劉忠明

在整合教育模式深入發(fā)展和廣泛應(yīng)用的過程中，科學(xué)與工程的整合教育水平開始逐步提高，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)當(dāng)中開始運(yùn)用工程教育的方法，來提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生深層次地進(jìn)行科學(xué)探究學(xué)習(xí)。小學(xué)科學(xué)教師要注重根據(jù)科學(xué)和工程教育之間的交集和聯(lián)系，將工程設(shè)計(jì)引入到科學(xué)教學(xué)當(dāng)中，帶領(lǐng)學(xué)生真實(shí)地參與工程設(shè)計(jì)實(shí)施的全過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生的綜合實(shí)踐和探究能力。

隨著教育改革的推進(jìn)，整合教育的重要性以及巨大優(yōu)勢(shì)開始逐步凸顯出來。它能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科能力，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑，也讓教學(xué)的可操作性大大增強(qiáng)。小學(xué)科學(xué)教學(xué)是一門實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，而科學(xué)與工程存在著非常緊密的關(guān)系，所以將工程設(shè)計(jì)應(yīng)用到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中能夠有效凸顯整合教育的優(yōu)勢(shì)，形成對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的有效培養(yǎng)與教育。下面將重點(diǎn)就小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的工程設(shè)計(jì)與實(shí)施進(jìn)行探討。

一、有效設(shè)計(jì)工程目標(biāo)

做好小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的工程設(shè)計(jì)以及優(yōu)化工程的實(shí)施，首要環(huán)節(jié)就是要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)工程目標(biāo)，保障學(xué)生能夠擁有正確的學(xué)習(xí)方向，提高科學(xué)教學(xué)的針對(duì)性和目的性。而在工程目標(biāo)的確定方面，必須要綜合考慮以下幾個(gè)因素：第一，認(rèn)真分析小學(xué)科學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于小學(xué)階段科學(xué)教學(xué)提出的要求以及目標(biāo)，保障工程目標(biāo)的設(shè)計(jì)與新課程目標(biāo)相適應(yīng)，以便更好地突出新課程教育的理念。第二，對(duì)21世紀(jì)技能進(jìn)行深入剖析，掌握新世紀(jì)人才必須要具備的科學(xué)素質(zhì)以及綜合技能，以便能夠在工程設(shè)計(jì)目標(biāo)當(dāng)中體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生技能教育的重視，為將學(xué)生打造成21世紀(jì)的優(yōu)秀人才奠定良好的基礎(chǔ)。第三，有效分析小學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)、學(xué)習(xí)規(guī)律、年齡特征、認(rèn)知層次、學(xué)習(xí)能力等方面的綜合信息，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，確保工程目標(biāo)的設(shè)計(jì)與學(xué)生的實(shí)際情況相符合，而且學(xué)生可以通過努力探究的方式能夠達(dá)到工程目標(biāo)。以小學(xué)四年級(jí)科學(xué)課的《考察動(dòng)物和植物》為例，此項(xiàng)工程設(shè)計(jì)可以將主題確定為種豆競(jìng)賽，而工程目標(biāo)和要求則是指導(dǎo)學(xué)生變身植物專家研究植物生長(zhǎng)過程與規(guī)律，并通過分組競(jìng)賽的方式，看看哪個(gè)小組可以種出最高豆植物；要求學(xué)生以小組為單位實(shí)施豆類種植實(shí)驗(yàn)，研究豆類生長(zhǎng)條件；將過程信息和研究結(jié)果信息制作成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，匯總和總結(jié)工程實(shí)施收獲。

二、積極設(shè)計(jì)工程活動(dòng)

