在活動中增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力

〔摘 要〕 小學(xué)科學(xué)課程通過設(shè)置工程實(shí)踐活動，讓學(xué)生在做項(xiàng)目的過程中進(jìn)行整體的、系統(tǒng)的工程實(shí)踐與科學(xué)探究能力的訓(xùn)練。緊扣活動主題，自主完成活動設(shè)計(jì)，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，不斷改進(jìn)活動方案，從而形成比較成熟的實(shí)踐報告，最終增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；工程實(shí)踐能力；實(shí)踐活動

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 01 103-105

如何在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法？在做好科學(xué)知識教學(xué)的同時，不斷對學(xué)生加強(qiáng)科學(xué)方法的傳授以及科學(xué)技能的培養(yǎng)，以大力促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升，不失為一條行之有效的途徑?？茖W(xué)方法是人們在認(rèn)識和改造客觀世界的實(shí)踐活動中總結(jié)出來的思維方式和行為方式。在小學(xué)科學(xué)課程中，存在著科學(xué)探究與工程實(shí)踐兩類活動，它們看似有不少相同之處，如都要運(yùn)用科學(xué)和數(shù)學(xué)知識，都要做實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)等，但兩者還是有很大區(qū)別，它們既相互聯(lián)系又相互區(qū)別，具有同等重要的地位和作用。

一、依據(jù)教材，增強(qiáng)工程實(shí)踐能力

在小學(xué)科學(xué)工程實(shí)踐活動中，讓學(xué)生學(xué)會用簡單明了的方式界定任務(wù)，并根據(jù)呈現(xiàn)的任務(wù)自主提出需要明確的問題，是學(xué)生建立科學(xué)思維的第一步。在這一過程中，教師可以幫助學(xué)生進(jìn)行可行性分析，以進(jìn)一步激發(fā)他們開展工程實(shí)踐活動的興趣，促進(jìn)階段性成果的順利實(shí)現(xiàn)。

“雙減”政策的實(shí)施，讓我一直思考著一個問題：如何抓住“雙減”契機(jī)，踐行陶行知先生“教學(xué)做合一”的教育思想，即“教學(xué)做是一件事，不是三件事，我們要在做上教，在做上學(xué)”，并以此指導(dǎo)科學(xué)課堂教學(xué)，達(dá)到激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)課堂提質(zhì)增效。思考良久，我終于找到了切入點(diǎn)：何不利用新版教材的工程實(shí)踐活動單元作有益嘗試？這或許能夠讓學(xué)生在做中真真切切地體會到科學(xué)探究的成功與快樂。

（一）呈現(xiàn)任務(wù)，自主提出問題

問題最易碰擦出學(xué)生智慧的火花。因此，在日常的工程實(shí)踐活動教學(xué)中，我堅(jiān)持以“做”為突破口，激發(fā)學(xué)生的興趣。讓他們在動手中發(fā)現(xiàn)需要解決的問題，在自主探究中思考如何解決問題。這樣，可以讓興趣一直伴隨在學(xué)生左右。知識的學(xué)習(xí)也由原本的索然無味變成了現(xiàn)在的興致盎然，學(xué)生玩了，樂了，也學(xué)了。這難道不就是我們平日里所追求的減負(fù)擔(dān)、增效率嗎？我想這就是陶行知先生“教學(xué)做合一”教育思想在平日教學(xué)中最原汁原味的體現(xiàn)吧！

在教學(xué)五年級上冊專項(xiàng)學(xué)習(xí)“像工程師那樣”時，我感覺自己的教學(xué)真正遵循了陶行知先生“教學(xué)做合一”的教育思想：在做上下足功夫，讓教成為真教，讓學(xué)成為實(shí)學(xué)。在整個過程中，學(xué)生能更全身心地投入工程實(shí)踐活動中，學(xué)得更多，做得更細(xì)，提高更快。以往的學(xué)習(xí)，由于過多地考慮教師的講授，而忽視了科學(xué)教學(xué)中“做”的本質(zhì)和內(nèi)涵，常常以本為本，緊扣教材進(jìn)行知識講授，相關(guān)實(shí)驗(yàn)活動僅在課堂內(nèi)完成。因此，無法做到深入探究，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高也無法從根本上得到保證。

