淺談小學(xué)科學(xué)教學(xué)中科學(xué)問題和工程問題的關(guān)系

發(fā)布者：cj_ysh   發(fā)布時(shí)間：2022-06-29 09:23:40   點(diǎn)擊數(shù):

 新一輪課程改革，小學(xué)科學(xué)在一、二年級(jí)便開設(shè)了科學(xué)課，對(duì)孩子的科學(xué)啟蒙更加重視，并且在工程問題的解決方案中明顯加重了STEM在教學(xué)中的分量，比如今天我們要討論的問題——《三年級(jí)科學(xué)上冊(cè)——像工程師那樣》。課文通過了解需求、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手制作、評(píng)價(jià)改進(jìn)四個(gè)步驟，讓學(xué)生了解工程師的工作歷程。那么科學(xué)問題和工程問題有什么關(guān)系呢？

首先我們要知道STEM是什么，百度百科是這樣解釋的：“STEM是科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫，其中科學(xué)在于認(rèn)識(shí)世界、解釋自然界的客觀規(guī)律；技術(shù)和工程則是在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上改造世界、實(shí)現(xiàn)對(duì)自然界的控制和利用、解決社會(huì)發(fā)展過程中遇到的難題；數(shù)學(xué)則作為技術(shù)與工程學(xué)科的基礎(chǔ)工具。由此可見，生活中發(fā)生的大多數(shù)問題需要應(yīng)用多種學(xué)科的知識(shí)來共同解決。”

    如果用最簡單的語言來總結(jié)就是，要抓住的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，即：科學(xué)問題一般要解決的是“為什么、是什么”的問題；而工程問題解決的是“做什么”的問題。只要把握住了這個(gè)突破口，在解決問題的時(shí)候，我們就會(huì)明了科學(xué)問題怎么解決，工程問題怎么解決，所以我們一定要明白這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

科學(xué)問題的解決，我們常用的方法是：提出問題、做出假設(shè)、搜集證據(jù)、得出結(jié)論、表達(dá)交流。這是科學(xué)問題的解決過程。

工程問題的解決方法是：

第一個(gè)環(huán)節(jié)，需求與任務(wù)。就是解決工程問題的時(shí)候首先要知道我們需要什么，然后根據(jù)這個(gè)需要明確的任務(wù)是什么，比如說做個(gè)什么東西或者造個(gè)什么東西等等。

第二個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)與知識(shí)。我們要完成一個(gè)任務(wù)，我們的知識(shí)能不能滿足這個(gè)任務(wù)的需求。一般情況下，我們就可以查資料、去學(xué)習(xí)、去了解等等。

第三個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)與優(yōu)化。我們有任務(wù)、有知識(shí)，然后我們?cè)趺丛O(shè)計(jì)怎么解決，在幾個(gè)方案中優(yōu)中選優(yōu)，選擇一個(gè)方案。

第四個(gè)環(huán)節(jié)，制作與改進(jìn)。通常我們要先做一個(gè)模型，然后看看是不是合乎我們的需要。

第五個(gè)環(huán)節(jié)，展示與交流。展示我們的作品。

這個(gè)是工程問題和科學(xué)問題的關(guān)系，從概念上怎么把握，從教學(xué)流程上怎么把握。

新版小學(xué)科學(xué)教材中，工程問題都有涉及，但是一、二年級(jí)和三年級(jí)的工程問題的要求是不一樣的，換句話說，知識(shí)是遞進(jìn)的或者說是進(jìn)階的，比如《像工程師那樣》，低年級(jí)和中年級(jí)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一個(gè)是在對(duì)工程師職業(yè)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)上，比如說低年級(jí)的要求是認(rèn)識(shí)具體的一個(gè)人或事，如低年級(jí)的發(fā)明汽車；二年級(jí)講的是愛迪生發(fā)明了電燈，他的工作是怎么做的。低年級(jí)講的是一個(gè)人，他的具體工作是怎么做的，而中年級(jí)講的是這一類人的特點(diǎn)是什么。人們?yōu)榱藵M足需求，設(shè)計(jì)出了各種產(chǎn)品，我們把這一類人的工作特點(diǎn)總結(jié)出來：他們是這樣的一類人，這是他們的職業(yè)特點(diǎn)。

第二個(gè)是我們要像工程師那樣，體驗(yàn)工程師的工作流程，低年級(jí)和中年級(jí)要求是不一樣的。低年級(jí)就是三個(gè)環(huán)節(jié)：問題、設(shè)計(jì)、展示。比如做一個(gè)風(fēng)向標(biāo)或者做一個(gè)小車。而到了中年級(jí)的體驗(yàn)就更多了些，比如說了解需求，還有前期的調(diào)查也就是我們說的學(xué)習(xí)與知識(shí)、評(píng)價(jià)與改進(jìn)；中年級(jí)的要求要全面一些。所以從低年級(jí)到高年級(jí)對(duì)于工程問題的要求是螺旋上升的。

在學(xué)生眼中，科學(xué)課不僅好玩，而且很有趣，是他們特喜歡的一門學(xué)科。如果你問學(xué)生為什么喜歡科學(xué)課？學(xué)生會(huì)說課堂上有好多實(shí)驗(yàn)器材，能做各種各樣的實(shí)驗(yàn)，特別有意思。學(xué)生在科學(xué)課上利用實(shí)驗(yàn)器材，開展各種實(shí)驗(yàn)，觀察科學(xué)現(xiàn)象，探究科學(xué)知識(shí)，這是他們所向往和喜歡的。作為科學(xué)教師，為學(xué)生準(zhǔn)備合理的實(shí)驗(yàn)器材尤為重要。所以科學(xué)教師應(yīng)該明了科學(xué)問題和工程問題的關(guān)系，有的放矢，使學(xué)生收獲更多。