朱小琴

“工程與技術(shù)”領(lǐng)域是《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》新增的重要內(nèi)容，理應(yīng)需要教師給予必要的關(guān)注和足夠的重視。“工程與技術(shù)”領(lǐng)域重在解決“做什么”“怎么做”，對于學(xué)生設(shè)計與創(chuàng)造能力提出更高的要求。所以，進行“工程與技術(shù)”教學(xué)時，對于“怎么做”，我們不能停留在單純的技能指導(dǎo)或走過場上，而應(yīng)通過有效的教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，深入探索，深入實踐，這樣才能讓學(xué)生真正體驗“動手做”的成功和樂趣。

蘇教版教材中的專項學(xué)習(xí)《像工程師那樣》，旨在讓學(xué)生有機會經(jīng)歷一次豐富而完整的工程活動過程。教學(xué)時，我通過開展“自制望遠鏡”活動，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷類似工程師一樣的活動過程：明確問題、前期研究、設(shè)計方案、制作模型、測試改進、展示交流，在活動過程中凸顯“在思中做”“在做中思”的理念。

教學(xué)片段一：設(shè)計望遠鏡的鏡片

師：（出示單筒望遠鏡）聽說這種望遠鏡是由兩個孩子發(fā)明的，有一天，他們拿著兩片透鏡在手上玩，發(fā)現(xiàn)遠處的東西仿佛就在眼前。同學(xué)們，你知道他們手上可能拿的是哪兩塊透鏡呢？

生：我覺得物鏡可能是凸透鏡，目鏡是凹透鏡。

生：我覺得物鏡、目鏡都是凸透鏡，因為凸透鏡有放大的作用。

師：還有其他想法的嗎？

生：我覺得物鏡、目鏡可能都是凹透鏡。

生：我覺得物鏡是凹透鏡，目鏡是凸透鏡。

師：我們用A表示凸透鏡，用B表示凹透鏡，那么物鏡和目鏡的組合一共有四種：AB、AA、BA、BB。同學(xué)們，你們覺得那兩個小朋友手上到底拿的是哪兩塊透鏡呢？先請小組討論、商量一下，然后把你們的組號貼在你們支持的“設(shè)計方案”后面。

（學(xué)生分組討論，選擇的物鏡和目鏡組合方式如圖1。）

圖1? 學(xué)生選擇的物鏡和目鏡組合

師：同學(xué)們，下面把你們的設(shè)計方案與大家分享一下。

生：我們是第3小組。我們組認為放大鏡是凸透鏡，有放大的作用，所以我們組認為物鏡就應(yīng)該是凸透鏡。

生：我們是第9小組，我們的想法和他們有點相同，望遠鏡要把遠處的物體看清楚，所以一定要把遠處的物體放大。

師：你們?yōu)槭裁凑J為BB這種組合就不能成功呢？

生：我們認為，凹透鏡不僅不能放大物體，而且還將物體縮小，所以我們認為不可能。

師：同學(xué)們，聽了大家的交流，請各小組再次商討一下，如有修正的小組，請組長上黑板修正一下。

設(shè)計意圖：制作一個成功的望遠鏡，關(guān)鍵之一就是要有合適的物鏡和目鏡的組合。所以，本環(huán)節(jié)運用板書圖幫助學(xué)生考慮透鏡的所有可能的組合，通過“小組討論”“師生討論”引導(dǎo)學(xué)生交流設(shè)計方案，再次修改設(shè)計方案，經(jīng)過深入思考的設(shè)計才具有價值。

