“设计与技术”教学目标达成四部曲——以《滑轮组》一课为例.pdf

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1、口 芮玉利 在义务教育阶段 ， 科学技术教育并非是一门课 程， 而是作为一个核心思想融入在各科教学中的。 在小学阶段， 科学课是科学技术教育主阵地， 随着 新课标的提出， 科学中的技术教学将越来越被重 视。 当今社会技术的发展可以用日新月异这个词语 来形容 ， 那么我们学校教育要教哪些， 怎么教?很 明显， 光技术内容的教学是不能满足学生发展需要 的， 我们教给学生的应该是一种如何发展自身技术 的思想和一种培养自身创新技术能力的理念。 本 文， 笔者即以 滑轮组 一课为例谈小学科学教学中 设计与技术领域教学目标的落实， 与大家共研。 对于 滑轮组 一课 ， 学生对其作用的认识并 不困难， 通过

2、实验基本能得出规律。 那么难点在哪 呢?笔者认为， 其难点在对滑轮组的组装上。 教参 和一般教学设计都是让学生观察吊机上的滑轮组， 然后将我们实验中所用的滑轮组装置介绍给学生 认识， 并告知学生这样的装置就是滑轮组。 这样的 灌输方式真的能让学生真正掌握滑轮组吗?于是 在两个平行班中开展对比教学， 在 A班按照一般常 规教学模式( 直接给出滑轮组模型， 将教学重点放 在探究滑轮组作用上 ) 进行教学。 通过课堂作业反 馈， 学生的学习效果不容乐观 ， 作业本上的画线组 装动滑轮、 定滑轮和滑轮组一题， 错的同学占三分 之二以上。 在 B班让学生从滑轮的作用出发建构滑 轮组概念开始进行教学， 将

3、教学重点放在认识了动 滑轮和定滑轮的不足后激发学生思考将它们的优 ( 3) 呈现轮轴实验装置， 介绍实验装置和实验 方法及注意点， 学生开展实验研究轮轴有什么作 用， 并在记录纸上记录 ， 写出发现。 ( 4) 交流 “ 我们发现了什么?” 限于教材的篇 幅， 这样的提问是很开放的， 学生的发言可以天马 行空， 自由发挥 ， 对于那些基础较差的学生来说， 反 而不利于概念的建立。 因此可以稍作引导， “ 对这 组同学的实验数据你有其他意见吗?两个垫圈 表示什么?一个垫圈表示什么7从这三组力的 大小比较中， 你知道轮轴有什么作用D S ?推想在 轴上的阻力为8 个、l O 个垫圈时， 轮上备用几

4、个垫 圈的力能达到平衡?” 3 轮的大小对轮轴作用的影响。 ( 1 ) 呈现实验装置， 提出问题 ： 把上面轮轴装 置中的轮换成一个更大的轮 ， 每次所用的力会有怎 样的改变? ( 2) 推测 ： 轮大了， 提起重物会更省力； 轮大了， 提起重物拉动绳子的距离更长 了。 ( 3) 进一步开展实验研究， 并记录自己的发现。 ( 4) 呈现两张记录表， 比较上面两种轮轴提起 重物所用的力， 说说 自己的发现。 认识到 “ 轴相同， 轮越大越省力” 。 4 轮轴的应用。 ( 1 ) 找一找， 在我们周围， 哪些地方应用了轮 轴?它们的哪一部分相当于轮?哪部分相当于轴? ( 2) 呈现相关图片， 了解

5、生活中应用的轮轴变式。 ( 3) 思考轮轴给我们带来的影响。 从以上环节可以看出， 动态呈现教材 ， 是对教 材文本的解读、 教材实验的内化、 学生心理的预期 分析三者的有机综合， 以求得教材、 教师、 学生的三 心相通， 追求教材知识结构和学生认知的有机统 一 。它是对教材的再创造， 寓教法于其中， 力求把握 教材的侧重点 ， 化繁就简， 以求得真正 “ 活” 化教材。 ( 浙江省余姚市实验学校3 1 5 4 0 0) J l AO UEY UEK ANXl AOXUEB AN ， 、 霸 丽 雨 而 一2 l 点合二为一上。 学生通过画图和实践后， 不仅了解 了滑轮组的概念和作用， 还能摸

