技术与工程领域内

技术与工程解读及教学建议嘉兴市海宁教师继续教育学校钱(省特级教师)一、技术和工程领域的解释新发布的小学科学课程标准将“技术和工程”列为与材料科学、生命科学、地球和空间科学并列的特殊领域。这是“技术与工程”首次被纳入小学科学课程标准。科学教育的重要目标是培养具有科学素养和适应社会发展的未来公民，使他们具备一定的创新和实践能力。为了实现这一目标，国际科学教育界越来越重视科学、技术、工程和数学教育的交叉融合，并提出了一种综合教学方法，使学生能够掌握知识和技术，并能够灵活地转移和应用它们来解决实际问题。为此，新的小学科学课程标准明确规定了“科学、技术、社会和环境”的目标，从包括一般目标和学习目标在内的目标，到技术和工程领域的三个主要概念的课程内容，即16。工程技术人员根据科学原理设计制造物品，解决技术应用问题，创造丰富多彩的人工世界；17.工具扩展和增强人的能力；人们使用工具来生产产品和改造环境，以满足自身和社会发展的需要。18.工程技术的核心是设计。创新是设计的灵魂。每一个设计都需要持续改进。此外，它进一步细分为九个学习内容，相应的课程目标和内容的设计和提出部分。这为课程教材的编写提供了明确的目标和依据，也有利于一线教师理解课程标准，更好地解读教材，把握目标，设计学习方案。虽然在最初的科学（36年级）课程标准中没有单独的“技术和工程领域”，但是我们已经仔细地分析了它，并且这个概念和需求已经在其中隐含了很长时间并且分散在各个部分。例如，在其科学探究内容标准框图和具体内容标准中，“观察、实验和生产”被阐述为一个部分，其中包括使用简单工具的要求。在情感态度和价值观的内容标准框图和具体内容标准中，“处理科学、技术和社会之间的关系”包括利用科学改善生活、关注与科学有关的社会问题以及科学对社会的双重作用。在物质世界的内容标准框图和具体的内容标准中，“运动和力”包括简单的机械。两者之间最显著的区别是：第一，原有的课程标准没有自己的领域，也没有明确提出三个主要概念和九个学习内容；第二，新课程标准增加了两个主要核心概念，“工程技术人员根据科学原理设计和制作文章，解决技术应用问题，创造丰富多彩的人工世界”和“工程技术的核心是设计，创新是设计的灵魂，每一个设计都需要不断改进”以及六个学习内容。目的是帮助学生理解工程师的专业特点。理解科学家就是探索世界，发现科学原理。工程师是根据科学原理设计和应用的产品。这些产品给我们的生活带来了便利和舒适。同时，通过亲自设计和制作作品或产品，引导学生理解设计作品和完成项目的基本过程。我们应该认识到科技产品给我们的生活带来了便利和舒适，创造性的设计可以提高生活质量，科技进步会带来一些负面影响，如环境污染。我们最初使用的教育和科学教科书将这些涉及技术和工程的相关内容有机地嵌入到每个单元的学习内容中，包括一些常用工具的使用，如放大镜、酒精灯、温度计等。对于这方面的学习内容，原来的教材也占据了一定的篇幅，比如学习“形与结构”单元，让学生用纸造一座“桥”，学习“热”单元，让学生设计制作一个保温杯，学习“时间测量”单元，让学生制作水钟，学习“光”单元，让学生制作一个一分钟计时器，学习“运动与力”单元，让学生做个太阳能热水器等。在学习了具体的科学概念后，他们用所学的知识来解决一些简单的实际问题，这有利于学生学习科学和运用科学，用他们的双手和大脑，符合学生的认知规律。我认为，按照新课程标准编写的科学教科书肯定会将技术和工程学习有机地、分层次地嵌入特定领域。在小学科学课的技术和工程领域，如果把具体的科学知识或概念作为基础，那就不是科学课，而是劳动技能课，因为科学课是学生用手和大脑“做”科学的课。二。技术与工程专业教学建议技术和工程领域的教学内容基于某些科学概念，旨在通过技术设计和技术生产，进一步发展学生在教学活动中对科学概念的应用。此类课程的目的是通过对所学内容的全面研究来设置情景，鼓励儿童在小组中合作并手工制作，并能够根据科学原理设计和制作某些“产品”。“技术与工程”不是对一种或某些技能的专门培训。它不同于劳动和技术课程。设计是在一定的科学知识背景下进行的。在教学中，科学知识应用于生活，并转化为科学和技术的教育机会。