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摘要：学生作为教学活动的主体和教学最直接的受益者，在教师教学设计中占据着非常重要的位置。学生的变化是一个动态的过程，无论是知识的增长还是思维的变化。文章以“常见结构的认识”为例，总结与反思学情分析在提高学生的科技素养上的重要作用。
关键词：教学设计；学情分析；教学终点
中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2021）14-0099
教学设计是一项始于课堂教学之前的活动，也是每位老师都需要在课前做好的教学活动，分析教材、分析学生进而才能制定符合教学内容和学生发展的教学目标和教学重难点。教学内容紧跟社会的发展而不断有所更改，同样学生情况也在社会发展和进步中不断变化。[1]叶澜教授指出，在教学过程中，教师不仅要把学生看成教学的对象、学习主体、还要把学生看成教学资源的重要构成和生成者。没有正确的学习分析，会导致课堂教学内容流于表面，没法突破教学重难点。
一、教材和学情分析
1.教材分析
文章案例选自苏教版《技术与设计2》第一单元“结构与设计”第一节“常见结构的认识”，具体内容包括：无处不在的结构和结构与力。第一部分通过展示生活中各式各样的结构图片，如蜂巢、蜘蛛网、螳螂臂等以及对这些结构分析，使学生了解结构的一般含义，认识到自然界中存在的结构给了人们无限的创造灵感和启示，人们将其应用到生活各个领域，来更好地服务和发展人类。第二部分选用虎门大桥抖动和美国华盛顿州塔科马海峡吊桥坍塌事件，来分析结构与力之间的关系，也让学生深刻体验到力与结构之间的重要关系和设计的科学性和严谨性。运用生活中的一些实例加深学生对不同形状结构受力形式的理解，为强化学生的理解，在课堂中教师增加了学生活动———通过简易模型的制作，来测试不同形状的承重能力。
2.学情分析
教学对象为高一学生，学生对结构并不陌生，在学习和日常生活中他们已经接触了很多结构，但学生对结构的理解较为零散，模糊并不全面。通过列举各式各样的结构，图片展示以及对各种结构的分析，让学生了解[2]“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”，认识到结构与日常生活的重要性。
学生在数学上的几何学部分和物理学中已经接触过结构与力了，所以学生对本节课涉及的力学知识是有一定的理论基础的。尽管学生对从物理学角度来分析力是有基础的，但是物理学和工程学在研究力上是存在一定差别，物理更注重研究外力，把物体当作质点，哪怕是地球，在分析它绕太阳转动时，仍把它当作质点，而工程则关注一个物体内部受力情况。本节课的难点也是通过案例分析强化学生从工程学的角度分析结构的受力形式和分析结构受损。
二、从教学设计到教学过程
1.无处不在的结构
“无处不在的结构”由“结构的内涵”和“为什么要研究结构”两部分构成，注重强调结构是什么和为什么要研究结构的问题。案例的选择也比较贴近学生的生活和学习，如：苍耳子与尼龙搭扣；鸟与飞机；鹰眼与导弹跟踪系统；锯与螳螂臂或锯齿草；鱼与潜艇等。课堂教学中学生能理解结构的内涵，也能认识到结构在社会生活中的巨大作用。
2.结构与力
“结构与力”由“五种基本受力形式”和“不同形状纸张的承重能力”两部分构成。通过两起桥梁事件，引出从力学的角度分析结构是指[2]可承受一定力的架构形态，可以抵抗能引起形状和大小改变的力。同时桥梁案例的引入也是为了让学生明白设计的科学性和严谨性的重要性。通过自行车轮胎是由哪几部分构成的说明实际生活中构件的受力是很复杂的，根据构件的受力和变形的形式，将构件分为受拉力、受压力、受剪切力、受扭转力和受弯曲力五种受力形式。学生能理解五种基本受力形式，并能分析日常生活中结构的构建都受到哪些力的作用设计为教学重点。第一部分的学习是以学生自主探究、合作学习为主，笔者在学生们讨论和分享时予以指导，学生任务为结合物理知识并完成对五种受力形式概念和举例的探究学习，并在全班交流与分享學习成果。
