提高小学科学学科单元综合制作活动

摘　要：

关键词：

本文针对科学教学中，学生单元综合制作活动参与度低的现状，通过调查研究，发现三个导致学生参与度低的主要因素：教师缺乏有效组织、学生缺乏参与动力、制作条件缺乏有效支持。本文试图通过提前布置任务、分层布置制作要求、加强全程指导、开展交流展示评比以及争取家长支持等措施，有效地提高学生的参与度，从而提高学生解决实际问题的综合能力，促进学生科学素养的提升。
一、 前言
　　科学课程标准第三部分内容标准中“观察、实验、制作”的要求是能制作简易科学模型，能综合运用所学知识，制作带有创造性的科技作品。所以教材中有部分单元最后安排了一个综合制作活动，如三年级《磁铁》单元有做一个指南针的活动，又如四年级《电》单元安排安装模型房电路，还如五年级《光》单元有制作一个太阳能热水器的要求等，这些制作活动与单元各课的内容都是密切联系，是对单元各课知识掌握程度的实践检验。学生在参与制作的过程中，不仅需要综合运用所学的知识，有时还涉及相关的课外知识，以及各种动作技能等内容。所以让每个学生都参与这样的活动，不仅加深学生对科学与技术之间的理解，更能把学到的知识进行融会贯通，在制作过程中，还能提高学生学习科学的兴趣，是一次锻炼学生解决综合问题的绝好机会。如此好的锻炼机会，学生的参与度怎样？为此笔者选择了所在学校178位五、六年级学生进行了问卷调查。（问卷详见附件）结果显示不容乐观，根据笔者选择的五项活动，综合数据发现学生的平均参与率只有35.2%，要知道我们是中心城区的学校，看来现状是十分严峻的，笔者认为非常有必要采取一些措施，提高学生的参与度。
二、 学生的参与率低的原因剖析
　　根据笔者多年的教学经验和调查，发现导致学生参与率低的主要原因如下：
　　（一）教师缺乏有效组织。单元综合制作活动看似简单，其实是一个技术含量很高的复杂活动。从活动的准备到组织实施，需要牵涉教师大量的课余精力，再加上部分教师对活动的内涵挖掘不深，在认识上并没有引起高度重视，因此没有认真地考虑如何有效地组织活动，甚至有部分老师干脆放弃制作活动，把本来应该由学生人人动手参与制作活动课，变成了教师一人独霸讲台的宣讲课。同时，一个严峻的现实问题摆在科学教师面前，那就是当前科学教学的时间严重不足，在有限的课堂40分钟时间内，教师完成教材要求的科学概念已经略显不足，更不愿意把时间花在组织完成制作活动上，如此现状势必影响学生的参与度。
　　（二）学生缺乏参与的动力。调查发现，语、数、英在大部分学生心目中的主课地位是决不动摇的，因此有部分学生对科学课的学习积极性并不高，甚至有些学生还讨厌科学课，特别是女生，她们讨厌扳手、老虎钳之类的工具，对于老师组织的活动，他们并不愿意参与。此外，很多热衷于制作活动的学生也只是停留在好玩的概念上，由于此类活动，对学生的各方面能力都是一次考验，当他们在制作过程中碰到困难时，热情马上消退，立即放弃的也不占少数。当一些学生由于缺乏一些必须的能力而无法参与时，教师对此也并没有采取针对性的措施，导致这部分学生没有成功的希望而选择退出。
　　（三）制作条件缺乏有效支持。单元综合制作活动是一个材料多、投入大、要场地、需技能的活动。这些制作活动的有效开展，需要学校和家庭共同配合实施。学校方面由于经费限制，制作活动需要的工具材料很难办齐全，制作场地也无法得到保证，比如说小型的木工车床和工作室等。学生制作材料的准备，则由于家庭方面的不重视，处于半停止状态，如制作模型房电路需要学生课外事先购买电器开关和灯泡等，因为家长的不支持而使一部分学生成为活动课的看客或局外人。家长的不支持也是有多种原因的，有些家长认为木工、电工、机械加工是蓝领阶层从事的工作，他们不希望自己的孩子从小热衷于这样的“事业”；另外一些一家则认为科学制作活动不是今后高考、中考的项目，而不于支持和重视，家长只关心子女语文、数学的作业与考试成绩，甚至根本不知道还有科学课。 这在此次调查中也有体现，有26%的家长认为活动没有意义，有43%的家长怕学生的参与而影响其他学科的学习，与此相对应的，在调查中还发现有52%的学生由于缺乏材料而无法完成活动，两组数据也相互应证了这一点。由于学校和家庭这两方面支持条件的缺失，使得学生的参与度大大降低。
三、 有效提高学生参与度的措施
　　针对学生科学综合制作活动参与率低的原因分析，笔者根据多年的教学经验，总结了以下一些措施，有效的提高学生的参与度。
（一）提前布置任务，确保学生参与机会
　　纵观教材的安排，单元综合制作活动内容往往放在单元教学内容的结尾，目的是想先让学生学习活动相关的科学概念，然后再通过制作活动来综合运用所学知识，笔者以往教学也曾按照这样的顺序实施，发现问题不少：首先由于学生对所学知识的实际应用能力较弱，未能在设计制作过程中很好的运用前面所学的知识；其次是制作活动一般不能在一节课内完成，往往延续到课后，有时甚至要做上两三天才能完成，漫长的制作过程影响了教师对学生参与情况的监控；再次是由于制作活动的材料基本需要学生课外寻找，而一时无法收集，影响了学生的参与，调查中就有39%的学生由于没有材料而放弃。
　　针对这些教学中发现的实际问题，笔者在教学中尝试了大胆的改动，即在单元第一课时提出制作任务。例如在教学四年级《电》单元时，在教学单元第一课时，笔者直接提出单元制作活动：设计制作模型房的电路，要求1周内提交设计图，允许学生可以自学课本，课外查找资料，寻求家长帮助，提前准备材料，但严禁家长代工，同时单元结束前要进行现场展示评比。笔者在教学中同时提醒学生，本单元第三课《简单电路》和第四课《电路出故障了》中，有些内容可以帮助学生更好地完成设计，希望学生在活动过程中，不断地结合所学的内容改进自己的设计图。
　　这样做的益处多多，首先可以让学生提前介入制作活动，使他们的制作活动与单元教学同步，并且制作时间得到了保证。其次也有利于学生更好地参与单元其他课的学习，因为单元其余课的内容，往往涉及制作活动的基础理论，理解这些理论是学生的设计制作成功的关键，当学生明确这一点后，为了出色地完成制作任务，就会在单元 同步教学活动中认真参与各课学习。再次，学生在基础理论学习的同时，还会不断地思考怎样与自己的设计结合起来，这样的思考过程，一方面帮助学生巩固了所学知识，另一方面也在训练学生结合运用多个概念解决问题的能力。当然由于科学教材在编写上，基本以问题为主，很少有现成的知识描述，所以即使教师提前布置，学生也不能在书上找到现成的答案。此外，由于提前布置了任务，学生的材料收集也有了提前量，因为缺少制作材料而放弃制作活动的现象会大大减少，确保了尽可能多的学生有机会参与活动。

