《设计制作小车》同课异构比较分析

近些年来，同课异构一直是各个学科使用的一种集中备课、研讨的方式，是教育研究的热点话题。同课异构是由不同教师就同一课题和基本相同的教材内容，根据对教学目标和教学内容的理解并结合学生实际情况，设计教学和组织教学的一种教研活动形式。在一次科学教研线下活动中，湖南省湘潭市雨湖区与长沙市岳麓区小学科学名师工作室联合开展了以“区域同研共享”为主题的同课异构活动，针对不同版本的科学教材中的“技术与工程领域”内容，以《设计制作小车》（第一课时）为共同课题进行教学研讨。现对这两节课进行教学对比，从中得到启示。

一、同课异构教学一（湘潭市雨湖区）

1.课前交流：了解设计方案

教师以参加新房装修为切入点，为学生呈现一套完整的设计方案（如图1），让他们在欣赏的同时了解到工程设计师设计产品需要思考很多问题，如结构、材料、组装方式、各部分的连接方式等，并将设计意图绘制成不同的图纸，如整体效果图、局部细节图、材料介绍图等。

在这个环节中，教师引导学生认识什么是设计方案，让他们自主分析设计图中所包含的重要因素，为后面设计小车做好铺垫。

2.视频导入，了解汽车发展史

此环节通过汽车发展史的观看，使学生初步感受到技术的发展是在不断满足人们的需求，明白制作之前需要设计，教师以此激发学生的学习兴趣，顺势提出课程任务——设计小车。

教师播放视频“汽车发展的历史”，引导学生简单描述汽车的发展史，他们一般容易认识到“人拖着走—木头滚动不断改进—各种汽车”的历程。

教师提问：“谁能将这些图片按照时间先后排序（如图2）？”

教师介绍，为了满足人们不同阶段对小车的不同需求，设计师开始设计不同的小车，经过不断实践与改进，到成品让人满意为止。从而揭题：“你们想当一回设计师来设计一辆自己的小车吗？”这引导学生明确本课的目的：比一比谁设计的小车跑得更远。

在此环节，学生感受到技术的发展是在不断满足人们的需求的，他们通过比较和分析不同时期汽车的不同特点，归纳出汽车的发展史。视频中不同类型小车的出现，对学生产生强烈的冲击感，促使他们提升了类比、迁移的能力，进而联想到自己生活中常见的、玩的小车，明白制作之前都需要设计。

3.观察原型，了解基本结构

通过原型启发，学生借助观察比较和分析生活中不同的车，找出车的共同部分。

呈现的不同类型的小车，为学生后面思考怎样才能让小车跑得更远给予启示，并让他们明确车轮的车轴有不同的连接方式。例如，玩具消防车的轴固定在车身上，只能轮转；而玩具赛车的轮是固定在轴上的，轮轴一起转。

教师利用PPT展示各种车，如马车、风力车、流线型很明显的汽车、赛车等，让学生仔细观察并思考，这些车虽然各不一样，但它们都有哪些相同的结构？教师展示玩具消防车，在学生明确车的结构之后，提出问题：“如果我们轻轻拨动车轮，车轮和车轴都有什么变化呢？”学生观察汇报。

在本环节中，学生通过观察、比较和分析不同的小车，很容易归纳出其相同结构。他们通过玩小车模型，能基本掌握车轮、车轴的连接固定方式，但对流线型车比较习以为常，很容易忽视这个细节。

4.分析要求，探究设计要点

明确设计要求能帮助学生快速、清晰地识别问题，更好地聚焦到任务上，促进他们分析三个不同的设计要求，并逐一深入思考，挖掘工程设计的要点；在交流讨论中，学生会自行提供很多有结构的材料，这样其他学生在思考的过程中能得到启发，能想到更多、更优的设计方案。

教师提出设计要求，即用身边的废旧材料，能够顺着斜坡向下运动，车轮能够转动，比一比哪辆小车行驶得更远。之后，学生讨论“对于这三个要求准备怎么做”。

在此环节中，学生相对容易说到的是关于材料的选择。对于常规训练得比较好的学生，基本能用较为规范的语言来回答，若达不到预期的要求，教师可以引导他们将材料与结构联系起来。通过滑动和转动的视频，学生对比分析其运动过程和结果的不同，进而思考让车轮的连接方式。对于如何让小车跑得更远，有的学生说：“我在瓶子里加入小石子，让车子变得更重或把气球粘在汽车后面，利用反冲力使小车行驶得更远。”有的学生说：“在车轴和车轮的连接处加润滑油，让车轮更灵活。”此时教师可以追问原因，让学生不只停留在问题表面。

5.设计方案，分组绘制设计方案

由于之前的讨论内容过多，为防学生有所遗漏，在正式设计前，教师要适当地为学生总结设计要点，起到提示作用，保障设计的完整性；要通过提供评价要求，让小组在设计过程中时刻对照评价标准进行设计。

教师可以要求学生小组内讨论设计方案，出示评价量表，明确设计要求，让他们通过图文结合的方法来设计表述。

学生分组时，教师应注意“组内异质，组间同质”，这样学生在小组活动过程中，才能得到均衡发展。利用自评表，学生能对设计要求进行分析，选择最佳设计方案。

6.组间交流，提出设计改进建议

学生展示设计图（如图3），阐述自己小车的设计意图，其他小组给予评价。听取其他组的设计，也是启示和反思自己组的设计的过程，能促进再次做出自我评价和方案调整。

组间交流时都是围绕用什么设计、采用什么材料、运用了怎样的固定方法、使小车跑得更远准确概括设计意图，这可以锻炼语言逻辑性。学生通过对比和分析本组与其他小组的设计方案，综合同学给的建议，对本组的设计再次反思，在有利于做出不同程度的自我评价和方案调整，为下节课制作小车奠定基础。

二、同课异构教学二（长沙市岳麓区）

1.教学导入

教师讲解，从1886年卡尔·本茨发明世界上第一辆汽车开始，经100多年来的不断改进、创新，汽车已成了当今最方便的交通工具（适时展示汽车的发展史）。

这样，教师以卡尔·本茨发明世界上第一辆汽车为切入点，为学生介绍小车发展的科学史，让他们感受到经过100多年的不断改进、创新，汽车已成了当今最方便的交通工具。

2.明确任务

教师提出问题情境：“通过前面几节课的学习，我相信你们对于小车和小车的运动已经有了一定的认识。今天我们要举办一场工程设计挑战赛——利用生活中的材料来设计制作一辆小车。”

工程师在设计小车时会怎么做呢？教师借此引导学生思考一般的流程：明确问题（如图4），即明确设计什么，有什么用途，有哪些具体要求；制订方案，即小组头脑风暴，确定最优方案；制作评估并加以改进。

教师提出任务：“今天的工程设计挑战赛，有哪些要求呢？请看任务挑战卡，每个小组都要利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。具体要求为：车身长度不能超过25厘米；只能用橡皮筋或者气球做动力；只能利用教师提供的材料，如硬纸盒、海绵块、空塑料瓶、易拉罐、吸管、橡皮筋、气球、小瓶盖、小铁棒、剪刀、胶水、胶带等。”

教师在课件中用详尽的图文给出了设计制作的具体要求，为学生厘清设计思路提供了有利的“脚手架”，也为后续的组间评估奠定了基础。

3.制订方案

教师出示小车模型，引导学生认真观察并思考小车包括哪几个部分，每一部分的特点和作用是什么，之后把他们的想法呈现在大屏幕上。此环节先让学生观察一些小车模型，了解各种各样动力的车，指出这都是为了满足人们不同的需要而设计的，随后过渡到设计小车。学生在班级记录表中记录小车的基本结构，以及它们的特点和作用，如车架起到支撑和固定作用，车身具有美观和载物的作用，车轴和车轮是用来连接车身并运动等。通过观察小车模型的结构及各部分的作用，学生获得启发，进而设计并组装自己的动力小车。

教师引导学生思考，之前提供的材料中，可以选择哪些材料制作小车？车身、车轮、车轴要怎样组合安装，小车才能跑得又快又稳？学生小组讨论并在全班分享，听取意见思考如何完善设计，最终确定小车的设计方案。