在备课过程中为让学生深刻的理解结构与力的关系，笔者根据教学内容的逻辑性，设计了小组合作探究学习项目———使用A4纸叠成不同形状，来测试不同形状纸张的承重能力。考虑到教学时间笔者给出了要测试的形状———三棱柱、四棱柱和圆柱体，要求学生用课本（技术与设计2和信息技术）作为承重物来测试三种形状的结构的承重能力。在教学过程中笔者要求学生根据所给的三种形状，优先选择认为承重能力比较强的结构进行测试，之后再测试其它两种结构，在学生活动过程中笔者发现一个有趣的现象：绝大部分学生首先选择的结构是三棱柱，只有少部分学生选择圆柱和四棱柱。对于为什么选择三角形，学生们给出的原因总结起来就是三角形具有稳定性。对于学生的第一选择这并不在笔者的教学设计之中，备课时预想的是学生更多的选择应该是四棱柱和圆柱这两种结构，因为在日常生活中用这两种形状作为承重的地方随处可见，如房屋和家居构造中的横梁、大梁等。
笔者并没有马上指出学生的选择，因为试验是能打破学生知识的碎片化和零散化，将知识掌握和能力发展协调一致。在操作的过程中学生们才逐渐发现尽管三角形具有稳定性，但强度却不是最好的结构。在这一次教学中，笔者也发现学生对于基本概念的理解和运用———结构的稳定性和强度的理解是存有误差的。[2]稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力；结构强度是指具有的抵抗被外力破坏的能力。最终的试验结果是圆柱的承重能力比其它两个形状要相对强一些。
3.试验总结与改进
设计试验时笔者把学生使用的纸张材料控制好，但在试验设计上还是存在不足：（1）使用课本作为承重物，但没有用称重器来对承重物称重，使得试验结果缺少科学的规范性，同时也导致学生们只能组内比较，没法扩展到组外比较；（2）A4纸是竖着叠还是横着叠（竖着比横着的重心高，易倒），学生的不同叠法也使得实验结果没法全班比较，这也是笔者没有在教学设计时考虑到的试验变量问题。试验设计存在的这些问题也就导致学生在做试验的过程中过于注重体验结构的承重能力而缺少了探究不同结构的承重能力，试验可以继续改进从注重体验变为更注重探究，更让学生明白为什么。 笔者认为这个试验作为学习结构与力的关系的学生任务活动是很好的，因为试验材料易得，组织者可以选择A4纸也可以选择厚纸板；操作简单；这些承重或者支撑的形状在日常生活中比较常见，试验也可以拉近学生学习知识与生活的距离。圆柱没有转角处或接角处，任何加在上面的重量都会均匀地分布，所以圆柱上的每一点承受力，虽然不大，但整体却能承受比较大的力。三棱柱和四棱柱一样有棱角，不能把加在上面的重量均匀地分散开，每一个点承受的力都比较大，所以容易破裂，由于三角形是最稳定的形状，故工程结构中的桁架结构都由三角形组成的。
三、学情分析是教学的起点也是终点
1.教学起点
教师和学生是教学活动的两大主要参与者，而学生作为教学活动的主体，是人类文明知识的传承者。建构主义认为学生不是空着脑袋走进教室的，在每天的学习中学生已经形成了丰富的经验，这些经验伴随着每天的学习在不断地增长，所以教师对学生学情的分析也应该从静态的过程转变为动态的过程。对学生现有知识水平有足够的了解才能合理规划教学内容和教学目标，这应该是学情分析最重要的一项内容。
笔者在教学中应忽视了对学生前面所学知识的了解。教学中每节课都会涉及到要应用先前知识来推理新知识，回顾前面知识不能花费太多时间，不然40分钟新知识的讲授就没法顺利进行。除了分析学生的知识水平还要兼顾学生的生活经验。结构在日常生活中运用的很广泛，如教学楼、桌子和椅子等它们既有稳定性也有强度，但是这些依旧还是被学生忽视。这是一代生活在社会高速发展下的学生，学生与社会的接触有着非常矛盾点：教师和家长希望学生了解的他们不了解，他们所关注的我们又认为不重要。矛盾的点往往被教育者所忽视，其实我们可以将矛盾的点作为教学设计的依靠点，来提高学生的听课效率。
