朱小琴

摘要工程實(shí)踐是指為了實(shí)現(xiàn)某種實(shí)際需求或解決某種實(shí)際問(wèn)題，應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段，制造出某個(gè)產(chǎn)品的行為，其核心問(wèn)題是“做什么”“怎樣做”。圍繞核心問(wèn)題教學(xué)的課堂，應(yīng)給足學(xué)生提出問(wèn)題和思考問(wèn)題的空間，引導(dǎo)學(xué)生緊扣核心問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，這樣才能有重點(diǎn)地訓(xùn)練學(xué)生的工程思維，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的熱情和欲望，使科學(xué)探究由課堂延伸至課外，持續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 工程實(shí)踐 核心問(wèn)題 科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.014

Building a Deep Classroom around the Core Issues

——Take the teaching of "like an engineer……" as an example

ZHU Xiaoqin

（Huanan Experimental School of Danyang， Danyang， Jiangsu 212300）

Abstract： Engineering practice refers to the behavior of manufacturing a product by applying relevant scien？ tific knowledge and technical means in order to achieve a certain actual demand or solve a certain practical problem. Its core problem is "what to do" and "how to do". In order to achieve the teaching goal， we should give enough space for students to ask and think about the core problems， and guide them to carry out teaching activities closely related to the core problems. Only in this way can we focus on training students’ engineering thinking， stimulate students’ enthusiasm and desire for further exploration， and extend scientific exploration from classroom to extracurricular， we should continue to cultivate students’ scientific inquiry ability and improve their scientific literacy.

Keywords： engineering practice； core problems； scientific literacy

工程實(shí)踐是指為了實(shí)現(xiàn)某種實(shí)際需求或解決某種實(shí)際問(wèn)題，應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段，制造出某個(gè)產(chǎn)品的行為，其核心問(wèn)題是“做什么”“怎樣做”，但是，在解決核心問(wèn)題“怎樣做”的過(guò)程中，還要讓學(xué)生明白“為什么”，這樣才能拓展課堂教學(xué)的深度。

提出需求，明確問(wèn)題

圍繞核心問(wèn)題教學(xué)的課堂，應(yīng)給足學(xué)生提出問(wèn)題和思考問(wèn)題的空間，引導(dǎo)學(xué)生緊扣核心問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，這樣才能有重點(diǎn)地訓(xùn)練學(xué)生的工程思維。

師：（出示一份天氣預(yù)報(bào)。）仔細(xì)觀察，看看你們能從中獲得哪些信息？

生：我知道今天的溫度。

生：我知道今天吹的是北風(fēng)。

師：同學(xué)們，你知道北風(fēng)是什么意思嗎？

生：北風(fēng)是指刮向北邊的風(fēng)。

生：不對(duì)，北風(fēng)是指從北邊吹來(lái)的風(fēng)。

師：你說(shuō)得很對(duì)！氣象上把風(fēng)吹來(lái)的方向確定為風(fēng)的方向，也叫風(fēng)向。如果想連續(xù)觀測(cè)、記錄一個(gè)月中每天中午的風(fēng)向，可以怎么測(cè)呢？

生：看樹(shù)葉的飄動(dòng)。

生：做一個(gè)測(cè)風(fēng)向的東西。

師：大家覺(jué)得哪種方法最好？

生：自己動(dòng)手制作一個(gè)風(fēng)向標(biāo)。

師：要想動(dòng)手制作一個(gè)風(fēng)向標(biāo)，我們應(yīng)該先了解哪些？

生：風(fēng)向標(biāo)的結(jié)構(gòu)。

生：我覺(jué)得還應(yīng)該了解一下風(fēng)向標(biāo)是怎樣工作的。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生主動(dòng)地幫小明同學(xué)解決問(wèn)題。本環(huán)節(jié)從學(xué)生能解決的力所能及的問(wèn)題入手，既提高了學(xué)生的積極性，又讓他們明確本課的核心問(wèn)題：如何制作一個(gè)有用的風(fēng)向標(biāo)。

設(shè)計(jì)方案，初探問(wèn)題

師：（出示風(fēng)向標(biāo)。）同學(xué)們，氣象站就是通過(guò)這個(gè)儀器來(lái)測(cè)量風(fēng)向的，你們認(rèn)識(shí)嗎？（學(xué)生觀看視頻。）

