◇徐文達(dá)（山東：臨沂市教育科學(xué)研究院）

“工具內(nèi)容”在學(xué)科內(nèi)容劃分上隸屬技術(shù)工程領(lǐng)域，是現(xiàn)行小學(xué)科學(xué)課程的一項(xiàng)重要內(nèi)容?！肮ぞ邇?nèi)容”的教學(xué)，通過(guò)對(duì)常見(jiàn)工具的操作與使用，讓學(xué)生了解“工具是一種物化的技術(shù)”，認(rèn)識(shí)“人們的生活離不開(kāi)各種工具，工具是人的力量的一種延伸”，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣，提升動(dòng)手探究的能力，對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有不可替代的作用。受傳統(tǒng)教法的影響，人們對(duì)“工具內(nèi)容”的教學(xué)還存在認(rèn)識(shí)不足、重視不夠、實(shí)踐不深入等不良傾向。怎樣落實(shí)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)“工具內(nèi)容”教學(xué)的要求，努力提升教學(xué)效果呢？下面以青島版小學(xué)科學(xué)教材三年級(jí)上冊(cè)《天平》一課的教學(xué)為例，談?wù)劇肮ぞ邇?nèi)容”教學(xué)的實(shí)施策略。

一、以自主探究為手段，讓學(xué)生在“工具學(xué)習(xí)”中不缺席

工具使用方法的學(xué)習(xí)是“工具內(nèi)容”教學(xué)重點(diǎn)之一。工具的使用方法，有的比較簡(jiǎn)單，有的比較煩瑣。由于認(rèn)識(shí)上的不到位，一些教師教學(xué)時(shí)，常常采用將工具使用方法直接告訴學(xué)生的做法，要么讓學(xué)生背誦使用方法條文，要么跟著教師亦步亦趨地操作，不給學(xué)生自主探究的空間與時(shí)間。這種灌輸式的方法忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，嚴(yán)重挫傷了他們學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性?！疤骄渴綄W(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式?！惫ぞ呤褂梅椒ǖ慕虒W(xué)也應(yīng)立足探究，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

（一）給足空間時(shí)間，自主探究方法

小學(xué)生的年齡特征決定了他們具有強(qiáng)烈的探究欲望。他們對(duì)如何正確使用工具充滿了好奇，都想動(dòng)手操作。教師應(yīng)在確保學(xué)生人身安全、工具安全的前提下，給足學(xué)生探究的空間與時(shí)間，讓學(xué)生通過(guò)觀察、觸摸、嘗試等方法，熟悉工具每一部分的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及使用方法等。在《天平》一課的教學(xué)中，有位教師在教學(xué)時(shí)，直接把教學(xué)用的天平發(fā)給各個(gè)小組，并鼓勵(lì)學(xué)生在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，利用各種感官、采用各種方式，自主探究天平的使用方法。學(xué)生興趣盎然，爭(zhēng)先恐后地觀察天平的結(jié)構(gòu)及各個(gè)部分的形狀、大小、位置；親手觸摸天平的各個(gè)部分，并試著轉(zhuǎn)動(dòng)平衡螺母，調(diào)節(jié)平衡，感知平衡的規(guī)律；熱烈討論感興趣的話題。在學(xué)生充分探究的基礎(chǔ)上，教師就學(xué)生遇到的具體問(wèn)題、疑惑，進(jìn)行指導(dǎo)、引導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握天平的使用方法。

（二）搭建腳手架，助力自主探究

對(duì)小學(xué)生而言，有的工具相對(duì)熟悉，有的工具相對(duì)陌生。對(duì)一些比較陌生、操作要求比較高、自主探究有困難的工具，教師應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，搭建有效的腳手架，助力學(xué)生自主探究。腳手架的搭建有很多方式，如，內(nèi)容檢索式，即把工具使用方法用不同方式呈現(xiàn)出來(lái)，如，紙質(zhì)呈現(xiàn)、音像呈現(xiàn)、網(wǎng)址提供等，在學(xué)生需要的時(shí)候，供他們自主檢索；再如，問(wèn)題引導(dǎo)式，即根據(jù)工具具體使用方法，教師提前設(shè)計(jì)一系列相關(guān)問(wèn)題，形成“問(wèn)題探究鏈”，引導(dǎo)學(xué)生思考，逐步深入，層層逼近，最終達(dá)到目標(biāo)。在《天平》一課的教學(xué)中，由于天平使用方法比較煩瑣，有位教師采用內(nèi)容檢索的方式搭建腳手架：在學(xué)生探究前，為每個(gè)小組準(zhǔn)備了紙質(zhì)的“天平使用說(shuō)明書(shū)”，將天平各部分的名稱、功能、操作方法、注意事項(xiàng)一一列出，然后鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，并提醒學(xué)生在探究遇到問(wèn)題時(shí)，隨時(shí)可查詢?cè)撜f(shuō)明書(shū)。另一位教師則采用問(wèn)題引導(dǎo)的方式搭建腳手架。他設(shè)計(jì)的“天平使用方法問(wèn)題探究鏈”是：A.用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，首先要調(diào)節(jié)天平的平衡。怎樣調(diào)節(jié)平衡？調(diào)節(jié)時(shí)，游碼應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)？平衡螺母應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)？平衡時(shí)，指針應(yīng)指在哪？B.用鑷子夾取砝碼時(shí)，要注意什么？C.當(dāng)放入最后一個(gè)砝碼超重時(shí)，又該怎么做？D.怎樣在天平上讀出物體的質(zhì)量？這個(gè)“問(wèn)題探究鏈”層次清晰，環(huán)環(huán)相扣，益于學(xué)生學(xué)習(xí)思考。以上兩節(jié)《天平》課，通過(guò)“天平使用說(shuō)明書(shū)”“天平使用方法問(wèn)題探究鏈”的助力，學(xué)生都高效地完成了學(xué)習(xí)任務(wù)。

