1-顾惠洁-文献研究-江阴科学省“十四五”规划文献研究记录表 2024-09-13
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江苏省教育科学“十四五”规划课题文献研究记录表

课题名称:工程思维视域下小学科学学科实践的全域推进研究C/2023/03/04

 

文献题目

培养创新型工程科技人才的教学实验模式探索

研究时间

2024.3

研究教师

顾惠洁

文献来源

“工程思维视域下小学科学学科实践的全域推进研究”文献汇编》

内容摘要: 

    在当前工科教育中,培养具有创新精神和创新能力的工程科技人才是重要任务。河北工业大学的张燕等作者提出了一种“本硕一体化,开放式,多层次”的实验教学平台,以科研和教研提升教学水平,确保创新型工程科技人才培养质量。该平台围绕自动化专业控制类核心课程体系创建,注重基础研究和实验教学内容改革,实现教学资源与科研资源、教师与学生互动以及实验项目与工业应用的三大结合。通过改革教学方法、加强实验环节和开展学科讲座等措施,培养学生的创新思维和实践能力。此外,学校投入资金更新实验设施,建立多功能的过程控制系统实验装置和移动机器人研究平台,提供了良好的硬件环境。这些举措旨在提高学生的综合素质、创新能力和国际竞争力,为社会输送高质量的工程技术人才。

读后感悟(对典型课教学或本课题研究的启发): 

工程思维视域下的小学科学学科实践活动的开发与设计可以借鉴“一体化,开放式,多层次”的平台概念,设计适合小学生的分层次且互相衔接的科学实践活动。这些活动应紧密结合实际生活,引导学生从小学习和经历工程问题的解决过程,如通过简化版的工程类项目,培养他们的系统思考和问题解决能力。同时,改革教学方式,引入更多互动和参与式学习,鼓励小组合作和动手实验,帮助学生在实践中掌握科学原理。这样的教育模式不仅加深了学生的知识和技能,更重要的是,在他们的早期学习阶段就培养了创新精神和工程思维,为未来培育有能力解决复杂问题的科技人才奠定了坚实的基础。

具体方案如下:

       工程思维视域下小学科学学科实践的内容开发与设计研究

部分教学环节中过程标注(提出问题——聚焦主题——系统设计——统筹资源——探究实践——反思诊断——探究实践/更新迭代)

《拧螺丝》教学设计

教学目标

通过观察螺丝,知道螺丝有相似的结构、不同的种类。

通过开“宝盒”,学会拧不同的螺丝要选择不同的螺丝刀。

通过装“宝盒”,发现不同的螺丝是在不同情况下使用的。

4. 有序进行合作探究,乐于表达自己拧螺丝时发现与思考

5. 了解更多的螺丝和拧螺丝的工具,知道工具可以提高工作效率。

教学重难点

教学重点:认识螺丝的结构,学会选择匹配的螺丝刀拧螺丝。

教学难点:感受螺丝蕴含的工程技术,学会选择合适的螺丝和工具拧螺丝。

【教学准备】

教师演示材料:木盒、电动螺丝刀。

学生活动材料:木盒、托盘、拧螺丝工具(大小不同的十字螺丝刀、一字螺丝刀、内六角螺丝刀)。

教学过程设计

一、动手动脑开“宝盒”

(一)观察木盒,发现螺丝

1.谈话:老师准备了一些礼物,就藏在这个宝盒里,谁来把它打开?

2.活动:观察木盒用螺丝固定。

3.揭题:拧螺丝。(根据学生生成相机出示)

(二)选择工具,拧出螺丝

1.谈话:木盒上的螺丝要选怎样的螺丝刀能拧出来?

2.活动:学生观察木盒上的螺丝,选工具,学方法。

3.活动:学生用所选螺丝刀拧出螺丝。

4.交流:拧螺丝的发现和收获。

5.小结:观察螺丝头的特点,选择匹配工具。正确操作工具,学会拧出螺丝。

二、火眼金睛找不同

(一)观察螺丝,发现差异

1.谈话:木盒里的螺丝与拧出的螺丝有哪些不同?可以在托盘里分一分。

2.活动:小组观察各种螺丝并交流。

(二)交流梳理,认识结构

1.交流:不同螺丝之间的异同点。

2.小结:螺丝都由螺丝头、螺丝杆、螺丝尾等结构组成。每部分结构各不相同,各有作用;螺丝头形状不同,选择的工具也不同

三、心灵手巧装“宝盒”

(一)放进心愿,固定木盒

1.谈话:放入心愿卡,盖上木盒。

2.活动:学生选择螺丝和螺丝刀固定木盒。

(二)明确任务,初选螺丝

1.提问:如果想让它更牢固怎么办?(提出问题)

2.活动:小组将选出的螺丝放在桌面。(聚焦主题、系统设计)

3.展示:介绍选择的螺丝,说出选择的依据。

(三)调整方案,拧进螺丝

1.活动:根据思考调整螺丝。

2.活动:选择工具,拧进螺丝。(统筹资源、探究实践)

3.交流:装“宝盒”时的新发现。(反思诊断、迭代更新)

4.小结:在没有孔的木头上使用螺丝要考虑长短合适、尾部尖的螺丝,同时拧不同的螺丝要根据螺丝头形状选择不同的工具。

5.拓展:了解更多的拧螺丝工具。

四、拓展应用促发展

1.谈话:今天这节课我们在一起开“宝盒”、找不同、装“宝盒”,我相信你们一定有很多收获,谁愿意分享一下你的收获?

2.拓展延伸:了解更多的螺丝,体会螺丝的功能。

【板书设计】

实践思考(教学实践后对典型课教学或本课题研究的启发): 

本课题以工程思维为核心,在工程思维视域下推进小学科学实践活动。如何在二年级《拧螺丝》一课中让学生既学会认识螺丝,会选择合适的螺丝和工具拧螺丝,又能感受螺丝蕴含的工程技术,从而培养学生的工程思维。在这一过程中,通过“加固木盒”这一任务,提出“应选哪种螺丝进行连接”这一问题,学生们根据孔的大小、木板的厚度等实际条件参与螺丝选择与设计的决策过程。他们通过比较和分析,经历初步的设计。随后,他们考虑使用何种螺丝刀或扳手,进行统筹工具等资源,探究实践,从而对自己的作品进行评价反思,针对发现的问题继续改进。实践表明,在工程思维指导下进行的小学科学实践教学,不仅帮助学生掌握了实用技能,还让他们体会到工程设计必须依托于现实情境,从而显著提升了他们解决问题的能力和创新思维。

 

附件: