科技模型制作中提升探究能力为成才打基础

一、科技模型制作是对学生探究能力培养的现实补充

（1）科技模型制作蕴涵了丰富的探究因素。科技模型制作满足儿童的求知欲，不仅可以使儿童的思维受到最好的锻炼，也有利于学生合作解决问题能力的培养。科技模型制作需要探究者综合运用大家已有知识和经验，这对增进和加深对已有知识的理解，将其融会贯通，十分关键。科技模型制作需要学生合作交流，进行各种协调一致的尝试，这些合作交流的实践经验，可以帮助学生学习按照一定规则进行讨论与思考，学会准确与他人交流。在科技模型制作中，学生经历挫折与失败、曲折与迂回、成功与兴奋，这其中的许多感受和体验是他们思考与理解科学的本质。

（2）科技模型制作顺应了儿童探究能力发展的需要。科技模型制作顺应儿童“贪玩”“好奇”“爱动”的天性，让孩子们从自己的兴趣、需要出发，自由选择参与活动，在宽松的活动气氛中进行制作，共同分享探究活动带来的快乐和学习经验，促进儿童自主探究的发展。科技模型制作的内容既满足社会和学生双方面的需要，也贴近学生的生活，符合现代社会发展，适应社会需要，有利于学生建造人生的知识大厦。

（3）科技模型制作试图突破现有研究成果的不足。小学科技教育生活化的研究正在进行，小学生非常喜爱模型活动，但由于现行教育体制的影响，小学生的学习压力较大，自由活动空间较少，据统计现在能参加科技活动的小学生不足7%。独生子女在家庭里几乎全是“小皇帝”“小公主”，不管什么事，都有长辈们去帮他们操心，很少要他们自己动脑筋去解决问题。从教育心理学的角度讲，适当参加一些模型制作活动能使大脑得到适当的休息，这让我们感到加强科技模型制作，培养学生创新思维、探究能力的重要性和紧迫性。

二、探索提升儿童探究能力的活动模式

我们构建了一种新的活动模式，运用于科技模型制作，皆在优化学生的学习方式，促进教学方式的改革，更好地培养学生的创新思维和实践能力。基本程序：酝酿制作改进展示。教师活动：创设情景引导点拨个别辅导评价延伸。学生活动：尝试发现自主探究做中求异体验成功。

三、寻找在科技模型制作中培养学生的探究能力的策略

学生的科技小制作、小改造、小发明等模型制作活动，都带有很强的实践性和趣味性，这就要求学生具备简单的选择材料的能力和运用简单的科学原理的能力。开展这样的活动，可以促使学生把动手与动脑、实践与探索有机结合起来。

策略一：在科技模型制作中拓展学生探究的长度

①以作品演示引导学生“惯性”探究。以滑翔机制作为例，记得模型制作中老师一演示作品，学生的兴趣马上来了。为什么滑翔机会飞得又远又平稳？这引起学生一种自然而然的“惯性”探究。当学生尝试制作后，得到了一些方法，也碰到很多问题，有很多话要说。这时，组织学生交流，学生说的方法、提的问题是在实践基础上得出来的，而不是凭空想象的。教师从学生的发言、作品中进行点拨，解决学生在制作中碰到的问题，总结设计制作的方法，为探究指明方向。让学生观察成功作品和失败作品，对比演示为什么一个能平稳降落，而另外一个旋转着降落？学生再一次“惯性”式滑入连续探究的氛围。

②课内外结合引导学生长远探究。科技模型制作仅靠课堂学习是不够的，需要老师指导学生在课外延展探究的长度。以“杭州号”制作为例，制作时间近两个小时，没有课外时间的支撑无法完成。平时我们都是利用每周五放学后的时间，组织部分对科技制作感兴趣、动手能力强的学生，进行科技制作活动。要求学生做好课外小实验、小制作，能经常查阅资料，留心分析日常生活中的物理现象。比如周末，活动组的同学制作了火箭、风车、宝塔、多拱桥等多种模型。活动的开展，让学生亲身经历了以探究为核心的科学的学习过程，促使学生自觉、主动、积极地参与到科学探究活动中，增强了学生的创新意识，培养了学生的创新能力。

策略二：在科技模型制作中拓展学生探究的深度

①合理选择材料，挖掘知识层面的探究深度。我们在科技模型制作中尝试从以下三方面切入，合理选择学习材料：①正确把握模型制作的合理定位，合理选择学习材料；②充分挖掘模型的本质内涵，合理选择学习材料；③密切关注学生的真正需要，合理选择学习材料。以《房屋模型制作》为例，我们将它与城乡房屋调查相结合。小组调查发现，平顶的房屋在上世纪九十年代初很流行，为什么现在很少有人家这样造呢？山墙尖的高度与哪些方面有关系？门窗设计在什么位置才合理？在作品展示时，学生也发现了不少问题，如：在雨水多的南方，屋顶的坡度应该陡一些吗？在雨水少的北方呢？这样的模型制作蕴涵着浓浓的科学味，成功地拓展了学生探究的深度。

②结合实践操作，挖掘思维层面的探究深度。科技模型制作本身具有鲜明的学科性和操作性，技术探究始终是科技模型制作的重中之重，没有深度的科学探究活动激发不起学生的兴趣。以“自由号”遥控快艇竞赛为例，我们根据预设引导学生重点探究：任务1，寻找最合适的工具与方法。如快艇的“封闭”防水操作，我们出示了技术探究的温馨提示。例如任务1，用胶带、普通胶水、502胶水试一试，比较一下用哪种材料黏合能够使快艇发动机不进水，想一想还有其他办法和其他材料来封闭外壳吗？然后进行“技术交流会”，同学们发表探究制作后的经验体会。如：在黏合的缝隙里滴入两滴胶水，压一压，一分钟后就粘合成功了。任务2，如何协调左右手的配合，使得“自由号”遥控快艇匀速与加速达成最佳组合；任务3，寻找“自由号”遥控快艇的速度与转弯、绕标的最佳搭配。当然，教师在教学中面对一些生成性的问题，比如不同班组、不同学生有不同的技术薄弱点和技术创新点，要随机应变，扬长避短，力求共同提升。

③改编和改进，拓展学生技术层面的探究深度。学生可以对制作材料、使用工具、制作步骤、方法、装饰等方面进行改编和改进，这也是一个提高、创新的过程。学生通过交流尝试体验，相互提醒、启发。在教师的点拨下，可以对尝试的作品进行重新制作，改正尝试作品中的错误。比如，采用加一加的方法，如：加高、加长滑翔直杆，滑翔机效果会如何？还可以把这件作品与其他作品组合在一起，结果又怎样？再如加上一些装饰，贴上图片等进行美化；把几个人做的作品组合在一起，等等。减一减：把作品剪掉一点、缩小一点，变得简单一点，会有什么结果？设计创造的方法还有很多，如“变一变”“改一改”“联一联”“学一学”“代一代”“想一想”“反一反”“定一定”等。在教学中，我不停地渗透各种方法，使学生渐渐熟记于心，转化为自身的技能，为设计创造指明了方向。

策略三：科技模型制作拓展学生探究的广度

①开拓渠道引导学生多向探究。要引导学生从“做”中学技术，更要从“做”中学习科学探究，教师要成为学生科学探究实践活动的引领者和参与者。1）引导学生阅读有关的科普读物。让学生更多地了解科技知识和科技发展的新方向，以调动学生学习、读书的积极性，使学生掌握更多的科学文化知识，培养学生的科技阅读能力，为探究的多向性提供可能。2）建立科普长廊。在实验室走廊布置科普作品，在学校设置固定的科技模型活动室。3）组织举办科普知识讲座。让学生自己搜集资料在班上进行专题介绍，也可以利用黑板报介绍科普知识。4）组织社会调查活动作为知识的延伸。如学习“太阳能”后，可调查当地能源使用情况、环境污染情况，并提出改进意见；还可以结合教材中的内容，调查噪声污染、电动机的使用、能量开发等，从而寻找获得科技模型制作的兴趣与灵感。

②学科融合，引导学生综合探究。科技模型制作以全新的姿态，扑到了综合实践活动的怀抱，为综合实践活动的深入细化提供手段和方式，成为综合实践活动的构成要素。学生在直观易行生动有趣的小制作、小改造、小发明活动中，能体验到探究的乐趣，获得自信，科学探究的能力得到了培养和提高。在教学中，我们有效整合综合实践活动中劳技教育、信技教育、研究性学习、社区服务与社会实践这四大学习领域的课时资源和教学资源，学生探究性学习的整体效益明显大于“各管一段”的局部效益。例如，我们将科技模型制作与社区服务相融合，引导同学们思考“送给敬老院什么科技模型最合适”“带领幼儿园小朋友玩什么科技模型”等等，效果良好。“综合探究”要求从多角度、多层面、综合运用多种知识与方法去探讨和研究。

③交流互助，引导学生合作探究。一般的科技模型制作常以学生个体操作为主。在教学中，我们发现一部分同学的探究能力较强，但更多的同学要么提不出问题，要么有了问题却没能力探究下去。对整个班来说，参与探究的面不够广。因此，我们适时引入合作学习形式。本学期实践中，我们主要设置了两个组合――扑翼机组装和火箭发射，每组三队，每队四人，要求学生对内分工、合作，队间竞赛，赛后交流改进。让同学们取长补短、互相启发，通过团体的智慧完善和深化个体对技术的理解。本来觉得没啥问题可研究的，在同伴的启发下却有了思考的方向。本来独自探究觉得“山重水复疑无路”的，在同伴的帮助下“柳暗花明又一村”了。

总之，科技模型制作以简单的制作为出发点，辐射出很多科学知识及技术原理，如简易连杆装置、简单航模装置。通过做做玩玩，让学生对科技模型制作充满好奇心，鼓励并帮助学生进行科学层面的探索。科技模型制作中的深度、广度、长度是互相联系、不可分割的三个维度，需要我们策略性地处理好三者之间的关系。深度的挖掘需要有广度和长度的配合，广度的拓展也应有面的延展与点的深入，有了足够的长度而没有深度与广度也没有价值。开展科技模型制作一定要在拓展学生探究的长度、深度和广度上下工夫，使学生“乐于探究、善于探究”，由学会技术到会学技术，提高劳动素养、技术素养和科学素养，为未来成才打好基础。