教學(xué)片段二：設(shè)計望遠鏡的鏡筒

師：同學(xué)們，判斷大家的方案到底能否成功，最好的解決辦法是按照設(shè)計方案來做一做、試一試。我們需要哪些材料呢？

生：我們需要兩塊透鏡和一個鏡筒。

師：（出示凹透鏡、凸透鏡、紙筒、一個帶孔的塑料蓋） 同學(xué)們，紙筒用來做鏡筒，那這個帶孔的塑料蓋對你們的制作有幫助嗎？

生：可以把凸透鏡、凹透鏡先固定在塑料蓋上，然后可以蓋在紙筒上。

（學(xué)生分組按照自己的設(shè)計方案選擇材料、動手制作。）

師：同學(xué)們，望遠鏡制作完成了，我們應(yīng)該怎么來判斷自制的望遠鏡是否成功？

生：看遠處的物體要很清楚。

生：看遠處的物體好像到了眼前，看上去變大了。

師：好的，我們就以“把遠處的物體拉近、看清楚”作為制作成功的標準。

（學(xué)生測試，把測試結(jié)果貼在黑板上）

師： 同學(xué)們，通過測試，你們有什么發(fā)現(xiàn)？

生：我發(fā)現(xiàn)同樣是選擇AB透鏡組合，有的小組成功，有的小組不成功。

生：我發(fā)現(xiàn)只有選擇AB透鏡組合的小組才有成功的。

師：是呀！同樣是選擇AB透鏡組合，為什么有的小組成功，有的小組沒有成功？

生：我覺得可能跟鏡筒有關(guān)系。

生：我也發(fā)現(xiàn)我們組的鏡筒與他們組的鏡筒長度不一樣。

師：那到底是不是跟鏡筒的長度有關(guān)系呢？你有解決的辦法嗎？

生：我們可以找一個長的鏡筒、一個短的鏡筒來試一試。

生：我覺得要多找?guī)追N長度來試試。

師：還有更簡單的解決辦法嗎？

生：我們可以用伸縮的鏡筒。

師：好主意！我這里有兩個直徑不一樣的紙筒，你有辦法嗎？

（學(xué)生演示伸縮鏡筒，把直徑小一些的紙筒插入直徑稍大的紙筒。）

師：好的，現(xiàn)在請邊操作邊按照下面的觀察要求，進行觀察測試：1.要求鏡筒變化為“短—長—短”，仔細觀察，你看到的樹葉有什么變化？2.量出觀察到的樹葉最清楚時的鏡筒長度。

（學(xué)生分組領(lǐng)取材料、制作、觀測。）

設(shè)計意圖：合適的鏡筒長度是自制望遠鏡成功的另一個關(guān)鍵，為了突破這個重點，教師運用“解決問題”的方式，引導(dǎo)學(xué)生將單筒鏡筒向可以伸縮的鏡筒逐步推進，從而讓學(xué)生認識到要想成功制作一件作品是需要不斷思考、不斷改進的。

教學(xué)片段三：探究鏡筒長度的秘密

師：同學(xué)們，剛才觀察到的樹葉最清楚的時候，你們量出鏡筒的長度是多少厘米？

生：我們組大約是20厘米。

生：我們組19.8厘米。

師：是的，這個最合適的鏡筒我也量了一下，大約20厘米。

生：為什么鏡筒大約20厘米的時候看得最清楚呢？

師：同學(xué)們，這種透鏡組合的望遠鏡叫伽利略式望遠鏡，仔細觀察，鏡筒的長度與望遠鏡的物鏡、目鏡的焦距有怎樣的關(guān)系？

生：鏡筒長度是20厘米，正好是物鏡焦距30厘米減去目鏡焦距10厘米。

生：我發(fā)現(xiàn)：鏡筒長度是物鏡焦距減去目鏡焦距的差。

師：如果你拿到的物鏡焦距60厘米，目鏡焦距20厘米，那鏡筒應(yīng)該設(shè)計多長呢？

生：鏡筒長度大約是40厘米。

設(shè)計意圖：“怎么做”是工程與技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)容教學(xué)的核心，但是“怎么做”絕不能停留在“做”的表層，學(xué)生通過自制望遠鏡的活動，不僅要會“怎么做”，而且“為什么”這么做也是不可忽視的。

教學(xué)反思

1.“怎么做”方案設(shè)計要有梯度

在方案設(shè)計環(huán)節(jié)，我們通常的做法是為學(xué)生提供必要的一些材料和工具，然后讓學(xué)生畫出或?qū)懗鲎约旱南敕?。有效的方案設(shè)計需要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)設(shè)計的難點梯度而不斷提升，如自制望遠鏡時，教師緊扣“透鏡組合”“鏡筒長度”引導(dǎo)學(xué)生進行有梯度的設(shè)計，逐步提升，只有這樣才能激發(fā)學(xué)生深度思考與設(shè)計。

2.“怎么做”動手制作要有坡度

通過平時的課堂觀察，我們會發(fā)現(xiàn)很多時候?qū)W生在課堂內(nèi)是無法完成自己設(shè)計的作品的。究其原因，學(xué)生的動手能力、解決問題的能力較弱，而且這種能力需要長期訓(xùn)練，因此“怎么做”動手制作要有坡度訓(xùn)練，由課內(nèi)向課外延伸，課內(nèi)對于制作的難點可以提供支架，降低坡度，課內(nèi)有了成功的經(jīng)驗，課外再讓學(xué)生繼續(xù)自我制作挑戰(zhàn)。

3.“怎么做”工程思維要有深度

“工程與技術(shù)”教學(xué)，目標不應(yīng)定位在學(xué)生是否完成作品制作，而應(yīng)定位在通過作品制作學(xué)生有沒有獲得新發(fā)現(xiàn)。如自制望遠鏡活動中，發(fā)展學(xué)生思維深度的點有很多，如伽利略式望遠鏡的鏡筒長度與什么有關(guān)？同樣的透鏡組合，為什么有的能成功、有的不能成功？物鏡、目鏡都是凸透鏡，這樣的望遠鏡的鏡筒大約有多長？只有有了深度的思考，學(xué)生的作品制作才會顯得更有意義。

江蘇省丹陽市華南實驗學(xué)校（212300）？？