低年级科学课之工程与技术.doc

低年级科学课之工程与技术工程与技术问题这是一个全新的领域，在将近十几年的小学科学教育当中，低年级的小学科学本身就是个空白。工程和技术本身在小学科学教育里面也只是参沙子渗透式的有一些表现，所以低段的工程和技术应该算是一个填补空白的内容。但事实上，在儿童的生活当中技术并不是一个空白。儿童生活在一个技术的世界里面，他们的周围充斥着各种现代的科技产品。甚至我们周围很多自然物或多或少都打上了技术影响的烙印，成为一种人化的自然。比如基因，比如盆景，看起来是自然物，但实际上它被打上了人的烙印。尽管如此，技术在不断的追求进步。我曾经讲过，在实际中，除了时间是一维的，技术它也是一维的，技术是不可逆的，技术不断改变着世界也不断改变着我们的生活。在技术日新月异不断渗透并主导改变我们生活的时候，我们的课堂上却应用很少。我们实际上需要了解技术发生、发展的历史，认识到技术的本质就在于设计，让我们用一个更宽泛的意义来理解技术工程的内涵。我们可以在年幼的儿童身上看到最原始的技术，它发生的踪迹，并且理解儿童的技术、幼童的技术。今天的儿童其实和我们的父母、他们的父母和我们一样，生活在这样一个技术当中。实际上，他是新科技的原住民，他不是一个移民，而我们对于一些新科技还要抱着学习的态度，而对于他们来说，他们一出生就诞生在各种各样的技术产品当中。现在的儿童小时候就会玩电脑、就知道什么是微波炉。比如我们经常看到在商场里面，有时调皮的男孩子会围着电动扶梯的运动方向不停的奔跑，实际上，在美术课上面儿童们经常在纸上描绘着人类在太空建立的生活基地，在海底建立的生活基地，其中不乏有想象力的机械，从交通工具到生活用品，应有尽有。实际上，这就揭示了一个事实技术与儿童之间的是没有距离的，技术与儿童之间的距离，不像我们成人所想象的那样遥远。在技术的运用上面儿童一点都不逊色于他们的长辈。我就看到一个很小的小孩，他爸爸拿一张相片给他看，他就用手指在这相片上滑滑，发现划了以后没有任何反应，他就把相片丢给他爸爸，他说，这个坏掉了。其实我们都知道，实际上在这小孩的头脑中这张相片就是一个屏幕，因为我们现在都有屏幕，可以放大画面的功能，所以他就用手指在上面滑。他刚刚看到这个照片滑不出来，没有什么变化的时候，于是他就说这个坏了。从这个我们可以看出，技术和儿童从小就紧密结合在一起了。我们都知道儿童是天生的麻烦制造者，他们喜欢动手做，他们敢于尝试任何事物，不惧怕失败，实际上儿童的技术就蕴藏于他们做的过程当中。在我们的科学教学当中，实际上有很多项目是需要通过儿童的实际操作，让儿童实际操作也是提高儿童的做的能力，也是所谓的做中学，这是一个狭义的做中学。我们培养儿童的根本宗旨实际上是让儿童得到全面的发展，而让儿童动手操作正是可以达到这个目标。全面发展的学生应该是手脑并用，脑力劳动和体力劳动互相结合的。我们都知道有一个词叫做心灵手巧，儿童动手操作，实际上是可以提高儿童的智力因素的。心理学研究表明，双手的动作对于发展人的智力有着至关重要的作用，人的手和脑之间有着千丝万缕的联系。当儿童在操作的时候手是受脑的支配，手对于物体所进行的各种操作过程，实际上就是人的思维过程，动手越多，动脑也就越多，脑也就会变得更加敏捷，这就是刚才我们所说的那个词心灵手巧。实际上应该倒过来说手巧方能心灵，手巧促进心灵，人在动手的过程当中，手使脑得到发展，使脑更加灵活。脑的发展，又可以使手得到发展，又可以使手变得更加灵巧。我们都知道这样的一个例子，就是在射雕英雄传当中，郭靖他是个笨孩子，他学什么东西都学得很慢，可是在轩辕台上面，他被丐帮绑住的时候，他突然仰天看北斗星又想到了九阴真经上面的一些内容，他一下子把好多武学难题都解开了，不自觉的就已经进入到了一种武功的境界当中。书上有这么一句话：这时候郭靖他的身手要比他的脑灵活许多。郭靖后来成为大侠，恰恰是从手脚开始的，郭靖是一个手脚的运动速度快于头脑的思考速度的人，手的发展，可以使脑得到更加充分的发展，而脑又可以使手得到更加充分的发展，这两者之间互相配合的。