技术与工程领域：以《笔》为例

高晓颖　周辉

在2017年2月颁布的《义务教育小学科学课程标准》中，在过去物质科学、生命科学、地球与宇宙科学三大领域的基础上，增加了技术与工程领域。此领域的学习可以使学生有机会综合所学的各方面知识，体验科学技术对个人生活和社会发展的影响，增加学生“动手做”的机会，养成通过真正的“做”解决实际问题的习惯。本文以二年级《笔》一课教学为例，谈谈如何在技术与工程领域围绕主要概念开展教学。

一、确定教学目标

围绕主要概念确定教学目标，教师需要综合考虑课标的内容标准、学生的原有认知等因素。《笔》主要体现了“工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计，解决实际问题和制造产品的活动”这一主要概念。同时，二年级学生的认知发展处于初步的具体运算阶段，对他们而言，设计是抽象难懂的，课程的设置重在让学生感受、体验设计的基本过程。基于以上因素，教师制定了如下的教学目标。

科学知识：1. 通过体验铅笔的发展史，感受到技术是为了满足人们的需求。2. 通过对笔的改进和简单的设计，体会到有需求技术就会不断改进。

科学探究：通过对笔的设计活动，学生能以口述或绘图等方式表达自己的设计与想法。

科学态度：通过设计笔的体验活动，初步具有整体构思的意识。

科学、技术、社会、环境（STSE）：初步了解设计在技术运用中的作用。

二、设计教学过程

“技术与工程”不是对某一种或某些技巧的专门训练，它不同于劳动技术，而是运用科学知识和技术解决生活中的实际问题。低年级学生的逻辑思维能力还较弱，仍以形象思维为主，教师需要帮助引导学生理解“设计”，以及技术在设计中的运用。《笔》这一课是针对二年级学生设计的，本课以学生熟悉的笔为载体展开教学，重在让学生感受体验设计的基本过程，初步萌发设计的意识，引导学生初步建构“设计”的概念。这节课的教学过程体现了循序渐进性，重点在于学生的体验，并不以学生获得某些知识或者某些具体的事为主要目的。

第一环节：体验石墨

教师向学生展示最早的铅笔—石墨，并请学生体验用石墨写字，同时思考这个笔有什么缺点。经过几次书写，学生很快发现石墨容易断、容易弄脏手、写字慢，使用起来不方便。教师提出问题：如果你是生活在那个年代的人，你想怎么改进这个笔？因为学生刚刚体验过，想法非常活躍，积极踊跃地投入思考发言中。

生1：拿一个东西把它包起来用，笔就不爱断，也不脏手了。

生2：给他加一个硬的杆，拿着舒服，铅也不断了。

随着学生的建议不断涌现，教师继续为学生展示铅笔的发展历程—由两根木条固定，到用机器加工成带凹槽的笔杆，再到各种多功能铅笔。学生能够从铅笔的发展史中感受到，笔的发展是随着技术的发展不断进行的，而这一切都是基于人们的需求。

第二环节：小小笔派对

接下来，教师通过课堂活动“笔的派对”，安排学生发言讨论自己手中的笔有什么特色。这一环节，从笔的发展史顺利过渡到现代，将教师的导入与学生的已有实际顺利结合起来。

师：让我们拿出手中的笔，一起来开个小小笔派对。你们带来了哪些“新颖的笔”？它们新颖在什么地方？这么设计有什么好处？

生1：我带来的笔是写出的字看不到，要用笔头的灯光照射才能看到。（师：写隐形字的笔）

生2：我带来的是上面有长颈鹿漂亮的笔，还可以帮助我画长颈鹿。（师：漂亮的笔）

生3：我带的笔是上面有刷子和簸箕，擦的橡皮屑可以清扫起来，地上就不脏了。（师：清扫橡皮屑的笔）

生4：我带来的是多种颜色的笔，用一支笔可以画出不同的颜色。（师：多色笔）

通过学生发言可以看出，学生在介绍笔的时候，重点突出笔与自身实际需求的联系，即笔的实用性。因为学生每天接触各种各样的笔，对笔非常熟悉，所以他们在评价的时候，最先考虑的就是笔的实用性。这种认识比较片面，往往会忽略产品的技术、设计，以及设计与功能的关系。在交流中，教师引导学生从设计的角度欣赏这些产品，制作一支笔，需要考虑功能、尺寸、创意装饰等多方面因素。正是因为笔的设计者在笔的功能、尺寸、实用、装饰等方面进行了充分的思考，同时进行创新，才有了今天形态各异、造型美观、舒适度强的笔，所以对笔进行设计就要从这些出发，以人为本。

第三环节：体验设计

鼓励学生动手，通过设计笔的活动，将前面所学习的“设计”的概念落实到实践操作中。学生分小组讨论设计方案，教师注意引导学生，“设计”可以包含图像、尺寸、材料、简单的功能介绍等。讨论结束后，学生相互交流自己小组的设计产品，其他学生补充和提建议，并选出最佳设计奖。

组1：自己的笔不够漂亮，加一些装饰，让它更漂亮。

组2：利用太阳能电池给电池动力，可以照明，又环保又可以在黑的地方照明用。

组3：智能笔—不会写的字，这个笔可以帮忙写出来。

组4：除了写字功能，还加上了尺子、橡皮的功能。

设计笔的这一环节，要求学生能通过口述、图示等方法描述自己的想法，初步培养学生的理性思维和善于观察、发现的能力。希望学生对“设计笔”产生好奇，萌发通过设计解决实际问题的意识。

实际教学中，教师发现，许多学生的设计倾向于“多功能笔”。这引起了教师的思考：学生有意识地通过设计解决实际问题，但是没有限制。如果在本环节设置一定的情境，然后再让学生设计笔，学生的设计可能会更有针对性，更容易意识到“设计要满足人们的需求”这个主要概念。如，爸爸要过生日了，请设计一支笔送给他作礼物。这种针对教学内容设计相应的评价标准，提出明确的限制条件，可能更接近真正的科学技术。

三、总结与反思

建构主要概念是一项复杂的工作，教师不能简单讲解告知，也不是一节课就能完成的事情，而是一个循序渐进的过程。教师可以利用学生熟悉的物品开展教学，在教学活动的环节上进行细致设计，巧妙地深入学生内心。本课即通过开展体验笔、展示笔、设计笔等有梯度的教学环节，帮助学生初步意识到“设计要满足人们的需求”这一概念。

在以往的教学中，教师往往把教学的重点放在探究科学事实的基础上，即告诉学生“是什么”。在今后教学中，依据新课标的要求，教师要按照学生的认知水平梳理教学内容中的主要概念和分解概念，并依托教材，从教材中寻找支撑核心概念建构的、与之相关的教学内容，使之具有逻辑结构；教学中自下而上，为帮助学生逐层建构主要概念奠定基础。

在小学科学课程中，围绕主要概念组织教学非常重要。教师应该关注课标、教材中的主要概念，给予足够的重视，在教学中紧扣主要概念，并围绕主要概念开展教学。围绕主要概念组织教学的模式和教学策略有很多，需要教师们在课堂教学实践中不断地进行探索研究和总结。

（作者单位：1. 北京市顺义区教育研究和教师研修中心；2. 北京市顺义区牛栏山第一小学）

责任编辑：胡玉敏

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