以小学高年级为例-在科学学科教学中渗透工程技术理念与方法的研究.docxVIP

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以小学高年级为例，在科学学科教学中渗透工程技术理念与方法的研究

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谢燕珍

【摘要】?时代在变，新事物、新行业、新需求层出不穷，社会对创新人才的需求日益增大，科学教育要迎合社会发展的需要，教师要有翻转课堂的能力，因此把STEM与科学探究融合起来，培养学生社会意识、问题解决、技术运用、科学探究等核心素养，培养学生能够“带走”的能力，是每一个科学老师刻不容缓的责任。

【关键词】?工程技术科学探究渗透

?G623.9???????A??1992-7711（2019）09-174-02

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国家2017版科学课程标准的修订，首次把工程技术纳入科学教学中，但现状是教学中工程技术理念的渗透不够：也没有完善的操作指引和评价指标、行动的策略，加上一线老师的工作量大，教学负担重，也存在重视不够的情况;而学生的年龄、心理及动手能力欠缺、也缺少对产品与使用性能关联、改进的反思;通过查找百度、维普资讯、数据库“读秀”等网站及相关文献资料，工程技术与小学科学学科的融合很少，基于此，我们开展了在科学学科教学中渗透工程技术理念与方法的研究。

在实际的研究中：我们以学生作品为载体，采用5E教学模式进行教学，对比设计前后思路的不同，让学生更好把科学、技术、社会环境与数学四体合一，能从规划性、实践性、科学性、系统性与创新性等多角度进行产品设计与制作、反思作品改进提高，达到创新解决实际的问题去检测评价模板的成效;并以工程设计、产品制作为主线，把工程技术课程目标及教学内容融合在小组的探究活动中，探讨如何渗透工程技术，产品设计前后的对比和作品的制作、修改完善，促进学生的工程素养的提高，并为一线教师的教学提供可行的教学案例、参考和借鉴，初步形成小学科学教学中实施工程学教学的策略模式;努力开发“工程技术”的学习资源，（包括探究小报告、学生设计图、制作作品等），建立基于中小组活动的评价体系。提高学生工程技术素养，不但评价学生参与性、也评价设计的科学性、系统性与创新性及解决实际问题可行性等过程性的评价，促进学生科学素养的提高。

我们研究内容主要有两点：1、以高年级科学教材中涉及的工程技术学习内容为载体，分列实验组和对照组进行产品设计、制作、再设计及进一步修改作品等活动，在活动中收集学生的活动数据，通过客观评价不同组的学生水平，初步形成适合小学高年段科学探究与工程技术渗透的活动模式。2、检测科学探究与工程技术渗透评价模板的成效。依据学生、教材情况拟以海珠区小学为例进行如下的活动：A、开展问卷调查，掌握活动前学生、老师工程技术素养层次，经过研究活动之后达到的层次;B、把小学科学的教材梳理出与工程技术有关的活动如下：《做个生态瓶》、《做个太阳能热水器》、《设计制作小赛车》、《造一艘小船》、《设计制作一个保温瓶》，《做一个一分钟计时器》、《做一个钟摆》、《用纸造一座“桥”》、《怎样放得更大”》等，在具体的教学研究中学习借鉴美国新标准中的科学与工程实践的研究策略：提出（科学）问题，描述（工程）问题;创设和使用模型;计划和实施研究;分析和解释数据;运用数学和计算思维;建构（科学）解释和设计（工程）解决方案;依据证据进行辩论;信息的获取、评估和交流。C、进行抽样追踪：跟踪学生模拟设计、动手制作和作品改进的前后差异，获取学生动手制作能力、工程素养提升的证据，记录收集原始数据，整理形成适合小学高年段科学教学中实施工程学教学的策略模式的文字资料。

一路走来，我们洒下了心血，也收获良多：

一、促进了师生的良性互动，学生实证意识、科学探究、工程素养、反复调试能力等大大提高！老师把学生的情况作为研究的切入点，做到课堂有理可依，教与学相得益彰！如“做纸桥”的教学中，由最初站不稳的纸桥，改进后可以承重95本科学书！六年二班王梓泓的分享这样写：修改后的纸桥由桥面和支架组成，支架由六个平面倒三角形组成，每一个都与旁边的两个交叉、相连扣紧，并且每一个小三角形的边上都留出一小段纸棒用来粘贴，这样大大提高了桥的稳定性，又减少了支架断开、脱落的风险和因支架过度承重导致桥面变形的几率;在《设计制作一个保温杯》教学中，调查显示超过43%的同学都采用锡纸包在外层进行保温，但实验后发现：包上锡纸的保温杯，它的温度比不包的观察杯还低，这样的结果显然是出乎意料的！真正的科学不是想当然，而是在实践中……摘录其中的实验：

在实验开始的1小时05分内，5个实验组都降温较快，特别是2号（不做任何保温处理）在实验开始后3小时内从81℃快速降到28℃左右，另外3组（分别做了不同包裹保温处理）降温速度较慢，基本从55℃降为35℃之间，其中4号（木棉花花絮加塑料瓶）的保温效果最好，温度在40℃。相较于2号（不做任何保温处理）高12℃。学生写道：我们发现包裹木棉花花絮和塑料瓶的保温效果最佳，锡纸不能