技术在实践中不断改进和提升。教师不应停留在课堂上，而应努力突破课堂内外的界限，给学生足够的时间和空间进行活动，并给予必要的指导和帮助。创新精神和实践能力是通过模仿和提高逐步发展起来的，通过反复引导和模仿奠定了坚实的基础，并从生产到创造进行有目的的创造性和实践活动。1.创建“自助餐”式材料区培养创新能力材料是技术与工程内容教学中的一个关键因素。像生命科学、材料科学、地球和空间科学的教学一样，它需要准备典型的结构材料。在技术和工程内容方面，对材料的要求也需要多样化，以利于学生创新能力的培养。由于材料的多样性，它不仅给了学生选择的机会，也为学生的设计开拓了思路，可以引导学生产生更多的想法，创作出不同的创新作品。其次，可以在教材设置中设置“自助餐”式的教材区，学生可以根据自己设计的模式选择合适的教材，从而培养学生的元认知能力。因此，在这一内容的教学中，教师应根据教学内容为学生准备丰富的、本土化的、生活化的材料，同时要求学生准备相关材料，并可在实验室中设立材料区。在思考材料的同时，我们还必须准备相关的工具。合适的工具有助于学生创作高质量的作品。这也是培养学生创新能力的关键。同时，也要求教师具备这种素质以及如何指导和引导教师。2.通过基于模型的科学教学提高思维质量(1)锚固现象。在课程开始时，应提出作品制作的具体技术和功能指标，这是设计的方向和目标。例如，在教育和科学版的原始小学科学第设计制作小赛车课中，设计什么样的赛车(以及它有什么功能)是一个需要教师弄清楚的问题。在充分考虑教学的科学性和现实性的基础上，教师应组织学生思考“如何设计一辆能以橡皮筋或气球为动力尽可能跑得远的赛车”。在老师和学生之间的讨论和交流中，学生们清楚地表明了使用了什么材料？“我们如何增加我们的动力？”我们需要在哪里增加摩擦，在哪里减少摩擦？这三个结构问题构成了学生设计赛车的基本框架。在这样的大理念下，学生的后续设计和制作将变得有章可循。知道如何构思，如何选择材料，如何调整方案，还可以根据一定的标准对自己的作品和他人的作品进行评价和反思。目标引领。条件限制是科学技术走向现实生活的必然问题。因此，在技术与工程的学习中，教师应该根据教学内容设计相应的评价规则并提出明确的限制，这是理解真正的科技设计的开始。例如，在第设计和制作小赛车课中，老师对材料的准备提出了明确的要求：动力材料是气球或橡皮筋，车身长度不超过25厘米。同时，为学生提供KT板、车轮、奶茶杆、透明胶水和线，这些都是车身的可选材料。汽车要求由相应的材料制成，行驶距离是评价的核心标准之一。同时，设计的美观性、创造性和时限性应作为评价标准，使学生在做之前能理解优秀、善良和合格的标准，从而赋予活动更多的教育意义。(2)建立模型。建立模型时，应该激活科学概念。在明确任务之后，老师应该努力激活学生对解决任务所需概念的理解。例如，在设计赛车时，学生应该激活他们以前学过的机械知识和材料知识，如物体的运动、普通力、摩擦力、材料重量等。这是学生在学习某些科学概念后的迁移和应用。在优化设计中，各小组根据自己的任务和相关的科学概念，在构思和初步设计的基础上，通过“小组讨论，选择确定方案”进行了草图，即建模。在这个过程中，学生应该思考哪个方案最可行，哪个方案最实用，哪个方案最经济。这个链接是学生设计问题解决方案的过程，也是选择各种解决方案进行优化的过程。然而，目前这一过程往往被削弱，导致学生不能根据模型制作模型。他们可以自由地做他们想做的事。这对模型验证过程的教学极为不利。(3)验证模型。这一环节是技术与工程教学的核心环节。学生们将根据模型把它变成一个作品。在实际教学中，很容易受到材料或其他群体的影响，很容易否定或改变原来的设计方案，甚至把方案放在一边，想在哪里做。因此，在实践的第一阶段，教师应该有意识地鼓励学生先做验证，看看他们的原始想法是否有效，以及问题是什么。在小组讨论或听取他人意见后，教师应该仔细修改，然后在各种可能的选择中进行优化。如果在实践中有新的想法，最好立即在计划中体现出来，并调整和完善原来的设计方案。在学生的实践中，仍然存在着优劣的问题，这是经过深思熟虑的，但很难做到的。