“技术、工程与社会”核心概念下的课外作业设计

◇黄文娟（福建：尤溪县城关小学）

小学科学工程类课外作业是探索小学科学渗透工程思维的重要路径。但是，在工程类课外作业的设计中，如何在课后时间实现学生动手操作、动脑思考的探究过程，是一个值得探讨的问题。要使工程类课外作业具有更大的价值，就必须注重工程类课外作业的内涵。教师还要博纳古今，设计定期的课外作业，并与学校的文化相结合。扩展课程的内容，从技术、工程和社会三个层面，向科学思维、探究实践、态度与责任发展，使学生在完成工程类课外作业的同时，还能了解除了科学之外的其他学科知识，实现学科知识融合并进一步提升自身的科学核心素养。

一、小学科学工程类课外作业设计存在的问题

（一）设计缺乏层次性

在小学科学“技术、工程与社会”核心概念下，教师要从学生的年龄特点、学习规律、学习能力、兴趣爱好等方面，以个性化的需要为他们提供有层次的、有特色的作业。但在实践中，一些教师没有把握好每一位学生在课堂上的个性化学习需要，在布置课后作业时采用“一刀切”的方式。作业缺少梯度，很难满足班上不同层次学生不同的学习需要，也很难体现科学课外作业的教育价值，造成作业教学质量低下、效率低下的窘境。

（二）材料难以获取

小学科学“技术、工程与社会”核心概念下课外作业设计是以培养学生科学素养为目的、以实验为基础的课后任务。所以，实验材料的选择和实验信息的获得是完成小学科学工程类课外作业的关键。然而，在平常的工程类课外作业中，教师往往不能考虑实际情况，作业所需的相关材料学生很难获取。如《模拟安装照明电路》这一课，让学生在课后模拟安装自己家的电路。但是完成该作业所需的灯座、开关、导线等电路元件都是学生难以获取的，这样就会造成学生完成课后作业的积极性下降，不能把自己的思维和想法融入作业中，不利于小学科学“技术、工程与社会”核心概念的贯彻，也不利于学生全面科学素质的提高。

（三）小学科学课外作业不受重视

小学科学的学习是一项长远的工作，仅借助短期的课外作业不会取得显著的成效。同时，受应试教育心理的影响，一些学生对小学科学课外作业没有足够的重视。此外，学生只是把课外作业当作教师给他们的一项工作，只希望能够把实践的最后成果交上去，而忽视了在完成课外作业过程中的锻炼。他们只会按部就班地做，而不会深入思考，很容易忽视课外作业本身的价值。另外，在大多数家长眼中，小学科学只是一门副科，他们总觉得这类实践性的课外作业就是给学生玩乐的，所以他们并不支持这种活动，当然也就不会给学生买必要的学习设备。这就造成目前我国小学科学课后作业仍然是纸上谈兵，没有引起学生、家长的足够关注，很难发挥应有的作用。

二、小学科学“技术、工程与社会”核心概念下课外作业的设计策略

（一）巧建工程模型，促进学生科学思维养成

建构模型，是指在明确任务之后，学生对要制作的作品进行有计划设计。在此过程中，学生会主动地调动并运用科学知识。通常情况下，是在课堂上采用小组讨论的方法，对不同的方案进行筛选、优化，并绘制出设计图。在这个问题上，要考虑的因素很多，例如，用什么材料最合适、如何制作最有效、如何设计最漂亮等。通过课堂的建模设计，能大大提升学生动手实践的兴趣。在课后，各个小组会根据设计进行周密计划和全面考量，最后共同实现心中的成果作品。这就是科学思维的养成。在《造船》一课中不难发现，船只的外形有很多种，学生讨论自己想建造的船只，并绘制出船只的设计图纸。完成后，学生可以向教师展示自己的作品。在日常生活中，学生肯定都见过船，并且在上课之前，他们也会从图片上对船有一定的认识。这个设计环节可以训练他们将头脑中的想法用画图的形式表达出来，并对要制作的物体制订一个初步计划。这就是技术与工程类课程的核心部分，也是学生最为喜爱的部分。学生将自己构建的模型进行生产，最后变成成品，很有干劲，并按计划进行分工，从中不断提升自身的科学素养。