而現(xiàn)在，時間有了充足的保證，認(rèn)識上也有了深刻的感悟。于是我充分利用有限的課堂進(jìn)行工程實(shí)踐活動的文本學(xué)習(xí)，讓學(xué)生明白，開展工程實(shí)踐活動的首要環(huán)節(jié)就是明確問題。我讓學(xué)生利用平時社團(tuán)活動時間，按照工程實(shí)踐活動的要求，自主動手完成一項(xiàng)與工程師類似的活動。全體學(xué)生通過商議，最終確定完成的任務(wù)是設(shè)計(jì)并制作一頂降落傘，保護(hù)雞蛋平穩(wěn)降落。學(xué)生的積極性空前高漲，大家圍繞任務(wù)明確了具體要求：每組準(zhǔn)備一枚約50克的熟雞蛋；把熟雞蛋直接裝在網(wǎng)袋或小塑料袋里，掛到降落傘上；從二樓或三樓的高度降到指定區(qū)域，蛋殼不破碎。

（二）前期研究，自主設(shè)計(jì)方案

工程活動的本質(zhì)是創(chuàng)造人工實(shí)體，設(shè)計(jì)與物化是其中的重要環(huán)節(jié)。要選擇合適的工具和材料，實(shí)施設(shè)計(jì)方案，做出初步的產(chǎn)品或?qū)嵨锬Ｐ?。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)之前，必須根據(jù)任務(wù)的內(nèi)容和性質(zhì)選擇合適的方式以獲取信息，如查閱書刊文獻(xiàn)、上網(wǎng)檢索、實(shí)驗(yàn)研究、向有經(jīng)驗(yàn)的人咨詢等。在這個過程中，有時需要通過做探究實(shí)驗(yàn)來理解相關(guān)知識，檢驗(yàn)他人方案的科學(xué)性，以獲得自身的直接經(jīng)驗(yàn)。

本次活動，在學(xué)生確定了具體要求后，教師幫助成立了分析小組，對要求逐條進(jìn)行分析評估，最終明確這幾點(diǎn)要求是否具有可行性。學(xué)生在分析評估的過程中，不僅熟悉了要求，也進(jìn)一步增強(qiáng)了完成本次工程實(shí)踐活動的信心。

分析評估完成后，大家分頭行動，通過各種方式了解降落傘的形狀、結(jié)構(gòu)、作用、工作原理等。然后，小組成員共同設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，研究傘面材料、傘面大小、傘面形狀、傘繩根數(shù)和長短等因素與下降速度之間的關(guān)系，完成實(shí)驗(yàn)報告。此項(xiàng)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求學(xué)生利用在家的時間完成。而根據(jù)課后反饋的情況來看，學(xué)生由于有效減輕了作業(yè)負(fù)擔(dān)和課外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)，擁有更多的自主支配時間，加之興趣濃厚，所以這項(xiàng)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)質(zhì)量較高。就傘面材料而言，有準(zhǔn)備用紙做的，有準(zhǔn)備用布做的，有準(zhǔn)備用口罩拼接的，也有準(zhǔn)備用塑料薄膜做的。傘面形狀的設(shè)計(jì)則有圓形的、有方形的，還有不規(guī)則形狀的。傘面面積也是大小不一。傘繩根數(shù)和長短也有較大區(qū)別。這些差異，極大地方便了對比實(shí)驗(yàn)的開展，從而讓學(xué)生形成相關(guān)的結(jié)論，并從中得到啟發(fā)。

前期研究完成后，讓學(xué)生分組完成方案設(shè)計(jì)，并畫好自己的設(shè)計(jì)圖，按照設(shè)計(jì)圖完成降落傘的制作?？吹綄W(xué)生在制作中表現(xiàn)出來的專注，我由衷感到高興。他們有的拿著剪刀在一絲不茍地剪傘面，有的在用尺子認(rèn)真地測量傘繩的長短，有的則用膠帶在仔細(xì)地粘貼著傘繩和傘面，還有的在幫忙捆綁裝雞蛋的網(wǎng)兜……大家分工合作，密切配合，目標(biāo)只有一個：做出一個讓大家都較為滿意的降落傘。隨著時間的流逝，在大家緊張有序地忙碌下，一個個降落傘終于初具雛形。

