提高技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)有效性

〔摘" "要〕" 核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的小學(xué)科學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)能有效訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力，幫助他們形成實(shí)事求是、勇于求知的科學(xué)精神。本文論述了技術(shù)與工程領(lǐng)域在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要價(jià)值，闡述了核心素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)科學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)原則，提出了核心素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)科學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)有效性的策略：豐富理論教學(xué)，發(fā)散學(xué)生科學(xué)思維；設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力；強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力；跨學(xué)科融合教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維；優(yōu)化教學(xué)評價(jià)，建立良性師生互動(dòng)。旨在為提升小學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供參考建議。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；技術(shù)與工程；有效性

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）20" " 0022-03

小學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)涵蓋了科學(xué)方法、科學(xué)能力、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。為了在技術(shù)與工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對小學(xué)生核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)，教師應(yīng)在課堂教學(xué)時(shí)以學(xué)生為中心，設(shè)計(jì)多元化的教學(xué)活動(dòng)，激勵(lì)學(xué)生在實(shí)際操作中綜合運(yùn)用自身所學(xué)的科學(xué)知識(shí)和實(shí)踐技能，全面提升他們解決現(xiàn)實(shí)科學(xué)問題的能力。與此同時(shí)，教師應(yīng)尊重學(xué)生的個(gè)性化差異，綜合運(yùn)用多種教學(xué)評價(jià)方法，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步，幫助學(xué)生建立科學(xué)學(xué)習(xí)的信心，為其后續(xù)學(xué)習(xí)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

一、技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)的價(jià)值

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）從實(shí)踐、方法和探究三個(gè)維度規(guī)劃了技術(shù)與工程領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容，旨在引導(dǎo)學(xué)生通過具體的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)了解技術(shù)與工程的特性及其對社會(huì)的作用，并引導(dǎo)學(xué)生立足于可持續(xù)發(fā)展角度，建立起對科學(xué)、技術(shù)、工程、社會(huì)之間相互關(guān)系的全面認(rèn)知。技術(shù)與工程在小學(xué)科學(xué)教育中占據(jù)重要地位，具有獨(dú)特的育人價(jià)值。首先，技術(shù)與工程教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的勞動(dòng)情感和工匠精神。在技術(shù)與工程學(xué)習(xí)課堂上，學(xué)生需要完成精細(xì)的設(shè)計(jì)和制作活動(dòng)，這一學(xué)習(xí)過程能有效培養(yǎng)他們科學(xué)求知、積極探索等科學(xué)品質(zhì)。其次，技術(shù)與工程教育有助于學(xué)生掌握程序性和規(guī)范性的知識(shí)，深度激活他們的創(chuàng)造力。為了完成學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生需要將科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，并結(jié)合對科學(xué)工具的有序使用，成功制作出產(chǎn)品或解決問題。在這一過程中，學(xué)生不僅增強(qiáng)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，也形成了創(chuàng)新思維和解決問題的能力。與此同時(shí)，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中需綜合考慮制造成本、可靠性和科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)等因素，從而篩選出可實(shí)踐的方案。因此，技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)還能夠鍛煉學(xué)生的批判性思維。最后，借助跨學(xué)科融合教學(xué)，能夠促使學(xué)生的科學(xué)思維超越單一學(xué)科知識(shí)的束縛，全面理解科學(xué)、技術(shù)、工程與社會(huì)的關(guān)系，更利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下提高技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)有效性的策略

（一）豐富理論教學(xué)，發(fā)散學(xué)生科學(xué)思維

社會(huì)快速發(fā)展的大環(huán)境下，技術(shù)和工程領(lǐng)域的發(fā)展為人們帶來了更便捷舒適的生活，也為小學(xué)生在日常生活中接觸技術(shù)與工程創(chuàng)造了有利前提。但是，由于小學(xué)生的科學(xué)思維尚未發(fā)展成熟，他們對技術(shù)與工程領(lǐng)域的認(rèn)知較為模糊。對此，教師應(yīng)在科學(xué)教學(xué)過程中，以核心素養(yǎng)培養(yǎng)需求為依據(jù)，結(jié)合技術(shù)與工程領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容，組織學(xué)生通過觀察、閱讀、分析等學(xué)習(xí)活動(dòng)，對工程師的職業(yè)特性建立初步認(rèn)知，在豐富學(xué)生理論知識(shí)的同時(shí)幫助他們形成正確的科學(xué)態(tài)度。