生：這個(gè)儀器叫作風(fēng)向標(biāo)。

生：風(fēng)向標(biāo)由指針、支架、底座三部分組成。

生：指針?lè)旨^和箭尾兩部分。

師：下面請(qǐng)大家?guī)托∶飨胂朕k法，風(fēng)向標(biāo)該怎么來(lái)做呢？在制作風(fēng)向標(biāo)的時(shí)候要注意什么？

生：風(fēng)向標(biāo)要有箭頭、箭尾的標(biāo)志。

生：要有指針、支架、底座三部分。

生：風(fēng)向標(biāo)的指針要能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

生：制作的時(shí)候還要考慮穩(wěn)固性，不要風(fēng)一吹，指針就掉下來(lái)。

師：今天老師給大家準(zhǔn)備了一些材料：卡紙、鉛筆、吸管、大頭針、剪刀，你可以用老師的材料，或者補(bǔ)充其他材料，設(shè)計(jì)一個(gè)風(fēng)向標(biāo)嗎？（學(xué)生畫圖設(shè)計(jì)風(fēng)向標(biāo)。）

師：大家認(rèn)為這兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的風(fēng)向標(biāo)怎么樣？

生：他們?cè)O(shè)計(jì)的風(fēng)向標(biāo)都有底座、支架、指針三部分。

生：他們?cè)O(shè)計(jì)的風(fēng)向標(biāo)的指針都有箭頭和箭尾兩部分。

師：大家對(duì)這兩位同學(xué)的設(shè)計(jì)圖還有什么優(yōu)化的建議嗎？

生：我覺(jué)得第一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)的這個(gè)風(fēng)向標(biāo)不穩(wěn)固，會(huì)掉下來(lái)。

師：為什么？

生：因?yàn)橹羔樅椭Ъ軟](méi)有連接。

生：我覺(jué)得第二個(gè)同學(xué)的風(fēng)向標(biāo)卡住了。

師：你從哪里看出來(lái)？

生：可以看出大頭針插到底了，插到底就會(huì)卡緊。

師：謝謝你們的建議，看來(lái)我們?cè)谠O(shè)計(jì)風(fēng)向標(biāo)的時(shí)候，不僅要考慮風(fēng)向標(biāo)的結(jié)構(gòu)，還要考慮風(fēng)向標(biāo)的連接。請(qǐng)各小組根據(jù)剛才的建議修改你們的方案，看看你們有沒(méi)有考慮全面。（學(xué)生修改設(shè)計(jì)方案。）

設(shè)計(jì)意圖：工程的核心在于設(shè)計(jì)，所以制作風(fēng)向標(biāo)之前讓學(xué)生畫出設(shè)計(jì)圖，有助于將他們頭腦中的思維外顯；由于二年級(jí)學(xué)生年齡小，為了提高設(shè)計(jì)的有效性，在設(shè)計(jì)前討論風(fēng)向標(biāo)制作的注意點(diǎn)，在設(shè)計(jì)后提出完善的建議，使學(xué)生明白設(shè)計(jì)一個(gè)好的方案是需要不斷改進(jìn)的。

分組測(cè)試，聚焦問(wèn)題

師：大家自制的風(fēng)向標(biāo)是否成功呢？接下來(lái)我們需要測(cè)試。你們覺(jué)得需要測(cè)試哪些方面呢？

生：風(fēng)向標(biāo)的指針要能自由靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。

生：風(fēng)向標(biāo)指針的箭頭要朝向風(fēng)吹來(lái)的方向。

生：風(fēng)向標(biāo)要穩(wěn)固。（學(xué)生測(cè)試。）

師：通過(guò)測(cè)試，大家有什么想說(shuō)的嗎？

生：設(shè)計(jì)風(fēng)向標(biāo)的時(shí)候，我覺(jué)得不難，但是做出來(lái)后卻沒(méi)有成功。

生：我們組設(shè)計(jì)的方案和他們的差不多，為什么他們成功了，我們卻沒(méi)成功呢？

師：你們接下來(lái)想干什么呢？

生：我想改進(jìn)我們的風(fēng)向標(biāo)。

生：我想找出我們的風(fēng)向標(biāo)沒(méi)有成功的原因。

對(duì)比測(cè)試，深化問(wèn)題

師：仔細(xì)觀察比較，你們覺(jué)得沒(méi)有成功的風(fēng)向標(biāo)可能是什么原因?qū)е碌哪兀?/p>

生：可能是吸管插的位置不一樣。

生：可能是箭頭、箭尾的大小不一樣。

師：同學(xué)們觀察得很仔細(xì)，風(fēng)向標(biāo)的成功到底與這些因素有沒(méi)有關(guān)系呢？最好的解決方法是什么？

生：動(dòng)手試一試。

師：（出示圖片。）同學(xué)們仔細(xì)觀察，我們制作的吸管上面有三個(gè)孔，靠著箭頭的依次為1號(hào)孔、2號(hào)孔、3號(hào)孔（如圖1）。

