、技術(shù)試驗(yàn)。教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)制定檢測方法并進(jìn)行檢測指導(dǎo)；學(xué)生嘗試用起重機(jī)提起重物、離桌面30厘米高，重物（一個(gè)鉤碼）

6、技術(shù)評(píng)價(jià)。教師指導(dǎo)學(xué)生按照技術(shù)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)；學(xué)生對(duì)自己的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)：用起重機(jī)提起重物、離桌面30厘米、重物（一個(gè)鉤碼）。

那么我們還要問，評(píng)價(jià)之后做什么呢？此時(shí)，如果作品符合設(shè)計(jì)的目標(biāo)即為成功，展示作品；如果作品沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)，即為不成功。需要分析不成功的原因，并對(duì)作品進(jìn)行修改，直至成功。

總之，通過上面兩個(gè)課例的分析，我們發(fā)現(xiàn)，技術(shù)課的教學(xué)模式不是一成不變的，需要我們根據(jù)課堂教學(xué)的需要，有目的的進(jìn)行取舍。但在取舍過程中，只要是技術(shù)類課程都要遵循技術(shù)設(shè)計(jì)制作的模式，要與科學(xué)實(shí)踐、科學(xué)探究區(qū)分開。

第五、應(yīng)用類技術(shù)課的教學(xué)策略

我將從“在螺旋上升的活動(dòng)中體驗(yàn)設(shè)計(jì)、在開放的設(shè)計(jì)中突出創(chuàng)新、在復(fù)雜的設(shè)計(jì)制作過程中學(xué)習(xí)合作”三個(gè)方面進(jìn)行介紹。

（一）在螺旋上升的活動(dòng)中體驗(yàn)設(shè)計(jì)

工程師指具有從事工程系統(tǒng)操作、設(shè)計(jì)、管理、評(píng)估能力的人員。一名工程師在有目的的設(shè)計(jì)過程中，需要考慮很多種因素，并在不斷地論證中進(jìn)行完善。

在小學(xué)科學(xué)的技術(shù)課上，怎樣才能培養(yǎng)學(xué)生像工程師那樣全面考慮確保設(shè)計(jì)成功的能力呢？下面以《設(shè)計(jì)房間照明電路》一課為例進(jìn)行說明。

第一次：設(shè)計(jì)房間電路，了解學(xué)生初始設(shè)計(jì)需要。學(xué)生開始設(shè)計(jì)房間照明電路時(shí)，提出需要關(guān)注開關(guān)和電燈的位置，需要的材料有開關(guān)、燈泡、導(dǎo)線、電池（電源）。

第二次：初步設(shè)計(jì)結(jié)束后的評(píng)價(jià)主題：燈和開關(guān)的位置是否合適？是不是一個(gè)閉合的回路或者燈能不能亮？學(xué)生豐富了自己對(duì)照明電路的思考，照明電路應(yīng)該是一個(gè)閉合的回路，燈才會(huì)亮。

第三次：了解真實(shí)的電路，修改設(shè)計(jì)補(bǔ)充關(guān)注點(diǎn)。

第四次：布置房間照明電路，發(fā)現(xiàn)更多需要關(guān)注的問題。

總結(jié)：在《設(shè)計(jì)房間照明電路》一課的活動(dòng)中，老師一直力圖引導(dǎo)學(xué)生“學(xué)習(xí)像工程師一樣進(jìn)行設(shè)計(jì)”，在設(shè)計(jì)的過程中、在設(shè)計(jì)的不斷完善過程中，理解設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)是一個(gè)把頭腦中的想法轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)的過程，在這個(gè)過程中，需要設(shè)計(jì)者作周密的考慮，并在實(shí)踐中不斷完善自己的設(shè)計(jì)。

（二）在開放的設(shè)計(jì)中突出創(chuàng)新

《設(shè)計(jì)布置房間照明電路》一課在教學(xué)過程中，努力創(chuàng)設(shè)開放的設(shè)計(jì)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生采用多用形式、多種方法、多種材料完成自己設(shè)計(jì)，突出設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。

    1．設(shè)計(jì)形式開放。

2．提供的材料多樣。

3．制作方法的開放。

（三）在復(fù)雜的設(shè)計(jì)制作過程中學(xué)習(xí)合作。

合作學(xué)習(xí)是指學(xué)生為了完成共同的任務(wù)，有明確的責(zé)任分工的互助性學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)鼓勵(lì)學(xué)生為集體的利益和個(gè)人的利益而一起工作，在完成共同任務(wù)的過程中實(shí)現(xiàn)自己的理想。在《設(shè)計(jì)布置房間照明電路》、《設(shè)計(jì)制作起重機(jī)》這樣的課中，我們看到了孩子們真正的合作。

1．技術(shù)合作。當(dāng)任務(wù)目標(biāo)與學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)產(chǎn)生矛盾的時(shí)候，學(xué)生產(chǎn)生了需要合作的需要，于是學(xué)生間自發(fā)的合作開始了。通過照片我們可以看到，學(xué)生在連接電路的過程中，出現(xiàn)了一個(gè)人不能完成的任務(wù)，于是一個(gè)同學(xué)按著導(dǎo)線，另一個(gè)同學(xué)連接導(dǎo)線；在學(xué)生制作起重機(jī)的過程中，四名同學(xué)要把兩根木板釘在一起，其中兩個(gè)人分別按住兩塊木板，一個(gè)同學(xué)用夾剪固定釘子，另一個(gè)同學(xué)用錘子釘釘子。多么合理的分工，沒有用老師說你們一定要合作完成，孩子就這樣不知不覺地合作了。所以，在這節(jié)課中合作不是老師說出來了，而是孩子們制作過程的需要。

思考：工程師（設(shè)計(jì)師）、工人---如何讓孩子適應(yīng)設(shè)計(jì)與制作中角色的轉(zhuǎn)換

《設(shè)計(jì)布置房間照明電路》一課分為兩部分，第一部分是學(xué)生設(shè)計(jì)房間照明電路，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生經(jīng)歷了像工程師（或說設(shè)計(jì)師）那樣的設(shè)計(jì)過程，在確定目標(biāo)的技術(shù)上，進(jìn)行設(shè)計(jì)和反復(fù)的論證，直到理論上認(rèn)為完全符合設(shè)計(jì)目標(biāo)位置。第二部分是學(xué)生布置房間照明電路。學(xué)生經(jīng)歷了類似電工的布線過程，按照?qǐng)D紙的制作，不能邊制作邊修改。在這兩個(gè)我們認(rèn)為順利成章的活動(dòng)中，其實(shí)孩子們經(jīng)歷了不同角色的轉(zhuǎn)換，一個(gè)是設(shè)計(jì)者，一個(gè)是完成者（工人），從課堂教學(xué)中我們可以看出，很多孩子沒有順利的完成角色轉(zhuǎn)換，因?yàn)樗麄兊牟季€和設(shè)計(jì)并不完全一致。