以青島版科學(xué)三年級(jí)上冊《太陽和影子》的教學(xué)為例。教師可以巧妙地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力，結(jié)合多樣化的器材，如室外陽光、手電筒等，開展一系列生動(dòng)有趣的光影游戲。通過這些實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生將逐漸揭開光和影的神秘面紗，理解它們之間如何隨著地點(diǎn)、時(shí)間、光照強(qiáng)度以及物體高度的變化而顯現(xiàn)出的不同規(guī)律。當(dāng)學(xué)生沉浸在這些基礎(chǔ)的光影探索中時(shí)，教師應(yīng)適時(shí)引領(lǐng)他們邁向更深層次的學(xué)習(xí)?？梢酝ㄟ^介紹皮影戲、電影制作、光和溫度的關(guān)系以及太陽能的利用等高級(jí)應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維，鼓勵(lì)他們結(jié)合自己的日常生活和所見所聞，對光影現(xiàn)象進(jìn)行更加全面和深入的探索。

以青島版科學(xué)三年級(jí)下冊《燈泡亮了》為例。教師首先詳細(xì)闡述電路的基本構(gòu)成，包括電源、導(dǎo)線、開關(guān)和燈泡等元件的作用及其相互關(guān)系。隨后，分發(fā)簡易電路實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生按照指導(dǎo)手冊逐步搭建電路，觀察燈泡在閉合電路時(shí)亮起、在斷開電路時(shí)熄滅的現(xiàn)象。此過程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生思考并提出問題，如“為什么改變開關(guān)的位置會(huì)影響燈泡的亮滅？”“如果更換不同功率的燈泡，會(huì)有什么變化？”教師用這些問題，引導(dǎo)學(xué)生深入探討電流流動(dòng)的原理及影響因素。最后，組織學(xué)生分享各自的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和見解，將課堂所學(xué)知識(shí)與日常生活中的電器使用相結(jié)合，以此豐富知識(shí)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維和探索精神。

（二）設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

科技能幫助人類利用并改造自然世界，發(fā)現(xiàn)新技術(shù)并通過工程實(shí)踐將其轉(zhuǎn)化為人類服務(wù)的工具，這一過程充滿了創(chuàng)造性。教師在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)“技術(shù)與工程”領(lǐng)域教學(xué)時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)多元化的教學(xué)活動(dòng)，組織學(xué)生了解并使用多種工具，掌握工具設(shè)計(jì)的原理，分析其在科學(xué)探索活動(dòng)中的應(yīng)用價(jià)值，體會(huì)工程師身上蘊(yùn)含的科學(xué)精神，全面發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