（二）巧设分层挑战，实现“双减”重提质

在《用浮的材料造船》这节课中，学生已经懂得用木棍、橡皮筋等材料制作一个简单的木筏。同时在该课的学习中，学生发现了木筏的不足——非常容易渗水。根据这一情况，笔者在教学后布置了第一层次作业：如何改进木筏，不让其渗水。这个作业较为简单，学生都能够轻松完成。有些学生想到用胶水固定木棍，具有防水作用；有些学生想到用一个保鲜袋包裹来防水；等。为了让一些中上水平的学生能够有更进一步的提升，我布置了第二层次的作业：在防水后尽量增大船的载重量。一些更有想法的学生会明白：无论如何防渗水，达到一定的载重后，水还是会从船边漫进。为了不让水漫进，他们会进一步思考将木筏改造成木船，即把四周都围起来。通过这样一系列的活动，学生能从动手动脑中得到科学思维的升华。此外，教师通过这样的分层挑战，既考虑了学情，又落实了“双减”政策。

（三）巧用生活材料，增质提效促成长

在小学科学的课堂上，学习科学的思维和科学的方法是最主要的。它可以把问题延伸到现实生活和社会中，使学生能够在实践中运用自己的知识，并按照需要进行自主设计，自己动手制作，从而建立起学习科学、运用科学的自信，同时还可以提高自己的动手能力和创新能力。按照小学科学“技术、工程与社会”核心概念的要求，小学科学课外作业的设计程序可以是：设计、制造、试验、改进（反复制造、试验）。然而按照这样的设计，学生就需要花费大量的时间来完成课外作业。为解决这个问题，教师在布置课外作业的过程中，要引导学生利用身边现成的或者更为简易的材料来完成课外作业。比如，在《制作塔台》这一课的课外作业中，我要求学生制作一个与设计方案一致的塔台模型。为了缩减学生的制作时间，把宝贵的时间充分利用，可以让学生利用幼儿的吸管积木玩具进行塔台模型的制作。这种玩具简单易得，能很好地解决学生需要花费大量时间寻找制作材料的问题。再如《模拟安装照明电路》这一课，学生可以用电子百拼器材模拟电子元器件，这类器材具有更好的可操作性，能使学生更好地进行技术上的操作，从而很好地锻炼自身的动手能力和工程制作能力。

（四）巧建实践平台，优化教学

在小学科学“技术、工程与社会”核心概念中，通过课外作业的设计让学生在自主实践中提升自身动手能力是非常关键的。需要注意的是，学生的知识并不是教师传授的，而是自主建构的。只有激发学生自主学习的热情，学生才能主动进行意义建构。小学科学教师应该转变思想，根据学生的学习能力、探究水平、知识基础等，设计出有结构、有层次、利于交流的课外作业，为学生提供工程类课外作业实践平台，使学生感到作业不是一种负担，而是自我提升的一种有效手段。当今计算机网络系统、课件开发系统、多媒体教学系统等提供了现代教育技术操作平台，小学科学教师都应该有一定教育技术素养，利用学校现有的计算机操作室，运用和开发一些虚拟实验操作平台，让学生利用计算机技术与多媒体技术来完成课外作业。这样能很好地解决学生寻找工程类课外作业操作材料的难题，让他们在自主探究中利用可操作性强的技术来更好提升动手实践能力。教师通过利用现有资源建立工程类课外作业实践平台，让学生在课外有充足的机会和良好的技术手段进行课外作业的实践。这种帮助式的平台建立手段是一种训练学生操作能力的有效方式，教师应该积极运用它，并在此过程中，鼓励学生主动发现，有效反馈，更好地感受工程类课外作业的魅力，从而实现开展科学探究和提高自主动手能力的操作目标。

（五）联系现实生活，提高学生解决问题能力

生活世界是科学世界的基础，是科学知识的来源。如果小学生的各种作业都与当今的社会发展和实际生活相脱离，就很难实现培养学生社会责任感的目的。若工程类作业再贴近生活一些，则有助于学生提高解决问题的能力。如三年级“天气”单元，结合生活中的天气情况，引导学生思考如何解决生活中的问题，进而布置他们自己设计制作一个雨量器、风向标来解决生活中遇到的问题。通过这样的课外作业，学生既能够把科学知识生活化，又能够提高完成作业的兴趣。

三、结语

综上所述，在设计小学科学工程类课外作业时，不能单纯根据课本内容按部就班地布置。这样只会给学生带来更大的压力，降低他们的学习积极性，消耗他们的学习精力，也不符合现在的“双减”政策要求。在设计小学科学工程类课外作业时，要以提高探究实践能力以及科学思维为目的，要起到增强学生的学习兴趣和促进他们进行自主学习的作用。对工程类课外作业进行细致设计，教师要把学生放在核心位置，抛弃传统的教育观念，按照小学科学“技术、工程与社会”核心概念的要求，设计出有趣的、有结构的、有层次的、有意义的课外作业。只有这样，才能促进学生的人格发展，提升他们的科学探索能力。