（二）分层设置制作要求，确保人人都能参与
　　由于学生个体能力参差不齐，在参与制作活动过程中，往往表现出很大的差异，如果教师把制作要求单一化，势必影响部分学生的参与度。制作能力弱的学生往往因无法完成而放弃，而制作能力强的学生却很轻松的完成制作任务，没有得到充分的能力锻炼。一个吃不了，另一个则吃不饱，这就促使教师必须将制作活动的要求进行分层。
　　例如在组织《时间的测量》单元制作水钟的活动时，因为课本中已有多个现成的水钟设计图，所以笔者允许学生可以参考这些设计图，这种模仿性的制作活动保证了那部分能力相对较低的学生的参与度；同时笔者又提出进一步的要求：在设计图中具体说明如此设计的理由；最后笔者提出最高的要求：进行实际检测，比一比哪个水钟测量的时间最准。
　　通过模仿制作、说明设计、细节完善这样三个层次的要求，不仅使得能力低的学生，可以模仿教材中的设计图完成自己的设计，并完成制作；还可以针对于水平高的学生在模仿的基础上进行改进，同时还要对设计作出说明，这一过程正是他们运用所学知识解决实际问题的过程，更有助于学生对所学知识的真正理解；而对于更高水平的学生，由于想争第一，他们会不断地思考如何改进制作细节，往往会在一个关键细节上尝试多种方法，然后通过实际检测找出“最佳”的设计，正是通过一次次的改进，使这些学生在综合能力上得到了更快的提高。这样的处理，使每个学生都能依据自己的能力，选择适合自己的目标，使每个学生都能有机会参与。当然，总有个别学生没有参与制作活动，这既有其主观意识上的原因，也有其本身能力不足的问题，笔者将这些学生推荐或自荐与其他学生进行合作，通过同学互助使他们做一些力所能及的事情，从而使能力得到满足。
（三）加强全程指导，帮助学生解决困难
    由于学生的制作活动往往持续较长时间，而且在这一过程中，他们都会遇到一系列问题，所以要求教师全程提供必要的指导与帮助，教师既可以帮助学生解决一些困难，也可以给学生一些适当的指导，引导他们更好地完成活动。笔者在教学中，从以下三个环节提供了指导：
　　活动开始阶段：因为制作任务的提前布置，所以在开始阶段教师往往会组织学生收集课外资料，教师应该在这方面提供必要帮助。如笔者在组织制作太阳能热水器活动时，考虑到大部分学生对太阳能热水器实物内部构造认识不足，笔者组织学生观看太阳能热水器的制作材料和内部构造，以及工作原理的录像，使学生对它的结构与原理有了初步认识，有助于他们较好地完成初步设计和收集制作材料。
　　课堂教学阶段：单元其他知识是制作活动的理论基础，在教学其他课时，笔者会选择一些与制作活动相联系的关键知识点，开展深入探讨，强化学生对知识点的掌握，同时启发学生将知识点和实际应用进行两者结合性思考，使学生通过运用所学知识去改进设计方案。如笔者组织学生完成直射、斜射与吸热的活动之后，请学生思考怎样放置太阳能热水器接收的热量多，进而启发学生为热水器设计一个可以调节角度的支架。
　　课余制作阶段：现在的学生往往利用自己丰富的课外知识，对制作活动进行个性化改进，但有时他们却不能确定效果如何，而此时教师就可以提供必要的技术支持，协助他们通过研究完善设计方案。如在教学制作太阳能热水器时，曾有学生提出，是否可以用真空的不锈钢保温瓶作为热水器的受热管，因为他们参考了现实生活中的太阳能热水器实物是真空的管子，但实验的结果出乎意料，升温的效果还是单层的普通可乐瓶效果好。这个时候我就引导学生去发现问题的关键所在，真空的不锈钢保温瓶是确保了本身的热量不外泄，但也阻止了外面热量的流入。平时，类似于这样一些关键性的细节问题，学生的疑问很多，笔者一般提供技术上支持，让他们自己通过操作发现问题，解决问题。
　　通过提供全过程的指导，帮助学生解决设计中的问题，使他们通过自己努力更好地参与完成设计制作，同时也为他们创造更多锻炼的机会。
（四）开展交流、展示、评比活动，激发学生参与欲
　　交流、展示与评比的过程，是制作活动最精彩的部分，是孩子们盼望的时刻，也是下一次制作探究的原始动力。经过一段时间的设计，当发现学生基本完成设计之后，笔者往往在动手制作前组织一次设计交流会，让学生在集体面前介绍自己的设计意图，同时组织学生之间进行问询答疑，使学生之间互相启发，互相补充。不过交流之后的设计修改，如果是借用了他人的设计思路，笔者要求其注明出处，目的是让学生意识到不能随意盗用他人的知识产权。同时在学生完成制作之后，往往可以进行展示活动或者作品实测比赛。笔者在组织展示活动时，一般先请学生进行自由的参观，然后请学生就自己不理解的制作问题进行问询，并要求制作者进行介绍和答疑，然后组织学生之间对作品进行互评打分，如果作品能进行实际的检测，如学生制作的水钟，笔者就组织学生进行时间测量比赛，用事实证明学生的作品优劣。对每次展示、评比中的优秀作品，笔者一般给予学校橱窗巡展或仪器室永久收藏这样的待遇。应当说经过长时间的准备和努力，学生是非常渴望相互之间有机会进行交流，一方面是展示自我的机会，另一方面也是相互启发的过程，思维的碰撞在交流展示间不断擦出火花，这样的活动充分重视学生的劳动成果，通过多种形式来展示学生的作品，让他们产生一种科学家搞发明似的成就感，大大的激发学生的参与欲。
（五）加强家校联系，争取家长的支持
　　制作活动顺利有效的开展离不开家长的支持，如果家长对活动不理解、不支持，会造成大量学生无法完成活动，具体的情况在前文已经提及。作为科学教师，面对眼里只有语数英的家长，除了要多与家长进行沟通，使他们明白制作活动 的意义外，教师要设法使家长参与到活动中来。如活动设计阶段，允许学生询问家长，从中获得一些经验与知识，同时也可以通过家长的帮助获得必须的材料。又如制作阶段，也可以让家长一起帮着解决一些困难。还可以借助亲子活动或者家长会，展示学生的制作成果，请家长前去参观，同时邀请学生自己进行讲解。这样一方面通过多种途径进行沟通，使家长理解，另一方面，家长通过多个途径的参与，使他们从中享受自己孩子成长的快乐，激发家长支持的动力。总之，科学教师利用多种途径进行家校沟通，使家长理解认同制作活动，甚至亲自参与活动对学生的参与情况的影响是巨大的，这需要科学老师和家长做出不懈的努力。
　　
　　
　　通过参与制作活动，有利于培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，这无论对他们的科学素养发展，还是解决今后现实生活中的问题，都是非常有帮助的，科学教师要充分认识其开展的重大意义，并利用多种途径有效提高学生参与度，确保制作活动有效开展。

[参考资料]
1. 《科学（3-6年级）课程标准》   2001.7
2. 《科学（3-6年级）课程标准》   解读 2002.7
3. 《科学究竟是什么》    张红霞 2003.12
4. 《美国“家长参与”教育的发展》    张丙玉 2004.9
5. 《提高科学课程中制作活动课有效性的策略》    潘微芬 2007.10
6. 《在制作活动中培养学生科学探究能力》    田维胜 2008.1
7. 《科学课中不容忽视的小制作》　　何玉蓉
8. 《家长参与小学科学教学延伸活动的意义和途径》　 杨叶军