在创意科技课程中培育学生灵气

汤柳菊

《义务教育小学科学课程标准》明确指出：探究式学习是学生学习科学的重要方式;课外探究活动是课堂教学的重要补充，可以进一步激发学生的科学探究兴趣，全面培养学生的科学探究能力和科学素养。面向科技兴趣小组实施的创意科技课程倡导“志趣引领”，以提高学生科技素质和“四灵”气质为宗旨，将知识学习、探究体验、创意制作融为一体，让学生在实践操作中掌握科学知识和科学方法，培养科学精神和态度，体验科学探究的乐趣，增强科学探索和团结协作的能力。

柳州素有“桥梁博物馆”美誉，市内20座大桥各具特色，各有一段让柳州人无比自豪的历史。基于本市的这个资源优势，笔者为科技兴趣小组开发了一个“桥文化”系列课程（见图1），将科学与地方人文有机结合，分三阶段推进课程实施：第一阶段主题为“柳州的桥”，活动方式为实践调研，知识与技能目标是“了解桥的基本知识，了解柳州桥梁发展史及各桥特点”;第二阶段主题为“形状、结构与桥”，主要活动方式是搭建“胡萝卜高塔”，知识与技能目标为“了解形狀与结构的初步知识，在探究体验中习得‘胡萝卜高塔搭建技能”;第三阶段主题为“桥模型”，主要活动方式为设计和制作桥模型，知识与技能目标为“应用形状与结构的初步知识，探索桥模型设计与制作的一般方法”。下面笔者以“胡萝卜高塔”搭建教学为例，谈谈如何在创意科技课程中培育学生的灵气。

一、“胡萝卜高塔”搭建课程的由来及学习目标定位

“胡萝卜高塔”搭建是“桥文化”系列课程第二阶段主题“形状、结构与桥”中的主要教学活动，从科学课程的角度来讲，这其实就是一个搭支架的探究体验活动。该活动教学在课程结构中具有承上启下的作用：学生在前一课已经学习了形状与承受力的关系，本课便是运用该知识去动手操作、探究体验，尝试搭建一座较为稳固的高塔（即支架结构），在巩固知识的同时渗透浅显的结构力学知识，激发科学探究的兴趣，让学生进一步研究形状与承受力、结构与稳固性的关系，为下一步设计与制作桥模型打下实践基础。

从我校灵气课程的角度来讲，创意科技课程倡导通过课程活动拓展学生探究的空间，将探究活动由课内引向课外，由教室引向家庭，由学校引向社会。选择高塔的搭建材料，是笔者在进行课程设计时颇费周折的一件事：最初尝试用筷子搭支架，后来觉得筷子太长且不易切割，只好作废;然后考虑用吸管和皮筋，然而中空的吸管因为被皮筋捆扎极易导致结构变形，且结节处极易滑脱，于是笔者将皮筋换成细棉线……一次次更换材料，直至最后找到胡萝卜和尖头牙签，这两种材料不仅有利于搭建活动的顺利实施，而且更有利于体现课程的创意特质和学生的灵气：比如胡萝卜块的裁切方式可以灵活多样，高塔的搭建方法可以灵活多样等。

二、课程实施过程

我国著名科学启蒙教育专家刘默耕先生在阐述“科学是什么”的时候指出：科学不仅仅是系统的科学知识和成果，还是探索自然的程序和经历;小学生在科学学习中既要有“金子”（科学知识），也要学“点石成金”（科学能力）的本领，两者缺一不可。为了培养学生“点石成金”的本领，笔者在本课教学中设计了“实例导入，复习旧知→示范引路，任务驱动→合作探究，培育灵气→小组交流，理性反思→总结提升，技能延伸”五个教学环节，循序渐进地将学生引入科学探究的状态，让学生自然习得科学探究的方法。

（一）实例导入，复习旧知

本环节意在借助学生生活中的直接经验，通过课件呈现生活中的高塔图片（含输电铁塔、埃菲尔铁塔、通讯铁塔三图，略），引导学生结合实例巩固旧知，准确把握形状与承受力关系的科学知识。学生在上一课的实验教学中已经掌握了这些知识，因而分析起来头头是道，比如关于高塔受力分析就提到了风力、自身重力、雷击等受力，针对形状与结构稳固性所能够想到的知识有三角形结构、上轻下重、上小下大等。于是教师设疑揭题：你们见过用胡萝卜造的高塔吗？今天，我们就来用胡萝卜造一座高塔！

（二）示范引路，任务驱动

在以往的科学课上，学生从未使用过胡萝卜这种材料开展探究活动，教师的设疑顺利达成了激发学生探究热情的作用，但同时也让学生陷入不知所措的境地。为了帮助学生消除心中疑惑，教师先做示范，搭建了两座胡萝卜高塔（如图2），然后让学生进行评价。

生1：原来胡萝卜是这样用的啊。

生2：老师，你搭的塔上有一根牙签插得很歪。（师调正）

生3：老师，你搭的胡萝卜不够平（胡萝卜块不在同一个平面上），很难搭高哦。

生4：老师，这两座塔不一样，一座是三棱柱，一座是四棱柱。

……

让学生以教师所搭高塔为例展开形状、结构与受力分析，从中汲取经验教训，为接下来的自主合作设计和搭建奠定基础，可以让学生搭建出更加符合要求的高大、结实、稳固的高塔。交流结束，笔者出示了小组搭建活动的具体要求（见图3）。

[活动名称：搭建“胡萝卜高塔”

使用材料：胡萝卜1—2根，可以切成任意大小和形状;牙签150根（使用时不可折断）

活动要求：1.以四人小组形式开展活动，自行设计高塔框架结构，自主分工合作完成搭建任务，将胡萝卜高塔搭得又高又稳;2.制作完成后，由各组2号学生将作品放到相应展示区;3.时间为15分钟