在確定了工程目標(biāo)之后，接下來就需要在目標(biāo)的正確指引之下積極設(shè)計(jì)工程活動(dòng)，為學(xué)生搭建實(shí)踐探究的平臺(tái)，學(xué)生在參與工程實(shí)踐活動(dòng)的過程當(dāng)中提高綜合素質(zhì)。工程活動(dòng)主要包括以下幾個(gè)部分：第一，準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作是要帶領(lǐng)參與此次競(jìng)賽的學(xué)生重新回顧和學(xué)習(xí)有關(guān)于植物種植的術(shù)語、實(shí)驗(yàn)等方面的知識(shí)，讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中做好更加完善全面的準(zhǔn)備。而且在準(zhǔn)備活動(dòng)當(dāng)中，要引導(dǎo)學(xué)生聚焦此次工程實(shí)施當(dāng)中必須要解決的問題，主要包括：豆類植物最為理想的生長(zhǎng)條件是什么？植物有哪些組成部分？植物不同部分的功能是什么？為什么我們說植物對(duì)我們非常重要。除此以外，在準(zhǔn)備活動(dòng)當(dāng)中教師還需要指導(dǎo)學(xué)生掌握記錄科學(xué)日記的方法，方便學(xué)生監(jiān)控自己的工程實(shí)施以及方便教師監(jiān)控實(shí)驗(yàn)。第二，工程實(shí)施。在實(shí)施階段，教師需要要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)在科學(xué)日記當(dāng)中將自己對(duì)此次實(shí)驗(yàn)的猜想和假設(shè)記錄下來，讓學(xué)生監(jiān)控好此次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的各個(gè)操作以及觀察環(huán)節(jié)，并做好各個(gè)部分的記錄。在工程實(shí)施過程中，需要重點(diǎn)讓學(xué)生解決準(zhǔn)備活動(dòng)當(dāng)中教師提出的幾項(xiàng)問題，讓學(xué)生在問題的帶領(lǐng)之下明確學(xué)習(xí)方向。第三，工程匯總。在工程實(shí)施結(jié)束之后，教師需要讓學(xué)生對(duì)此次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的各項(xiàng)信息資料進(jìn)行綜合匯總，分析此次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中存在的不足以及獲得的突出成果，最終讓學(xué)生通過匯總呈現(xiàn)出此次工程研究的最終成果。

三、優(yōu)化工程實(shí)施評(píng)價(jià)

工程設(shè)計(jì)和實(shí)施完成并不意味著工程的結(jié)束，這是因?yàn)閷W(xué)生在工程實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)中會(huì)獲得大量的感悟，同時(shí)在這其中探索了大量的科學(xué)知識(shí)，也會(huì)形成自己對(duì)于事物的獨(dú)特認(rèn)知。教師需要有效利用工程評(píng)價(jià)的環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生自覺反思的習(xí)慣，也讓學(xué)生可以在反思中進(jìn)一步深化對(duì)科學(xué)知識(shí)和原理的認(rèn)識(shí)，升華學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐評(píng)價(jià)時(shí)，教師需要綜合涉及以下幾個(gè)方面：第一，學(xué)生獲得的結(jié)論。通過對(duì)學(xué)生所獲結(jié)論的分析，可以有效把握學(xué)生的工程研究的大體情況，并評(píng)估學(xué)生的工程研究質(zhì)量。第二，學(xué)生完成的工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告。整個(gè)報(bào)告可以說集中體現(xiàn)著學(xué)生的工程研究成果，可以體現(xiàn)出學(xué)生的綜合能力以及合作研究能力。第三，學(xué)生書寫的科學(xué)日記。科學(xué)日記記錄著學(xué)生每一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，是可以用來評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)過程的一個(gè)有力根據(jù)。第四，學(xué)生對(duì)于此次工程實(shí)踐的感想。教師要綜合分析以上因素，運(yùn)用多元化的評(píng)價(jià)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行客觀的工程實(shí)踐點(diǎn)評(píng)，同時(shí)還要讓學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互相評(píng)價(jià)，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

將工程設(shè)計(jì)應(yīng)用到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中體現(xiàn)出學(xué)科融合教育的一個(gè)必然趨勢(shì)，同時(shí)也可以展現(xiàn)出新課程教育理念在科學(xué)教學(xué)當(dāng)中的貫徹落實(shí)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的工程思維能力，教師可以將工程教育模式引入到科學(xué)教學(xué)中，通過科學(xué)學(xué)科和工程教育的整合來引導(dǎo)學(xué)生深層次地探究科學(xué)知識(shí)，發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力，創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)教育模式。

【作者單位：揚(yáng)州市生態(tài)科技新城杭集中心小學(xué) 江蘇】