例如，在青島版科學(xué)四年級(jí)上冊《設(shè)計(jì)小臺(tái)燈》教學(xué)中，教師可以利用豐富多彩的小臺(tái)燈樣本作為教學(xué)資源，通過展示不同風(fēng)格和功能特點(diǎn)的臺(tái)燈，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察與思考，如造型、美觀性、亮度以及節(jié)能效果等。該教學(xué)環(huán)節(jié)旨在啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意思維，為其后續(xù)的設(shè)計(jì)實(shí)踐奠定良好的基礎(chǔ)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作討論，鼓勵(lì)他們分享各自的設(shè)計(jì)構(gòu)思。學(xué)生深入交流意見，彼此啟發(fā)，最終形成多樣化且富有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案。這一過程，不僅提升了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還進(jìn)一步激發(fā)了他們的創(chuàng)新潛力。確定設(shè)計(jì)方案后，學(xué)生進(jìn)入動(dòng)手制作環(huán)節(jié)，他們利用教師提供的材料，如燈罩、燈座、電線和燈泡等進(jìn)行組裝與調(diào)試。在制作過程中，學(xué)生面對多種難題，但他們并沒有氣餒，而是積極探索解決策略，反復(fù)嘗試并不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。課程的最后環(huán)節(jié)，學(xué)生依次展示自己設(shè)計(jì)制作的小臺(tái)燈作品，并講述設(shè)計(jì)思路、制作過程及其收獲經(jīng)驗(yàn)與挑戰(zhàn)。教師在認(rèn)真傾聽后對每件作品給予積極的評價(jià)和鼓勵(lì)，同時(shí)從專業(yè)角度提出改進(jìn)意見。這一總結(jié)展示環(huán)節(jié)，不僅讓學(xué)生體驗(yàn)到了完成作品的成就感，還促使他們反思自身的設(shè)計(jì)實(shí)踐，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新奠定了明確的方向。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐后掌握了制作小臺(tái)燈的技能，激發(fā)了創(chuàng)新思維，提高了動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。

又如，在教學(xué)青島版科學(xué)六年級(jí)下冊“人的一生”單元《我像誰》一課時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生充分釋放想象力，勇敢地跨越時(shí)間的長河，去扮演不同年齡段的自己，從童年的無憂無慮到青年的朝氣蓬勃，再到中年的沉穩(wěn)與老年的智慧，每一個(gè)階段都承載著不同的故事與感悟。在精心準(zhǔn)備角色表演的過程中，他們可以盡情地在化妝、服裝、動(dòng)作等方面揮灑創(chuàng)意，將自己對不同年齡段的獨(dú)特理解融入其中。他們或許會(huì)為自己設(shè)計(jì)一套充滿童趣的童裝，搭配上天真無邪的表情和動(dòng)作；也可能會(huì)選擇一套成熟的職業(yè)裝，以展現(xiàn)自己作為社會(huì)中堅(jiān)力量的風(fēng)采。更有趣的是，他們還會(huì)嘗試去扮演中年的父母、老年的爺爺奶奶等角色，通過觀察和模仿，去理解和體驗(yàn)這些角色在不同生活階段的變化與責(zé)任。這不僅讓學(xué)生在變化中獲得了學(xué)習(xí)的樂趣，更促使他們從自己的視角去審視和比較不同年齡段的自己與家人，從而深刻地體驗(yàn)到人際關(guān)系的復(fù)雜、親情的溫暖、友情的珍貴以及生命的寶貴。

（三）強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

以核心素養(yǎng)培養(yǎng)需求為教學(xué)依據(jù)，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)重視在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索能力，指導(dǎo)他們運(yùn)用工具和材料解決問題。因此，在設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活創(chuàng)建真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，設(shè)計(jì)探索性任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用能力，從而實(shí)現(xiàn)對其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如，在青島版科學(xué)五年級(jí)下冊《照明拖鞋》的教學(xué)中，教師以真實(shí)生活情境為切入點(diǎn)，設(shè)置問題情境，例如夜間起身時(shí)如何兼顧照明需求與不干擾他人休息，從而自然地引出照明拖鞋的需求與價(jià)值。接下來，教師以引導(dǎo)式的教學(xué)方式帶領(lǐng)學(xué)生深入剖析照明拖鞋的結(jié)構(gòu)及工作原理，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題和假設(shè)。在充分理解原理后，學(xué)生根據(jù)教師提供的材料清單，包括LED燈、電池組件、導(dǎo)線和拖鞋主體等進(jìn)行設(shè)計(jì)組裝與功能調(diào)試。在制作過程中，學(xué)生不可避免地遇到問題，但他們并未因問題而退縮，而是通過小組內(nèi)的協(xié)作，積極探索解決方案。經(jīng)過多次試驗(yàn)，學(xué)生最終成功完成了各自的作品。作品展示環(huán)節(jié)中，學(xué)生熱情地分享了制作過程中遇到的難題、解決思路以及實(shí)踐中的收獲與感悟。這一實(shí)踐活動(dòng)不僅使學(xué)生熟練掌握了照明拖鞋的制作技術(shù)，還在動(dòng)手實(shí)踐中培養(yǎng)了他們的問題解決能力和創(chuàng)新精神。