评比办法：以积分形式计算成绩，分数等级分别为7、5、4、2、1评价三维度：1.搭建的胡萝卜高塔垂直高度越高，分数越高;

2.高度相同的情况下，以使用材料少者获胜;3.高塔作品离手后无法直立、站稳的宣告失败，不计分 ]

（三）合作探究，培育灵气

学生接到任务后，以小组为单位依次展开讨论、设计与合作搭建活动。笔者在学生进行小组探究活动时，密切关注各组出现的各种情况，及时组织交流、分享活动，引导学生注重团队合作和互帮互学，在思维碰撞中激发创新思维的火花，搭建出更多符合要求的胡萝卜高塔。

笔者在巡视时发现，第一小组的搭建活动遇到了巨大的困难——

生：（焦急地）老师，我们搭的这个高塔越来越歪了，再往上搭估计要塌了，怎么办啊？

师：你们是不是忘记了之前学过的加强支架稳固性的方法？

生：没忘啊。可是牙签太短了，加不了斜杠，我们试过……

笔者现场演示如何用1块胡萝卜和2根牙签制作斜杠（图略），点到为止。这其实就是一个思维灵活性不足的问题，学生有待教师点拨。

下面这个组问题较大，已经插到第四层了，笔者才发现他们组的牙签没有插牢。学生听到老师的提醒后立即动手去改进，因操作不当导致整个胡萝卜高塔瞬间倒塌。趁他们重新搭建的时候，笔者提醒该组要把底座搭稳固，才能搭建更高的塔。

再下面这个组底座搭得不够稳，在笔者提醒后，学生采用了加料的方法：延伸模型底部面积，使底座更稳固。

在分组搭建活动中，学生除了关注本组的手头工作，还不忘“偷学”其他组的搭建“秘笈”，或者评鉴各组搭建中的“问题”。

生：我发现肖肖他们组的胡萝卜块切成了圆柱形。

肖肖：老师说是用胡萝卜块，又没有规定是什么样子的块！你们也可以试试啊。

生：老师，胡萝卜块可以切成三角形吗？

师：可以啊。要求里只规定了材料，没有限制形状哦。对了，在刚才的操作中，有几个小组出现了搭建问题，谁能给他们提供帮助？

生：我！我们组直接把胡萝卜切成几个小圆柱，用来搭建高塔的底座，粗粗的胡萝卜块又重又稳，非常容易往上搭。

……

15分钟后，12个小组全部完成了搭建，并将本组的作品送到了展示台，按照搭建的形状进行了分区布置。其中三棱柱形状的有2个，四棱柱有8个，梯形底座加四棱柱的有2个。有的组把胡萝卜切成4个圆柱形作为底座的四个“脚”，然后再裁切小一些的胡萝卜块搭建“高塔”的上部;有的将胡萝卜块裁切成了大小不一的3种型号，从大到小依次往上搭建;有的小组裁切的胡萝卜块大小相同，却选用了梯形底座;有的组在搭建过程中能够根据自己的实际问题不断修改原定设计……

（四）小组交流，理性反思

本环节主要是引导学生从高塔知识、合作意识、制作方法等方面对“胡萝卜高塔”搭建活动进行总结、反思、评价，不断提高科学探究能力。

师：（指着展台上最高的3件作品）在这三件作品里，你们发现了什么？

生：我们多数搭的是一般的四棱柱，而小劉他们组搭的是T型台加四棱柱，所以比我们的高塔要稳，而且高。

生：（小刘组）我们组原来不是这样设计的，当搭到高一点的时候我们发现塔已经“站”不稳了，于是就把塔的底部往外扩大了。

生：郑杰他们组的胡萝卜块切得最好，最底下的萝卜块最大，到中间了就换小一点的。

师：（指着冠军作品）也就是说，你发现了冠军组的胡萝卜块有大、中、小三种型号，而且是越往下越大，对吗？（生齐齐点头）那么，冠军组的搭建方式，符合我们前面提到的哪一种说法？

生：（齐答）上轻下重，上小下大。

师：冠军组获胜除了刚刚提到的合理使用大、中、小型号的胡萝卜块分层搭建以外，还有一些合作经验值得大家学习借鉴。

生：（冠军组介绍经验）我们组有一个人专门负责切胡萝卜，我和小廖负责搭上面部分，另外一个同学搭底座，然后再把两部分拼接起来。

生：我们组在高塔顶部采用了一根牙签加一块胡萝卜的方法做了个“天线宝宝”，所以我们就在高度上占了优势。

……

学生自由交流时，教师要注意观察和倾听，鼓励弱者、激励强者，适当调控学生情绪，提醒学生注意倾听他人的经验，从中学会发现问题，积极思考解决问题的办法，提高科学思维和创意制作能力。

（五）总结提升，技能延伸

本环节重点是基于本课主题总结课堂得失，让学生从课堂到生活，对下一环节实践探索做思维拓展，以便形成一条有机联系、自然衔接的“活动链”，逐渐学会发现生活中的科学现象，用学到的科学道理去改善生活品质，尝试进行有针对性的社会实践活动。在本课中，笔者简单总结了学生在本课搭建活动中的得失（过程略），并提出了下一课的活动目标——桥模型的设计与制作，告诉学生桥梁的建设同样使用了改变物体形状和搭支架、建高塔的原理，因而它是本课活动的技能延伸。

本课把“立足于做、着重于思、着眼于疑、着力于放”四个教学策略融入五个教学环节当中，组织学生展开有趣的课堂实践，有效激发了学生的探究热情和学习潜能，从而真正落实了我校在创意科技课程中培育学生灵气的课程目标。

（责编 白聪敏）