例如，在制作赛车时，细节会在制作过程中完全暴露出来，比如车轮会左右摇晃，赛车不会直线行驶，车轮会打滑，气球的喷嘴开口会太大(4)评价模型。在展示和交流的过程中，首先要介绍作品的科学原理，其次要介绍作品的特点，并对照作品评价量表进行现场检查，看预设的目标是否实现，尤其是引导学生进行自我反思。例如设计和制作小赛车，选择跑得最远和最近的两组赛车，在比较中不难找出原因，从而为修改模型打下基础。(5)修改模型。让学生学会在比较中反思，找出原因，并在反思中促进新思想的形成。这比作品本身的价值更值得关注，也是学习的一个隐性成就。在有限的课时里，学生作品的精致程度不会很高。我们不妨将这些作品视为“模型”或“原型”，留下许多反思和改进的空间。我们不仅要让学生思考设计中所用知识的合理性，还要思考生产中问题的解决方案是否合理。我们应该引导学生从许多问题中找出关键问题，并思考如何进行下一个解决方案，使模型更加完善。(6)解释模型。毕竟，这个模型就是一个模型。有必要将模型与生活中的现实联系起来，并根据这个模型来解释生活中的事物和现象。例如，设计和制作小赛车要求学生设计和制造小型赛车来解释赛车或生活中的赛车，并培养学生灵活运用知识的能力。3.将元认知融入教学并在反思中提高元认知的作用主要表现在：学习者可以根据学习活动的要求选择合适的认知策略，监控认知活动的过程，不断获取信息和反馈信息，评价每种认知策略的有效性，坚持或更新解决问题的方法和手段，及时调整自己的认知过程。元认知策略通常是指学习者用来计划、管理、监控和评价的学习策略，它可以协调各种学习策略。元认知策略主要分为三类：元认知计划策略、元认知监控策略和元认知调节策略。这三个方面是相互关联的。学习者通常知道他们当前的任务，预测他们的学习时间，选择有效的计划来学习或解决问题，然后监控他们的进度，根据监控结果采取补救措施，并使用一些标准来评估他们的理解。将元认知融入到技术与工程的教学过程中，可以提高学生解决问题的能力。在实际的教学过程中，我们经常为学生的生产时间和有限的课堂时间之间的矛盾，以及学生设计和生产的两面性而绞尽脑汁。元认知是解决问题的好方法。在基于模型的探究教学过程中，在锚定现象后，教师需要合理安排学生在建模中使用规划策略。在理解和掌握教材知识结构的同时，教师应更加注重理解和掌握学生的知识结构和认知特点，并将其运用到教学实践中，引导学生在验证模型前制定可行的实施方案，从而引导学生理解自己的知识结构和认知特点，从而更有效地学习。加强验证模型过程的自我监控和调整。应该注意引导学生养成边做边思考的习惯。在验证模型的过程中，应观察材料的特性，并综合运用所学知识创建模型。有时，学生可以暂停一会儿，思考并检查生产的可行性。有什么困难，分析原因并设法解决。评价模型是让学生发现模型中存在的问题，并在验证模型后及时纠正。引导学生进行自我评价是获得元认知知识的重要途径，包括(1)这种模式的优势是什么？(2)该模型的局限性是什么？将进行哪些更改来改进此模型？等等。通过评价，为纠正和改进提供了明确的方向，进一步提高了学生的在技术和工程内容的教学中，指导和生产是一对矛盾：如果指导太详细，学生容易产生思维定势和作品是一样的；如果有太多的指导，学生将有更少的生产时间，很难完成任务。教学过程中的指导、设计和制作在一个班级里进行。如何合理安排时间，让学生有更理想的作品，需要一个强有力的评价工具来保证。在教学中，要求教师根据不同的教学内容建立和使用相应的评价工具。这些评估工具将帮助学生更好地建模、验证、评估和修改模型。我们改变了以前教师评价标准之前有学生作品的状况。我们将评估标准放在前面，并使用评估工具进行导航。小学生很有竞争力，希望得到老师和同学的肯定。这是他们学习的动力来源。因此，在教学中，我们应该设计合适的评价规则来提高学生的学习积极性和主动性，从而提高作品的质量。评价量表可以从任务要求、设计、材料、制造、习惯等方面列出相应的指标。并为每个指标添加不同衡量等级(如优秀、良好、合格)下的描述性句子。较低的等级可以用相应的笑脸或五角星的数量来表示，以反映该等级的特征。这些描述性句子或笑脸的数量构成了每个年级的评价标准。学生的才能需要展示的阶段，积极