二、以目的滲透為措施，讓學(xué)生感悟工具與生活的聯(lián)系

工具的產(chǎn)生、使用與人們的生活密不可分，“工具內(nèi)容”教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生“知道使用工具可以更加精確、便利和快捷”。由于理解得不深入，一些教師教學(xué)時(shí)，常常重視工具的構(gòu)成和使用方法的教學(xué)，而忽視“工具為何產(chǎn)生”“工具使用后的結(jié)果如何”等內(nèi)容，造成了工具使用目的缺位，割裂了科學(xué)與生活的聯(lián)系，讓學(xué)生“只知其然，而不知其所以然”，大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

（一）情境創(chuàng)設(shè)，感知工具產(chǎn)生的必要性

當(dāng)人們?cè)谏钪杏龅絾?wèn)題力所不及時(shí)，就需要借助工具來(lái)解決，工具也就由此產(chǎn)生。工具是在怎樣的情境下產(chǎn)生的呢？教學(xué)“工具內(nèi)容”時(shí)，教師要精心創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生感知工具產(chǎn)生的必要性，體會(huì)工具與人們生活的關(guān)系。創(chuàng)設(shè)的情境要具體真實(shí)，貼近生活，讓學(xué)生容易接受、便于感知；情境中的認(rèn)知沖突要典型、突出，對(duì)沖突中的問(wèn)題，學(xué)生依據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)有的外部條件沒(méi)有辦法解決。在《天平》一課的教學(xué)中，有位教師創(chuàng)設(shè)了比較體積相近的兩枚雞蛋質(zhì)量大小的問(wèn)題情境。課堂教學(xué)中，學(xué)生圍繞“區(qū)分兩枚雞蛋質(zhì)量大小”這一問(wèn)題，或用肉眼觀察體積大小的方法，或用手掂質(zhì)量輕重的方法進(jìn)行比較，結(jié)果這些估測(cè)得出的結(jié)論因人而異，很難一致。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐后，學(xué)生一致認(rèn)為，這種只靠人的感覺(jué)器官進(jìn)行比較的方法無(wú)法解決這一問(wèn)題，由此產(chǎn)生“要解決問(wèn)題，得到更精確的比較結(jié)果，必須借助工具”的結(jié)論。

（二）數(shù)據(jù)對(duì)比，體驗(yàn)工具給人們的幫助

工具是人力量的延伸，它的使用可以讓結(jié)果更加精確、生活更加便利。教學(xué)時(shí)，必須讓學(xué)生體驗(yàn)使用工具給人們生活帶來(lái)的幫助。數(shù)據(jù)對(duì)比是實(shí)現(xiàn)這一目的的重要方法。在《天平》一課的教學(xué)中，一位教師就是利用數(shù)據(jù)對(duì)比的方法驗(yàn)證用天平測(cè)量物體質(zhì)量的精確性。上課伊始，他拿出一枚雞蛋，問(wèn)學(xué)生：“這枚雞蛋的質(zhì)量是多少？”讓學(xué)生先用手掂掂這枚雞蛋，估測(cè)一下它的質(zhì)量，并記下數(shù)據(jù)。學(xué)生情緒高漲，積極行動(dòng)，但不同學(xué)生的估測(cè)結(jié)果不一。在學(xué)習(xí)完天平的使用方法后，讓學(xué)生再用天平測(cè)量一下這枚雞蛋的質(zhì)量，并記下數(shù)據(jù)。最后，他讓學(xué)生把估測(cè)得來(lái)的數(shù)據(jù)與天平測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比，學(xué)生真切地體驗(yàn)到用天平測(cè)量物體質(zhì)量比人估測(cè)更加精確。