（三）分組測試，自主探究驗(yàn)證

工程的核心是建造，這是技術(shù)與工程類教學(xué)的核心環(huán)節(jié)。學(xué)生通過動手，將自己設(shè)計(jì)的模型制作出來。在動手實(shí)踐中，教師要鼓勵學(xué)生團(tuán)結(jié)合作，大膽驗(yàn)證。模型的制作成功是否就意味著工程任務(wù)的順利完成呢？答案顯然是否定的。要想最終完成工程任務(wù)，還需對模型進(jìn)行測試評估，以發(fā)現(xiàn)存在的問題并加以改進(jìn)。對于比較復(fù)雜的產(chǎn)品或?qū)嵨锬Ｐ停瑒t可能需要多次迭代改進(jìn)。

教室里的初步放飛成功，是否意味著在二樓或三樓就能用降落傘成功地保護(hù)雞蛋平穩(wěn)降落，順利完成任務(wù)呢？學(xué)生迫不及待，都想試一試自己的降落傘能否完成使命，幫助雞蛋平穩(wěn)降落。在這種積極主動的氛圍下，我將全班學(xué)生一分為二，一半上樓放飛降落傘，一半在樓下觀察降落傘的下降過程，并檢查雞蛋是否平穩(wěn)降落，蛋殼有沒有破碎。放飛開始，隨著陣陣歡呼，一頂頂降落傘從天而降。降落傘雖然都能在一定程度上打開，但由于懸掛了較重又易碎的雞蛋，結(jié)果卻都不盡如人意。有的學(xué)生看著破碎的雞蛋，眼圈都紅了，嘴里還嘟囔著：“咋了，問題出哪兒了？”“我們再好好研究研究、改進(jìn)改進(jìn)，我就不相信成功不了！”還沒等我說什么，他們又都回到了教室，重新在小組內(nèi)展開討論交流，并重新分配了任務(wù)，為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)而鉚足了勁兒。我知道，這時候他們需要有充足的時間探究和改進(jìn)。于是我充滿鼓勵地說：“同學(xué)們，老師再給大家兩天時間。希望大家在這兩天里能勤于動腦，積極動手，不斷探究，不斷改進(jìn)。在下次社團(tuán)活動時能拿出更成熟的作品，出色地完成本次實(shí)踐活動的任務(wù)?！薄靶校　薄耙欢?！”“看我們的！”一聲聲肯定的回答，讓我看到了成功的希望。

（四）展示交流，提升科學(xué)素養(yǎng)

在做中學(xué)，在做中改，一切優(yōu)化都在“做”中展開，一切努力都為了最終方案的完善、任務(wù)的完成。小學(xué)生又天生具有強(qiáng)烈的表現(xiàn)欲，都希望自己在活動中表現(xiàn)得至善至美。因此，這些天在家暗下功夫的學(xué)生不在少數(shù)。

時間過得真快，又一次科學(xué)社團(tuán)活動到來了。這次，大家果然沒有辜負(fù)自己的承諾，帶來了一件件較為成熟的作品。傘面材料變輕了，傘面面積變大了，傘面形狀變圓了，傘繩也輕巧精致了……一切的一切，說明他們用心改進(jìn)了。二話不說，上樓放飛，這一次效果果然比上一次要好很多。各組降落傘的下降速度都有所減緩，其中有兩組制作的降落傘有效地保護(hù)雞蛋平穩(wěn)降落到了指定區(qū)域。此時，看到學(xué)生那一張張笑臉，聽到他們那一聲聲歡呼，我不由得感嘆：是“動手做”讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得如此真實(shí)，是“雙減”讓他們的學(xué)習(xí)變得如此幸福！

