文献题目

《小学科学教学中学生工程思维与实践能力培养的策略》

研究时间

2023.12-2024.4

研究教师

张子蕴

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：

    小学科学教学要立足新课标中针对学习内容及学段目标的规定，结合具体的课程内容，使培养学生工程思维与实践能力的教学目标具体化。教师应基于单元主题，厘清单元结构，在具体的课时教学中突出工程学习内容；以目标为导向，创设真实情境下的自主学习活动，“二次”开发教材。教师在设计教学活动时为学生提供合适的脚手架，搭建基于工程实践的学习活动模型，以问题驱动学习，开展自主评价与结构化反思，增强教学效果。

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更多以问题驱动学习，通过创设真实情境，以学生自主学习设计、制作、改进为主，培养学生的工程思维以及解决问题的能力。工程教学多是对教材进行二次开发，因此教师在教学前要充分了解学生的前概念及思维模式，提前架构好基本的工程学习活动模型，以便在教学时重引导、轻干预，教学后有针对性地开展评价与反思。一切都要以实际为基础，又最终回归于实际、应用于实际。

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（不动）

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）本句勿删

《制作小乐器》教学设计

【教学目标】

1．知道改变物体的属性可以使它发出高低不同的声音。

2．能在教师的引导下，用口述、画图的方式表达所设计的乐器模型。

3．能针对材料的特征进行设计，并对设计方案进行初步的科学分析，能够在交流过程中提取信息改进自制小乐器。

4．感受科学技术对我们生活的影响，利用科学与技术的结合可以改变我们听到的声音高低，并演奏悦耳的音乐作品。

【教学重难点】

重点：能够根据自己的设计选择不同的材料及工具。

难点：根据自己的需求设计小乐器并画出草图。

【教学准备】

教师材料：小乐器设计单、教学课件等

学生材料：组装纸板、皮筋、琴码、小玻璃瓶、水、弹性塑料绳、习吸管、橡皮泥等

【教学过程设计】

一、创设情境，提出项目任务（2分钟）

导入：（欣赏）儿童演奏会曲目片段

     同学们，一场美妙的音乐会都有哪些乐器参与？

（预设：琴弦类、鼓类、打击类、管乐器等）

这些乐器是怎样发出高低不同的声音的？

（启发学生思考：我想做什么原理发声的小乐器、选择什么材料实现。）

    今天在教室里我们也举办一个简单的乐器音乐会。可是真的乐器没有，我们能利用一些物品制作一个自己的小乐器并举办班级音乐会吗？（提出问题）

二、了解任务，探讨评价标准

1．明确任务：自制一个小乐器并演奏较为准确的曲子。

①同学们，不同的乐器需要借助不同的材料发声。今天你想要的制作哪一类喜欢的乐器呢？

②你想到可以用哪些物品制作小乐器？（聚焦主题、统筹资源）

预设：铁钉、水管、玻璃瓶、沙漏、橡皮筋等。

③那怎样让这些材料变成小乐器并发出美妙的声音呢？（系统设计）

（出示部分材料）怎样让橡皮筋/烧杯/试管发出声音并产生变化？

④选择一类材料，简单写一写。

预设：试管吹气，空气柱振动发声，空气柱长，声音低，空气柱短，声音高。吹的时候可以用调音器较音。（提供校准方法：管长与音调之间的关系）

⑤小组讨论，选择比较合适的材料设计并制作小乐器。

⑥评价标准：

三、设计并制作小乐器

1.纸上为先：设计小乐器（探究实践）

①刚才我们已经了解了一部分材料发声和较音的方法，那么你们想要的设计哪一类乐器呢？以小组（2-4人）为单位，用你们选择的材料和工具，画一画设计图。你打算怎样让它演奏出1、2、3、4、5等的音节？画出示意图。

②分享两个小组的设计。（反思诊断）

问题：你更喜欢哪个小组的设计？为什么？

有哪些优点？（找到不足，针对问题，自己思考、与人讨论，尝试解决问题）

2.实践为准：制作与调试小乐器（探究实践）

①各组根据设计图，分工制作，初步制作小乐器。同时小组内进行交流，边制作边调试。

②制作成的小乐器，能否用它试着演奏《小星星》，看看它能否发出有规律的，高低不同的声音。

③调整和校对小乐器的音准，让它成为一个名副其实的小乐器。

【温馨提示】小组内分工合作。制作小乐器时不能大声喧哗，不能影响到他人。制作时要注意安全，注意小乐器美观度。

④组内自我交流。

⑤完善设计表中的后两条：遇到的问题，解决的方法。

四、自制小乐器展示会。（课下调试后再展示）（更新迭代）

以小组为单位上台展示乐器，并演奏《小星星》。

【板书设计】

制作小乐器

                         声音是由于物体振动产生的

                              弹拨类

                              吹奏类

                              打击类

实践思考（教学实践后对典型课教学或本课题研究的启发）：（100-300字）

在工程教学中，教师应更加注重学生工程思维、开放性思维的发展，给学生足够的选择和设计空间，放手让学生去思考、去做。教师对学生进行乐理以及科学知识的铺垫，充分了解他们的前概念，以回顾旧知——确定任务——选择材料——设计制作——调试改进——优化展示的流程，完成对整节课的设计，本节课重点在于设计制作。工程教育的最终目的不是制作出标准化的产品，不能将他们局限在某一个圈里，教师的材料准备基础但多元化，学生能够自主选择材料，以小组合作完成不同乐器的设计、制作，最终通过自评与互评的方式，反思、改进，完成一项工程任务。