（四）跨學(xué)科融合教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理解和應(yīng)用能力

核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，跨學(xué)科融合教學(xué)能全面提升學(xué)生對科學(xué)知識(shí)的深入理解和應(yīng)用能力。教師可以將科學(xué)學(xué)科與數(shù)學(xué)、美術(shù)、物理等學(xué)科知識(shí)進(jìn)行巧妙融合，拓寬學(xué)生的思維認(rèn)知，挖掘了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生創(chuàng)新思維的有效培養(yǎng)。例如，在“熱對流”這一實(shí)踐活動(dòng)中，教師可以結(jié)合物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)乃至藝術(shù)等多個(gè)學(xué)科，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴。實(shí)驗(yàn)開始，學(xué)生首先通過物理視角，觀察熱水中木屑隨熱對流形成的旋渦運(yùn)動(dòng)，直觀感受熱量的傳遞過程。這一過程不僅加深了他們對熱對流原理的理解，還激發(fā)了他們探索自然現(xiàn)象的好奇心。隨后，實(shí)驗(yàn)引入了化學(xué)元素，如燃燒的線香產(chǎn)生的煙霧在玻璃罩內(nèi)形成的對流圖案，既展示了熱對流在氣體中的表現(xiàn)，又引導(dǎo)學(xué)生思考燃燒反應(yīng)與熱量釋放的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了物理與化學(xué)的跨學(xué)科融合。在數(shù)學(xué)層面，指導(dǎo)學(xué)生記錄并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如水溫的變化、木屑運(yùn)動(dòng)的軌跡等，通過繪制圖表、計(jì)算速率等方式，將抽象的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)學(xué)語言，培養(yǎng)了他們的數(shù)據(jù)處理能力和邏輯思維能力。此外，實(shí)驗(yàn)還融入了藝術(shù)元素，學(xué)生用畫筆或相機(jī)捕捉熱對流形成的美麗圖案，將科學(xué)現(xiàn)象與藝術(shù)創(chuàng)作相結(jié)合，不僅提升了他們的審美情趣，還激發(fā)了創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)他們從多個(gè)角度審視和理解世界?？鐚W(xué)科融合教學(xué)，不僅讓學(xué)生掌握了科學(xué)知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維與綜合能力，為他們未來的學(xué)習(xí)與職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

總而言之，小學(xué)科學(xué)課程“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的教學(xué)對提升學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。作為新時(shí)代小學(xué)科學(xué)教師，應(yīng)積極創(chuàng)新教學(xué)策略，以多元化的教學(xué)方式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思考和動(dòng)手實(shí)踐，全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提升他們的問題解決能力。同時(shí)，教師需關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展的需求，將形成性評價(jià)融入課堂教學(xué)評價(jià)中，不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的熱情，以此實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]金鶯蓮，黃蘊(yùn)璐.科學(xué)教育中的技術(shù)與工程實(shí)踐探索[J].上海課程教學(xué)研究，2023（11）：36-42.

[2]許曉春.聚焦技術(shù)與工程學(xué)習(xí) 培養(yǎng)小學(xué)生工程思維[J].生活教育，2022（9）：23-25.

[3]宗若燦.科學(xué)課程“技術(shù)與工程”領(lǐng)域探究實(shí)踐教學(xué)[J].課程教材教學(xué)研究（上半月），2024（4）：41-42.

[4]劉惠敏.STEAM下的小學(xué)科學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)實(shí)踐[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（引文版）教育科學(xué)，2021（1）