6、索到组装规律 ： 先 装动滑轮 ， 起省力作用， 再通过一个定滑轮改变力 的方向。 课堂作业反馈下来， 全班只有个别几个学 生不会画线组装动滑轮、 定滑轮和滑轮组一题。 效 果远超 A班。 造成这样不同教学效果的原因在哪呢? 小学 科学中， 对于常规知识一般都是提倡让学生建构概 念的， 那对于像滑轮组这样的简单组合装置呢?是 否可给学生创设一个环境让他们建构组建呢?组 装是个技术过程， 建构则是个思维过程， 前者是学 生实验所需要的， 后者则是让学生掌握前者的有效 过程 ， 同时也是培养学生探究能力和思维能力的一 个过程。 那么如何让科学课中技术内容教育变得深 而远呢? 一 、舍近求远， 重置

7、教学结构 科学课 中教学 目标一大串， 教师一般将重点 放在实验数据的获得和结果的研讨上 ， 为了节省时 间， 在实验装置的选择和组装方面往往是为学生代 劳的。 以 滑轮组 一课为例 ， 原本的教学中是淡化 组装滑轮组这块的教学， 以让学生观察和模仿组 装， 因此事后学生依旧不会自行组装。 但是， 会组装 滑轮组是研究滑轮组作用实验的前提， 这也是需要 学生掌握的一项技术。 所以在侧重技术与设计方面 目标达成的课例中， 要舍近求远， 多花一些时间在 让学生自己设计和组装实验装备上。 滑轮组 一课中， 在出示和介绍滑轮组后让学 生模仿组装只是传授了一项技术产品的内容， 并没 有提及这项机械产品的

8、发现与产生， 即没有涉及技 术与设计层面的教育。 但是在学生认识了定滑轮和 动滑轮后， 设疑激发起他们思考将两种滑轮的优点 汇集起来的方法， 然后进行实践探索， 这便成了技 术能力和思维能力的教育。 所以这一课需要舍近求 远 ， 在原本微小的环节上多花时间， 重置教学结构 ， 以达到培养学生探究思维能力和技术创造能力的 目的。 至于教学结构的重置， 可 以先从营造要克服 单个滑轮缺陷的技术氛围入手。 ， ， 。 、 、 J lA O U E Y U E K A N lA O U E B A N E 2 2 、 丽 二、 营造氛围。 驱动探究任务 模仿发明者的研究过程是技术教育的一般方 法， 但

9、是必须给学生营造有 “ 奋斗 目标” 的氛围， 这 样学生的探究才是有方向、 有动力的。 在教学中， 一 个 良好的探究情境能够提供给学生目标、 方法等的 暗示， 让学生顺其道开展学习， 获得丰富的感知体 验， 从而让思维获得一定层次的发展。 在 滑轮组 一课教学中， 定滑轮和动滑轮都有 缺点， 实际生活中单独使用一种装置无法满足人们 省力又方便的要求， 那么怎么办呢?如何将它们的 优点整合起来， 在省力的同时又方便呢?这个就是 学生的探究情境， 迫切需要克服单个滑轮的弊端， 给生活生产带来真正的好处。 看到教师提供的动滑 轮和定滑轮， 学生就有了最初的想法， 将它们都用 上， 不就既省力又方

10、便了吗?接下来便有了进一步 的操作探究。 经历怎样组合它们的反复实践后 ， 发 现规律， 先用动滑轮提升重物省力， 再把手拉的这 条线通过定滑轮， 改变力的方向， 从而达到方便使 用的目的。 最后就剩下验证滑轮组的作用这个验证 性实验 了。 学生在任务的趋动下， 亲身经历了这样的研究 过程， 对于滑轮组的组装脑海里必定会印象深刻。 探究途中， 都是学生自己在摸索的， 其也必将经历 疑惑、 思索、 突破等反复的颠簸， 思维从而得到深层 次的发展。 在学生摸索的相对较长的时间里， 如何 让任务引领探究不偏不离地开展呢? 我们需要借 助任务驱动卡， 帮助学生有效开展探究。 三、 借助卡片。 保障有效

11、探究 小学生的身心特点决定了他们不可能像大人 一 样长时间专注地研究某一任务， 所以在课 堂探 究活动中往往会出现以下情况 ： 遇困难不知所措， 放弃 ； 遇烦琐环节退缩， 放弃 ； 遇枯燥不感兴趣， 放 弃这时教师分身乏术， 无法亲临每组进行指 导， 所以教师可以借助任务驱动提示卡， 保障学生 顺利完成探究任务。 在 滑轮组 这课中， 学生在完成主要任务 掌握滑轮组以及了解它的作用的过程中， 可能 会遇到一些困难， 如困难1： 如何将定滑轮和动滑 轮的优点结合起来?解决方法 ： 在提示卡上针对这 个问题提示学生， 当你想省力地提升一个重物时， 你首先想到的是不是 用动滑轮?但是使用动滑轮 还

12、是需要向上拉不方便， 这时你手拉着绳子有没有 想到用这绳子绕过定滑轮?这样是不是改变用力 的方向， 方便我们拉了呢?在这样的提示下 ， 学生 基本能够运用已有知识摸索出组装滑轮组的方法 来。 又如困难2： 滑轮组是否真的有既省力又方便 的作用?解决方法 ： 这时只要在提示卡上用语句 提示学生去设计对比实验验证一下即可， 为了获得 有效的数据 ， 再提示学生多测几组数据， 这样在解 决学生心中对滑轮组作用疑惑的同时又轻松完成 了教材所要求的任务滑轮组作用实验记录表。 在这一课中， 有些学生还会遇到其他各种各样的困 难， 教师在任务驱动提示卡上应该将这些学生可能 遇到的困难都编进去。 虽然并不是每

13、一位学生都 需要提示， 但是为了确保全体学生都能完成探究任 务 ， 还是有 必要将 一些提示 放入提 示卡 中。 教 师只 要在发放提示卡时， 提醒学生在真正遇到无法解决 的困难时才能去求助提示卡， 找相应提示语即可。 在任务驱动提示卡的细致指导下， 一般学生均 能顺利完成探究任务， 达到锻炼技术能力和发展探 究思维的目标。 如果还想将学生的思维和能力再提 升一个层次， 我们可以将学生探究使用的材料宽泛 一 些， 给他们更大的空间去思考探索。 四、 宽泛材料， 提升思维层次 经历了在给定材料的情况下发明滑轮组这个 探究活动， 学生的思维能力和技术创造感知能力得 到了发展， 但是在探究能力方面，

14、 笔者认为还可以深 挖下去。 如 滑轮组 一课， 教师先不是给一个动滑 轮和定滑轮， 而是给很多滑轮， 在没有材料限定的情 况下让学生研究设计一个在生活中能让我们省力又 鞠 当学生看到固定的材料后， 他们的思维就已经 被材料所局限了。 固定的材料把思维纳入了一定的 轨道 ， 妨碍 了想象的驰骋与思维的跃迁， 将研究成 果固化， 禁锢了探究的深度。 就像 滑轮组 一课， 给学生一个定滑轮和一个动滑轮让学生 自己去探 索滑轮组的组装， 再丰富的想象力其创意也就极限 于一个定滑轮和一个定滑轮的组合。 我们需要去掉 这个禁锢学生思维的枷锁， 不提供固定材料 ， 到时 学生需要什么就让他们来拿什么， 以

15、此发散学生的 思维 。 没有了局限， 他们的想象力和创造力能更充分 发挥。 最后学生的研究结果中， 可能是一个动滑轮 和一个定滑轮的组合， 也可能是两个定滑轮和一个 定滑轮的组合 ， 还有可能是两个定滑轮和两个动滑 轮的组合、 三个定滑轮和两个动滑轮的组合 ， 等等。 只要他们组装的滑轮组能带来省力和方便的作用， 任何方式都是可以的， 比起只局限在一个定滑轮和 一 个动滑轮的方式， 学生的研究思路 多样 了， 研究 成果多种了， 整个探究的深度和广度都被延伸了， 这样才有助于学生技术与设计能力的长远发展。 技术与设计能力与探究能力一样， 是科学素养 的重要组成部分， 也是教学中要实现的重要目标

16、。 这两者有所区别， 也有共通的地方。 无论是知识内 容的教学还是技术层面的教学， 教学的原则和最终 目的都是相同的， 都是在遵循学生认知规律的基础 上， 帮助建构知识和提升技术经验， 最终把学生培 养成具有创造力的技术人才， 为国家为人民服务。 舍近求远 ， 突出技术内容教学； 营造氛围， 激发学生 思维深入发展 ； 借助卡片， 促进探索有效开展 ； 宽 泛材料， 放远学生能力发展。 做好这四步， 在培养学 生的探究能力和提升他们的思维层次的同时， 促进 他们在技术与设计领域能力的提升， 从而实现全面 发展 。 J I A0XUE YUE KAN X J AOX UEB AN 一 、 丽 一 2 3 j