在这个过程中，教师可以提示学生从两个方面完善设计图：一方面考虑如何从多个角度画出小车的结构图，另一方面考虑标识清楚制作的尺寸。这些精细化的设计方案，有利于学生更加科学地制作小车。为了降低学生实际制作的难度，教师提前展示自己设计的小车方案，并介绍自己是怎样思考、怎样通过画画设计的，。

在绘制小车设计图中，教师提供记录单，引导学生明确记录单要点，分组绘制小车设计图后开展自评（见表1）和互评，并汇报交流。

对于学生来说，多个角度绘图对空间设计能力要求较高，因此教师只要求他们有这个意识，能画出不同角度的小车结构图即可。当然，对于能力较强的学生，可以鼓励他们从前、后、左、右、上甚至是剖面等角度绘制出小车的结构图。记录单由两部分构成，左上角是材料选择区，学生可以勾选所需的材料，并注明数量；左下角为评价区，包含自评区和互评区。

三、两种教学比较与分析

随着科技的快速发展和教育的革新，技术与工程领域在小学科学教育的重要性逐渐凸显。这一领域旨在培养学生的科学素养、技术能力以及工程思维，以应对未来社会的多元挑战。

1.学习情境呈现——真实有效

新版教材的技术与工程领域课题一直是教学难点。两节课均先从古至今车的发展史的视角引入，通过图片、视频或动画介绍车的发明与发展在人类生产生活中的意义，引导学生联想自己生活中见到的、组装的小车，创设制作小车的需求情境，激发他们制作小车的兴趣。

2.学习难点突破——各具特色

科学素养强调学生应具备基本的科学知识、科学方法和科学精神，通过科学素养的培养，学生能够增强对科学的理解，为后续的学习打下基础。

两节课把握“技术与工程领域”课型的精髓，给予学生充足的时间设计小车。前者凸显科技史的教育价值，引领学生根据要求设计各种需求的小车，突出学生的主体地位；后者目标环节清晰，提供材料让学生设计小车，并在评价中注重产品思维的渗透。

3.课堂学习评价——多元开放

技术能力是学生在面对实际问题时具备的解决手段。技术教育旨在培养学生的技术应用能力，包括问题解决、创新思维、技术设计和团队合作等。

两节课都结合科技史，以观察小车结构入手，从明确问题、设计方案、实施方案、改进方案等方面进行设计，运用组内评价和组间评价，让每一名学生都成为小小设计师和指导者，评价自己和他人的小车，找到小车跑得远的原因，学习其中的经验。前者把更多的选择权交给学生，让他们选择利用生活中的废旧材料设计小车；后者则更注重给学生评价权，让他们先组内评价，再评价其他组的设计，从中得到启发，改进设计。

4.教学研讨反思——改进提升

在技术与工程领域中，学生需要学习从问题出发，通过分析、设计、实施和评估等环节，逐步解决问题。工程思维的培养有助于学生理性分析问题，提高解决问题的能力。

在本课的分享环节出现最多的问题是学生往往不知道从哪方面进行分享，且分享得不够详细，所以教师在汇报前可提示他们从以下方面分享：设计思路、展示设计图、讲解组装过程以及组内分工、遇到的困难及解决办法等。另外，虽然教师引导学生通过拨动轮车转动，观察另一侧车轮和车轴的变化情况，得出轮轴连接的两种不同的方式，但在设计环节中他们并没有很好地运用这两种方案，普遍是车轮和车轴一起转动。这说明在分析环节，学生并没有完全掌握和理解这两种情况。

[课题：湖南省湘潭市教育科学规划课题“小学科学课程‘技术与工程领域’的教学研究”，编号：XTJK019BJJ078]

（作者：朱毅敏，湖南省湘潭市雨湖区金庭宝庆路学校；童健燕，湖南省湘潭市雨湖区教育研究培训中心）

参考文献

[1]马春生，龚国祥.校际“同课异构”课的观察比较视角[J].化学教育，2010（07）.

[2]马瑞雪，面向工程思维培养的小学创客课程设计与实践研究[D].曲阜：曲阜师范大学，2021.