三、以學(xué)科融合為導(dǎo)向，讓學(xué)生核心素養(yǎng)得到長(zhǎng)足發(fā)展

“科學(xué)課程是一門(mén)體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程”，課程性質(zhì)就表明本課程是由多門(mén)學(xué)科統(tǒng)整而成，它的教學(xué)勢(shì)必涉及學(xué)科融合。同時(shí)科學(xué)也倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在真實(shí)的問(wèn)題情境中，運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的發(fā)展。“工具內(nèi)容”是組織學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)的絕佳載體。日常教學(xué)中，由于大多數(shù)教師課程意識(shí)不強(qiáng)，或認(rèn)識(shí)不到位，或不敢嘗試，從而造成“工具內(nèi)容”跨學(xué)科學(xué)習(xí)的缺席，致使該內(nèi)容應(yīng)有的促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)長(zhǎng)足發(fā)展的效能沒(méi)有得到有效落實(shí)。在“工具內(nèi)容”教學(xué)中，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，勇于實(shí)踐，強(qiáng)化學(xué)科間的資源融合，深入推進(jìn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

（一）嘗試原理探究，深度融合科學(xué)與技術(shù)

小學(xué)科學(xué)教材中，“工具內(nèi)容”部分的課程大多設(shè)計(jì)為工具使用方法的學(xué)習(xí)。教學(xué)實(shí)踐中，教師也多圍繞工具使用方法進(jìn)行教學(xué)，不敢越雷池一步。要敢于打破教材的結(jié)構(gòu)，突破教材的束縛，善于“用教材教”，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。任何一件工具都蘊(yùn)含一定的科學(xué)原理。在“工具內(nèi)容”教學(xué)時(shí)，可以嘗試將方法學(xué)習(xí)與原理探究相結(jié)合，把科學(xué)與技術(shù)有機(jī)融合在一起。在《天平》一課的教學(xué)中，學(xué)習(xí)天平使用方法后，一位教師組織學(xué)生思考：“天平是測(cè)量物體質(zhì)量的工具，它為什么能夠測(cè)量物體的質(zhì)量呢？”以此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行天平原理的探究。探究中，這位教師先引導(dǎo)學(xué)生思考：“天平在什么狀態(tài)下，我們才可以讀出重物的質(zhì)量？平衡時(shí)，重物的質(zhì)量與砝碼的質(zhì)量有著怎樣的關(guān)系？左、右托盤(pán)到天平中心的距離有著怎樣的關(guān)系？”然后組織學(xué)生觀察天平的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；再由天平的特點(diǎn)引出杠桿尺，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“怎樣讓杠桿尺平衡”這一問(wèn)題，尋找杠桿尺平衡的規(guī)律；最后，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已探究到的科學(xué)知識(shí)解釋天平的原理。通過(guò)上述探究活動(dòng)，學(xué)生自然而然地明白了天平是一種等臂杠桿，是依據(jù)杠桿原理制成的。

（二）嘗試工具制作，組織STEM 課程學(xué)習(xí)

“科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)，即STEM，是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機(jī)地融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?！薄肮ぞ邇?nèi)容”教學(xué)的目的不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)工具的使用方法、正確使用工具，還要充分挖掘“工具內(nèi)容”多方面的教育價(jià)值，發(fā)揮其多方面的育人功能。教學(xué)中，要結(jié)合具體內(nèi)容與學(xué)生生活實(shí)際，以工具制作為突破口，積極融合多學(xué)科資源，創(chuàng)造性地組織學(xué)生開(kāi)展STEM 課程學(xué)習(xí)。在《天平》一課的教學(xué)中，學(xué)生學(xué)會(huì)正確使用天平后，一位教師利用多個(gè)課時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自制一架簡(jiǎn)易天平。怎樣制作簡(jiǎn)易天平呢？他引導(dǎo)學(xué)生從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探究與實(shí)踐：“天平的原理是什么”（天平制作的前提、依據(jù)）；“想制作一架怎樣的天平”（天平制作開(kāi)端，重在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并畫(huà)出自己想要的天平的樣子）；“用什么來(lái)制作天平”（天平制作的具體實(shí)施，重在引導(dǎo)學(xué)生選擇什么樣的材料更符合自己的要求，用這些材料怎樣制作出天平）；“制造的天平樣品是否合適”（天平樣品的實(shí)踐檢驗(yàn)，重在引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)測(cè)量物體的質(zhì)量來(lái)檢驗(yàn)天平的科學(xué)性）。以上幾個(gè)方面的實(shí)踐，涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等諸多領(lǐng)域，有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

總之，“工具內(nèi)容”的教學(xué)既要體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，遵循小學(xué)科學(xué)教學(xué)規(guī)律，也要?jiǎng)?chuàng)造性地“用教材教”，充分發(fā)揮其育人功能。