学生的认知基础和生活经验各不相同，教师很难兼顾到每个学生的具体情况，当然教育者可以使用很多方法来辅助学情的收集，如问卷调查、课堂导学案、学生总结与反思等，当然如果是教学环境允许，还可以借助电子表格、小程序等方式来收集。
2.教学终点
本节课是学生对前面所学知识的应用，按照布鲁姆的认知领域来分，知识的运用是最基本的应用阶段，评价才是认知领域的最高阶段。学生对于所学知识与日常生活的联系是存在分离的，学生在知识的运用上已经存有问题，更何况评价知识。学生能通过做试验来得出正确的结论，可是在面对日常生活为什么有的时候要选择四棱柱作为支撑柱，有的时候用圆柱作为支撑柱，他们依旧没法给出具体的解答，因为这个问题不仅仅是物理和数学其实也涉及艺术。今天的社会飞速发展，已经不再是某门学科知识的简单运用了，更多的时候是综合知识和能力的体现，社会对人才的需要也不再是简单的获取知识和表达交流的能力。
学情分析不仅要分析学生的现在，也要兼顾到学生的未来。[3]培生集团首席教育顾问、前英国首相教育顾问迈克·巴伯表示，应对21世纪的挑战，教育应培育创新适用型人才，人才培养不仅要发展读写识别能力，也要把合作、创新和创造力、创意思维等因素加入进来。教学的终点不仅仅是考试，更是学生今后走入社会面对复杂的问题时能否自我解决。无论是知识的传授还是方法的传授，都是为了让学生快速地将人类文明内化。学生的身心发展、认知水平和经验、学习方法以及個体差异性等都是需要授课老师分析的，合理、准确的学情分析能为教学起到事半功倍的效果，当然教育教学环境的复杂性，学生的千差万别，没法找到一种适合所有学生的学情分析，所以学情分析无形中也给奋斗在一线的教师带来了巨大的挑战。
参考文献：
[1]邵燕楠，黄燕宁.学情分析：教学研究的重要生长点[J].中国教育学刊，2013，2.
[2]顾建军.技术与设计2[M].江苏凤凰教育出版社：江苏，2002.
[3]中国教育论坛2013举办探讨人才培育问题[J].学苑教育，2013， 000（006）：4-4.
（作者单位：广西大学附属中学崇左校区 532200）
关键词：教学设计；学情分析；教学终点
中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2021）14-0099
教学设计是一项始于课堂教学之前的活动，也是每位老师都需要在课前做好的教学活动，分析教材、分析学生进而才能制定符合教学内容和学生发展的教学目标和教学重难点。教学内容紧跟社会的发展而不断有所更改，同样学生情况也在社会发展和进步中不断变化。[1]叶澜教授指出，在教学过程中，教师不仅要把学生看成教学的对象、学习主体、还要把学生看成教学资源的重要构成和生成者。没有正确的学习分析，会导致课堂教学内容流于表面，没法突破教学重难点。
一、教材和学情分析
1.教材分析
文章案例选自苏教版《技术与设计2》第一单元“结构与设计”第一节“常见结构的认识”，具体内容包括：无处不在的结构和结构与力。第一部分通过展示生活中各式各样的结构图片，如蜂巢、蜘蛛网、螳螂臂等以及对这些结构分析，使学生了解结构的一般含义，认识到自然界中存在的结构给了人们无限的创造灵感和启示，人们将其应用到生活各个领域，来更好地服务和发展人类。第二部分选用虎门大桥抖动和美国华盛顿州塔科马海峡吊桥坍塌事件，来分析结构与力之间的关系，也让学生深刻体验到力与结构之间的重要关系和设计的科学性和严谨性。运用生活中的一些实例加深学生对不同形状结构受力形式的理解，为强化学生的理解，在课堂中教师增加了学生活动———通过简易模型的制作，来测试不同形状的承重能力。