实际上在我们中国传统教育观念当中，就是我们中国的孩子以前都说注重记忆，在知识方面占优势的。杨振宁曾经在上海的一次讲话当中就谈到，说我们中国的孩子不注意动手能力的训练，一切都围绕着考试，死读书，这是一种不健康的做法。低年级的时候，实际上我们就是要让孩子多多的进行操作，边玩边做，做出简易的成果出来。比如我们可以训练他们去做粘贴，训练他们钻孔，训练他们使用剪刀、小锥子、铲子这样的一种简单的工具，训练他们使用简单的生活工具来完成一些简单的任务。那么在这个过程当中，教师在学生工程和技术的内容的学习过程中，需要注意些什么指导呢？第一个，要帮助学生，明确我们制作的目的和要求。虽然低年级儿童对于制作、动手、操作是有兴趣的，但是由于他们不稳定的特点，兴趣转移比较快，这就要求他们积极主动地去操作。坚持操作的一个非常重要的关键就是在于我们要讲清目的，明确此项操作的重要性和必要性。学生有了正确的思想动机，有了预定的目标，才能自觉地进行建造、搭建、创作和设计训练。第二个，要帮助他们搜集、检查、制作所用的各种材料。在中高年级，我们希望学生能够自己去准备材料，低年级的时候尽量我们老师要替学生提前做好这样的一些准备工作，有些是需要提醒学生，要提醒学生自带工具，提醒学生带好哪些材料过来，所以课前指导学生搜集并且提醒学生上学的时候要把这些工具材料带足、带齐，这样才能保证我们课堂上面那些工程技术上简单的设计活动正常进行。比如，我们上课的时候，要指导学生设计一个小机器人，我们就必须要让学生准备好各种纸盒、胶带，还要准备好画笔等工具。当我们准备好这些时，我们就要进行第三步的练习，这也是老师需要帮助指导学生进行的，就是组织学生分步练习。比如还是以制造一个机器人为课例，开始的时候，我们要让他去观察带来的这几个纸盒，分别是做什么用，可以是机器人的哪一部分，我们要设计的一个机器人是个什么样的动作，然后再来选择形状大小合适的纸盒，把它当做机器人的身体的体形。接下来，我们选择这个纸盒在桌上拼，拼的时候用胶水一一地将纸盒粘牢，这个做好以后，学生就容易理解了，而且它做起来以后，学生就会品尝到一种成功的快乐。当学生的机器人做好以后，我们还可以举行一个机器人展览会，评价我们所做的这个机器人，小朋友们可以在互相的参观、交流、评价中使自己接受教育，这对于低年级的学生来说，也是一种激励，使他们在互相观摩活动当中产生一种内在的驱动力。在科学教学当中，让学生动手做，参与研究，参与设计，掌握各种做的方法，亲历做的过程，学生是在做中学，老师也是在做中教，做是贯穿工程和技术教学过程的主线，做也是工程和技术内容的教学核心。我在低年级的时候上过一节课，叫做“不倒翁”。我为每个学生准备了一个半球型的塑料玩具，就是一个白的塑料球把它拆成两半，然后准备了各种材料，就是沙子、橡皮泥、玻璃球等等。我一开始向学生出示我已经做好的不倒翁，先玩给学生看，让他们想一想，在这个不倒翁里面应该放一些什么材料？学生自己去尝试，于是小朋友们就开始选用各种材料开始尝试制作不倒翁，大部分的一年级小朋友，他们先选择的是往里面放玻璃球，当然也有放沙子和橡皮泥的，还有的是把好几种材料混合在一起放进去。但是只有一个小朋友，就是放橡皮泥的那个小朋友，他最终做成了不倒翁，因为其他的小朋友放玻璃球它是会滚的。这时候我就告诉其他的小朋友，你们看，这位小朋友他做成功了，他在里面放的是橡皮泥。其实我是想暗示学生，你们放橡皮泥试试看，可是出乎我的意料，课堂上没有一个小朋友听我的，他们每个人都在按照自己的方法行事，有的在里面拼命的装直到把它装满。有的并不在意这个不倒翁会不会倒，而有的就是把沙子和玻璃球装在一块儿，他也能让不倒翁站起来，不过用手一碰，那个不倒翁又倒下来了，然后他就又小心翼翼的再把它竖起来，但是这时候，他就不敢再去碰这个不倒翁，因为一碰不倒翁又会倒下来。在这个过程当中，我又让那些做得好的，已经做好的小朋友把他的不倒翁拿上来表演给大家看。结果，有的小朋友做成功了，有的小朋友还是不成功。这时候我们就来引导学生，讨论在不倒翁里面放什么最好，这时候好的小朋友们因为接受了教训，没有失败的经验，就同意放这个橡皮泥。