简介：

李小兰，中共党员，苏州市学科带头人，中小学高级教师。工作２１年来一直担任科学教学工作，有比较丰富的教学经验，构建了“以项目式学习革新大单元教学”的教学思想。２０１７年，以项目式方式执教苏州市级课《校园植物分布图》；２０１９年，在张家港市级评优课比赛中，以项目式活动方式教学《制作一个一分钟计时器》；２０２１年，以项目式方式改编教材，上市级展示课《我给母校留本书》；本次课堂展示月活动中，执教《我们的水钟》，以微项目培养学生的工程思维。

点评：

以微项目教学促进学生工程思维发展

张家港市教师发展中心　夏敏

２０２２年颁布的《义务教育科学课程标准》，第一次明确地把科学思维作为科学课程要培养地核心素养之一，这里的科学思维就包括了科学工程思维。科学工程思维需要学生在科学探究实践中先提出问题，并针对问题进行合理的假设，然后制定计划，搜集证据，再通过分析证据得出结论，并对结果进行合理地解释及反思。在此过程中，学生能形成科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。如何有效培养学生的工程思维，让他们更好地进行工程实践活动？“微项目”作为一种小型、短期的项目，把抽象的科学观念情境化、项目化，以学生为中心，能够围绕教材内容开展实践性活动，培养学生的工程思维能力。

教科版五六年级教材中有不少工程实践微项目内容，我们之前一直都在开展此类教学研讨：惠花、韩神娇老师执教的《制作一个潜望镜》，季志芹、潘霞老师执教的《设计我们的小船》，李小兰、潘霞老师执教的《我为母校留本书》，邓洲洋老师执教的《制作校园生物分布图》，惠花老师执教的《设计和制作塔台模型》等。学生不仅要通过了解技术与工程实践的一般过程和方法，针对实际情况，明确问题，提出方案，还要根据科学原理或要求设计实施计划，利用工具和材料进行加工制作，根据实际效果迭代改进。

下面从几个方面谈谈李小兰老师今天执教的《我们的水钟》一课，从哪些方面促进了学生的工程思维发展。

一、明确项目问题，培养工程决策能力。

课前，李老师通过拼图游戏，让学生回顾了古代两种水钟类型——受水型水钟和泄水型水钟，为本课要做一个属于“我们的水钟”奠定了基础，又通过追问学生想做什么类型的水钟？希望水钟计时多长时间？把项目任务具体为：做一个计时３分钟的受水型水钟。当然，如果项目时间充足，也可以做一个计时１０分钟，或者更长时间的水钟。

高年级学生对技术与工程领域的内容充满了求知欲，李老师以微项目教学方式，让学生在具体的情境中，根据实际面临的问题、各种约束条件以及评价标准，界定工程问题，明晰工程目标。这样能较大程度调动学生的积极性，使他们产生求知欲，从而培养他们的工程决策能力。

二、讨论项目方案，培养工程设计能力

李老师出示的“小科的水钟”，其实就是本课的初代水钟。学生观察后发现水钟漏水的速度先快后慢，与水位下降有关系。然后老师又适时追问：如何控制漏水的速度？并根据学生的回答依次板贴出加水和排水的方法。从基于控制水流速度这样的想法，到能实现这个想法的技术，李老师给学生搭建起了一个活动支架，以清晰的思维引领，保证方案设计的可操作性。这个活动支架是连接学生现有水平与目标水平的“桥梁”。

交流完“小科水钟”的问题后，学生开始设计自己的水钟，这已经是本课的二代水钟。李老师设计的方案纸上，列出了学生可能会用到的材料和工具，供学生选择。虽然本学期还没有强调工程成本计算，但是李老师在此为下学期课堂教学的“成本控制”做好了铺垫。学生小组讨论确定方案以后，需要用设计图的形式呈现出来。工程设计图是实现工程与技术的关键路径，是学生抽象思维的具体化。从小组合作共同完成方案设计，到交流展示再完善方案，学生在“技术与工程”领域中的设计能力得到了提升。

三、合力完成制作，培养工程实施能力

在正式制作水钟的时候，学生发现制作是个技术活，必须会利用刻刀、锉刀等工具开孔。他们还发现分工合作的重要性，计时和画刻度线的同学要配合默契，有人开孔，有人贴纸，有人组装，只有分工合理，才能在规定时间内完成任务。合作学习在任务的驱动下自然而然地达成了。

熟悉这节课的老师知道，如果按照常规授课，学生在制作时会遇到的技术问题还有很多，例如：瓶盖出水孔大小，普通饮料瓶粗细不均匀、底部拱起等。这样就会导致教参中建议的一课时时间，学生根本来不及完成产品。李老师紧扣本课教学目标，在实验材料上下足功夫，去除了一些影响因素，使学生认识到在制作水钟时，应用控制水流速度的方法，能使水钟计时更加准确。平时教学中，我们可以跨学科整合综合实践课等，把微项目变成中期项目，让学生在充分的实践过程中，找到影响水钟精确性的更多因素。

四、升级优化产品，培养工程迭代思维

科学课程标准指出，创新思维体现在从不同角度分析、思考问题，提出新颖有价值的观点和解决问题的方法。通过测试水钟，学生发现“我们的水钟”计时不够准确，有的组甚至存在较大的误差。通过李老师和同学的评价和建议，学生认识到优秀的成品从来不是一蹴而就的，这就需要大家继续对自己的水钟进行迭代和升级，使其计时更精确。迭代是工程思维的核心要素，在每个工程项目学习过程中，我们要带着学生不断改进、优化，从而培养学生的工程迭代思维。

总之，培养学生的工程思维，不是靠我们教师的讲解就能够实现的，而是要让学生亲自参与工程设计和建造。微项目教学，能够与科学教育的工程实践相对接，是一种有效培养学生工程思维的途径。科学教师可以尝试以微项目的方式，实施课堂教学或开展社团活动，让学生体会到工程实践的独特魅力，促进工程思维的发展。

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