2.学情分析
教学对象为高一学生，学生对结构并不陌生，在学习和日常生活中他们已经接触了很多结构，但学生对结构的理解较为零散，模糊并不全面。通过列举各式各样的结构，图片展示以及对各种结构的分析，让学生了解[2]“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”，认识到结构与日常生活的重要性。
学生在数学上的几何学部分和物理学中已经接触过结构与力了，所以学生对本节课涉及的力学知识是有一定的理论基础的。尽管学生对从物理学角度来分析力是有基础的，但是物理学和工程学在研究力上是存在一定差别，物理更注重研究外力，把物体当作质点，哪怕是地球，在分析它绕太阳转动时，仍把它当作质点，而工程则关注一个物体内部受力情况。本节课的难点也是通过案例分析强化学生从工程学的角度分析结构的受力形式和分析结构受损。
二、从教学设计到教学过程
1.无处不在的结构
“无处不在的结构”由“结构的内涵”和“为什么要研究结构”两部分构成，注重强调结构是什么和为什么要研究结构的问题。案例的选择也比较贴近学生的生活和学习，如：苍耳子与尼龙搭扣；鸟与飞机；鹰眼与导弹跟踪系统；锯与螳螂臂或锯齿草；鱼与潜艇等。课堂教学中学生能理解结构的内涵，也能认识到结构在社会生活中的巨大作用。
2.结构与力
“结构与力”由“五种基本受力形式”和“不同形状纸张的承重能力”两部分构成。通过两起桥梁事件，引出从力学的角度分析结构是指[2]可承受一定力的架构形态，可以抵抗能引起形状和大小改变的力。同时桥梁案例的引入也是为了让学生明白设计的科学性和严谨性的重要性。通过自行车轮胎是由哪几部分构成的说明实际生活中构件的受力是很复杂的，根据构件的受力和变形的形式，将构件分为受拉力、受压力、受剪切力、受扭转力和受弯曲力五种受力形式。学生能理解五种基本受力形式，并能分析日常生活中结构的构建都受到哪些力的作用设计为教学重点。第一部分的学习是以学生自主探究、合作学习为主，笔者在学生们讨论和分享时予以指导，学生任务为结合物理知识并完成对五种受力形式概念和举例的探究学习，并在全班交流与分享學习成果。
在备课过程中为让学生深刻的理解结构与力的关系，笔者根据教学内容的逻辑性，设计了小组合作探究学习项目———使用A4纸叠成不同形状，来测试不同形状纸张的承重能力。考虑到教学时间笔者给出了要测试的形状———三棱柱、四棱柱和圆柱体，要求学生用课本（技术与设计2和信息技术）作为承重物来测试三种形状的结构的承重能力。在教学过程中笔者要求学生根据所给的三种形状，优先选择认为承重能力比较强的结构进行测试，之后再测试其它两种结构，在学生活动过程中笔者发现一个有趣的现象：绝大部分学生首先选择的结构是三棱柱，只有少部分学生选择圆柱和四棱柱。对于为什么选择三角形，学生们给出的原因总结起来就是三角形具有稳定性。对于学生的第一选择这并不在笔者的教学设计之中，备课时预想的是学生更多的选择应该是四棱柱和圆柱这两种结构，因为在日常生活中用这两种形状作为承重的地方随处可见，如房屋和家居构造中的横梁、大梁等。
笔者并没有马上指出学生的选择，因为试验是能打破学生知识的碎片化和零散化，将知识掌握和能力发展协调一致。在操作的过程中学生们才逐渐发现尽管三角形具有稳定性，但强度却不是最好的结构。在这一次教学中，笔者也发现学生对于基本概念的理解和运用———结构的稳定性和强度的理解是存有误差的。[2]稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力；结构强度是指具有的抵抗被外力破坏的能力。最终的试验结果是圆柱的承重能力比其它两个形状要相对强一些。
3.试验总结与改进