二、開展活動，增強(qiáng)工程實(shí)踐能力

教材中的工程實(shí)踐活動單元值得我們認(rèn)真組織實(shí)踐，但由于單元數(shù)偏少的限制，因此，教師可自主開展相應(yīng)的活動單元以不斷突破限制，培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的工程實(shí)踐能力。

四大發(fā)明是國人的驕傲，也極大地推動了世界文明的發(fā)展。其中的造紙術(shù)更是與學(xué)生的學(xué)習(xí)息息相關(guān)。鑒于此，我在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)了課文《紙的發(fā)明》之后，便試探性地問道：“同學(xué)們，我們學(xué)完了這一課，大家有沒有什么想法？”這時，大家不約而同確定了任務(wù)：我們也來造紙。同時，大家圍繞任務(wù)展開了熱烈討論，并明確了具體要求：1.每組準(zhǔn)備一些木片、樹皮或破布。2.切開剪碎后浸泡。3.用木棍將其搗爛成漿。4.傾倒于紗布上，晾干取下。

明確了具體要求后，學(xué)生就分頭行動起來，通過多種方式了解各種要素：原材料的疏松程度和切開、剪碎的顆粒大小，浸泡時間的長短，搗爛成漿的水分控制，傾倒后紙漿的厚薄程度對最終紙張質(zhì)量的影響，等，并完成了實(shí)驗(yàn)報告。因?yàn)槭菍W(xué)生自主作業(yè)、自主實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)報告的質(zhì)量較高。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生分組完成方案設(shè)計(jì)，同時畫好自己的設(shè)計(jì)圖，并按照方案和設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)備好各種材料，準(zhǔn)備下一步的實(shí)踐操作。

工程實(shí)踐操作環(huán)節(jié)終于來了，大家早已迫不及待、躍躍欲試了。各組學(xué)生拿出了自己精心挑選的材質(zhì)疏松的木片、樹片、舊棉布，在確保安全的前提下，用刀和剪子把木片、布頭加工成細(xì)小的顆粒，再將其浸泡于塑料桶中。浸泡的時間由學(xué)生在小組內(nèi)討論決定。后期我發(fā)現(xiàn)，各組商定的浸泡時間差異較大：最短為一天，最長的達(dá)一周。基于尊重學(xué)生選擇的原則，我最終決定讓學(xué)生分組開展若干次實(shí)踐。每組在達(dá)到自己商定的浸泡時間之后，就用粗木棍將其搗爛成漿，搗爛成漿的程度各小組也不盡相同：有的爛得比較徹底，有的則在爛漿中有少許小顆粒。之后，再輕輕地、盡量均勻地將其傾倒于平鋪的紗布上，在瀝干水分的同時進(jìn)行晾干，最后得到成型的紙張。

各組的紙張質(zhì)量如何？通過比較評判，大家一致認(rèn)為：采用質(zhì)地松軟的原材料，將其加工成盡可能細(xì)的顆粒，浸泡較長時間，搗爛成漿，均勻平鋪于紗布后自然晾干，這樣制作的紙張質(zhì)量較高。有了共識，于是水到渠成地組織了第二次“古法造紙”工程實(shí)踐活動，效果果然比第一次提升了不少。

通過以上實(shí)例，我真切地感受到：小學(xué)科學(xué)工程實(shí)踐活動的開展對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著非凡的意義。其強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的概念，系統(tǒng)解決真實(shí)情境中有意義的、復(fù)雜的問題，同時為高階思維的養(yǎng)成提供機(jī)會。工程實(shí)踐活動的本質(zhì)就是讓學(xué)生有機(jī)會綜合運(yùn)用所學(xué)的各方面知識，體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)對個人生活和社會的影響。教師在做中教，學(xué)生在做中學(xué)，無論是教師還是學(xué)生，都離不開“做”，是在“做”中體會成功與樂趣，一起動手解決教與學(xué)的實(shí)際問題。

三、結(jié)語

生活即教育，社會即學(xué)校。讓學(xué)生在自然觀察、社會實(shí)踐中逐步形成適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的科學(xué)素養(yǎng)，這就是我們所追求的科學(xué)教育價值所在。

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