師：你覺(jué)得大頭針應(yīng)該插在哪個(gè)孔比較好？

生：我覺(jué)得應(yīng)該插在2號(hào)孔，因?yàn)?號(hào)孔在最中間。

生：我覺(jué)得應(yīng)該插在3號(hào)孔，因?yàn)榧泊笠恍?，也重一些，所以大頭針應(yīng)該靠后面一點(diǎn)。（學(xué)生測(cè)試。）

師：通過(guò)測(cè)試，你有什么發(fā)現(xiàn)？

生：大頭針插在3號(hào)孔，指針轉(zhuǎn)得平穩(wěn)。

師：觀察得真仔細(xì)！有誰(shuí)知道其中的奧秘嗎？

生：大頭針插在3號(hào)孔，這樣重心平穩(wěn)。

生：雖然2號(hào)孔是中心點(diǎn)，但是插在2號(hào)孔時(shí)，風(fēng)向標(biāo)會(huì)傾斜。

師：說(shuō)明我們插指針的時(shí)候，要插在方向標(biāo)的重心位置。剛才還有同學(xué)提出，風(fēng)向標(biāo)是否成功與箭頭、箭尾的大小有關(guān)。大家比較一下，看看你有什么發(fā)現(xiàn)？（出示成功與不成功的風(fēng)向標(biāo)，如圖2。）

生：箭頭、箭尾不一樣大。

生：箭頭比箭尾小。

師：對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象你有問(wèn)題嗎？

生：為什么指針的箭頭和箭尾要不一樣大呢？

生：因?yàn)榧脖燃^大，風(fēng)吹過(guò)來(lái)，就把箭尾吹得動(dòng)起來(lái)了。

設(shè)計(jì)意圖：成功制作風(fēng)向標(biāo)是值得表?yè)P(yáng)的，但是制作失敗更有研究?jī)r(jià)值，一是讓學(xué)生明白失敗并不是一件可怕的事情，二是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)比測(cè)試，從失敗中找原因，能讓他們體驗(yàn)到探究的價(jià)值與快樂(lè)。

動(dòng)手改進(jìn)，解決問(wèn)題

師：同學(xué)們，通過(guò)改進(jìn)、測(cè)試，大家都成功了。說(shuō)一說(shuō)你們剛才沒(méi)有成功的原因？

生：我們小組的指針重心不穩(wěn)，偏在一邊了。

生：我們小組的問(wèn)題是箭頭、箭尾差不多大。

生：我們小組的大頭針卡得太緊了。

師：同學(xué)們，你們今天真了不起。下面請(qǐng)大家看看老師制作的風(fēng)向標(biāo)，這是老師改進(jìn)的第四版了。同學(xué)們也可以利用課外時(shí)間，對(duì)自制的風(fēng)向標(biāo)進(jìn)一步改進(jìn)，經(jīng)歷“提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—?jiǎng)邮种谱鳌獪y(cè)試分享”的過(guò)程，相信大家會(huì)有更好的作品出來(lái)，兩周以后參加學(xué)校的“小小風(fēng)向標(biāo)”制作展。

設(shè)計(jì)意圖：科學(xué)探究不能僅限于課堂的40分鐘，課后更要為學(xué)生提供廣闊的研究天地。教師向?qū)W生展示自己不斷改進(jìn)后的風(fēng)向標(biāo)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自制的風(fēng)向標(biāo)雖然成功了，但是還可以改進(jìn)得更好，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的熱情和欲望，使科學(xué)探究由課堂延伸至課外，持續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

核心問(wèn)題涉及的內(nèi)容是教學(xué)的重點(diǎn)或難點(diǎn)，技術(shù)與工程領(lǐng)域要以“做什么”“怎么做”等核心問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷過(guò)程、開(kāi)展研究，在整個(gè)過(guò)程中教師要緊緊圍繞學(xué)生認(rèn)識(shí)的困惑進(jìn)行指引和點(diǎn)撥，這樣才能真正觸及科學(xué)的本質(zhì)，使課堂變得豐滿、有味。