接下来的制作当中成功的小朋友就越来越多，不过我还是看到有的小朋友他不愿意放弃自己当初选用的材料。比如有一个小朋友，他就用橡皮泥把玻璃球封在里面，结果他也做成功了。还有一个小朋友，他把橡皮泥和沙子混在一起，虽然做的不怎么好，但是也做成功了，所有的小朋友都玩得非常开心！还有一个小朋友在做好不倒翁之后把多余的橡皮泥粘在圆球的外面，变成不倒翁的眼睛和鼻子。后来，我回过头来反思的时候就发现：在这个例子当中小朋友从一开始就有了明确的问题和目标。为了做成不倒翁，小朋友们用老师提供的材料开始了自己的尝试。至于选什么材料，每个孩子各不相同，有的时候根本就没有考虑，只是随着自己的喜好，而有的小朋友就会仔细观察老师的不倒翁，上来摸一摸，玩一玩老师的不倒翁，猜一猜，摇一摇，这里面是什么东西。大多数小朋友们选择玻璃球，因为他们头脑中想的是不倒翁里面是要滚来滚去的，而玻璃球是可以滚动的，他（她）们就推测里面应该放玻璃球。不管他们选什么材料，他们所做的只是一种推测，至于是不是成功，那就需要实践来检验了。若干次的尝试再尝试的过程，在经历过这么多次的尝试和失败过程当中，最后终于获得了成功。他们通过自己的尝试，终于总结出一个宝贵的经验：在这个不倒翁里面应该放橡皮泥！虽然那节课，从课堂表现来说，我上的并不是特别成功，但是像这样的例子在儿童的生活当中比比皆是。所以，我们认为在儿童的个体身上，实际上也经历了跟科学史一样的发生和发展的过程。每个儿童身上都有技术活动的这种亲身经历。我们既然相信每个儿童是一个科学家，实际上，儿童的科学发现对于科学家来说可能是微不足道的。那么我们同样也有理由相信每个儿童都是一个小小的工程师，每个儿童都是一位发明家。尽管它们的制作和他们的发明仅仅具有他们这个时段的个人意义，和真正的发明还相差甚远，但是，我们相信对于她们个体来说，这同样意义重大。儿童自出生就开始探索周围的世界，由此开始了他们的科学探索历程。同样，儿童在很小的时候也会遇到各种各样的问题，需要他们去解决。可以说儿童自从有了有目的的行为，就是有了设计与技巧，这就是他们最初的技术。我曾经很惊讶的发现一个一岁多的小孩子居然也经历了一次成功的技术活动。他为了吃到塑料瓶里面糖，千方百计的想办法想打开那个瓶盖，他一开始模仿大人旋转那个瓶盖，经过很多次尝试以后，她如愿以偿。这个孩子的成功其实就是在启发着我们，他只有通过不断的尝试，最终可以获得怎么样做的技巧，这不就是获得了某种技术吗？尽管这种技术对于我们成人来说不值得一提，但是在他技术活动当中并不是没有设计过程，只是这不是一个明确的有意思的设计过程，而是隐藏于他不断的尝试过程当中。总之，我们把工程技术和年幼的儿童联系在一起，并不是对工程和技术的一种庸俗化的理解，相反，我们是基于技术和工程的本质来理解儿童的工程和技术。技术不是仅仅隐含于科技产品当中的那些神秘莫测的高深深奥的东西，技术它也不是少数发明家的专利，它存在于每一个人的实践活动当中，是人的实践能力的具体体现。精密的电脑芯片体现了技术，能工巧匠的技巧体现了技术，设计师设计各种各样的瓶盖是技术，可是，儿童打开瓶盖也是技术！我们只有从广泛的意义上面来理解技术，这才是真正意义上面理解儿童的技术。第二个方面，我们认为，技术不仅仅表现为具体的产品，它也表现成一种过程，和科学探究一样，和科学知识是一样，技术是过程和结果的统一。从结果来看，技术常常呈现着某种产品，从过程来看，技术则表现为设计的办法，操作的技巧，制作的工艺。那么技术产品的技术活动的过程，他必然是由产物诞生的，这个产物就是我们平常所说的就是产品。同样，儿童的技术也表现为他们制作物品的过程和结果，儿童的技术就表现为他们解决具体问题的过程和结果。这是第二个方面的理解。第三个方面的理解，儿童不仅是技术产品的受用者，他更是技术活动的主体，儿童不是被动的生活在技术世界当中，被动的接受技术产品的影响，他们还会主动的对各种实际的问题去应对，去解决。他们可以认识各种技术产品，学习使用各种技术产品，他们还在摆弄各种技术产品，甚至在制作一些物品的过程当中去摸索