设计试验时笔者把学生使用的纸张材料控制好，但在试验设计上还是存在不足：（1）使用课本作为承重物，但没有用称重器来对承重物称重，使得试验结果缺少科学的规范性，同时也导致学生们只能组内比较，没法扩展到组外比较；（2）A4纸是竖着叠还是横着叠（竖着比横着的重心高，易倒），学生的不同叠法也使得实验结果没法全班比较，这也是笔者没有在教学设计时考虑到的试验变量问题。试验设计存在的这些问题也就导致学生在做试验的过程中过于注重体验结构的承重能力而缺少了探究不同结构的承重能力，试验可以继续改进从注重体验变为更注重探究，更让学生明白为什么。 笔者认为这个试验作为学习结构与力的关系的学生任务活动是很好的，因为试验材料易得，组织者可以选择A4纸也可以选择厚纸板；操作简单；这些承重或者支撑的形状在日常生活中比较常见，试验也可以拉近学生学习知识与生活的距离。圆柱没有转角处或接角处，任何加在上面的重量都会均匀地分布，所以圆柱上的每一点承受力，虽然不大，但整体却能承受比较大的力。三棱柱和四棱柱一样有棱角，不能把加在上面的重量均匀地分散开，每一个点承受的力都比较大，所以容易破裂，由于三角形是最稳定的形状，故工程结构中的桁架结构都由三角形组成的。
三、学情分析是教学的起点也是终点
1.教学起点
教师和学生是教学活动的两大主要参与者，而学生作为教学活动的主体，是人类文明知识的传承者。建构主义认为学生不是空着脑袋走进教室的，在每天的学习中学生已经形成了丰富的经验，这些经验伴随着每天的学习在不断地增长，所以教师对学生学情的分析也应该从静态的过程转变为动态的过程。对学生现有知识水平有足够的了解才能合理规划教学内容和教学目标，这应该是学情分析最重要的一项内容。
笔者在教学中应忽视了对学生前面所学知识的了解。教学中每节课都会涉及到要应用先前知识来推理新知识，回顾前面知识不能花费太多时间，不然40分钟新知识的讲授就没法顺利进行。除了分析学生的知识水平还要兼顾学生的生活经验。结构在日常生活中运用的很广泛，如教学楼、桌子和椅子等它们既有稳定性也有强度，但是这些依旧还是被学生忽视。这是一代生活在社会高速发展下的学生，学生与社会的接触有着非常矛盾点：教师和家长希望学生了解的他们不了解，他们所关注的我们又认为不重要。矛盾的点往往被教育者所忽视，其实我们可以将矛盾的点作为教学设计的依靠点，来提高学生的听课效率。
学生的认知基础和生活经验各不相同，教师很难兼顾到每个学生的具体情况，当然教育者可以使用很多方法来辅助学情的收集，如问卷调查、课堂导学案、学生总结与反思等，当然如果是教学环境允许，还可以借助电子表格、小程序等方式来收集。
2.教学终点
本节课是学生对前面所学知识的应用，按照布鲁姆的认知领域来分，知识的运用是最基本的应用阶段，评价才是认知领域的最高阶段。学生对于所学知识与日常生活的联系是存在分离的，学生在知识的运用上已经存有问题，更何况评价知识。学生能通过做试验来得出正确的结论，可是在面对日常生活为什么有的时候要选择四棱柱作为支撑柱，有的时候用圆柱作为支撑柱，他们依旧没法给出具体的解答，因为这个问题不仅仅是物理和数学其实也涉及艺术。今天的社会飞速发展，已经不再是某门学科知识的简单运用了，更多的时候是综合知识和能力的体现，社会对人才的需要也不再是简单的获取知识和表达交流的能力。
学情分析不仅要分析学生的现在，也要兼顾到学生的未来。[3]培生集团首席教育顾问、前英国首相教育顾问迈克·巴伯表示，应对21世纪的挑战，教育应培育创新适用型人才，人才培养不仅要发展读写识别能力，也要把合作、创新和创造力、创意思维等因素加入进来。教学的终点不仅仅是考试，更是学生今后走入社会面对复杂的问题时能否自我解决。无论是知识的传授还是方法的传授，都是为了让学生快速地将人类文明内化。学生的身心发展、认知水平和经验、学习方法以及個体差异性等都是需要授课老师分析的，合理、准确的学情分析能为教学起到事半功倍的效果，当然教育教学环境的复杂性，学生的千差万别，没法找到一种适合所有学生的学情分析，所以学情分析无形中也给奋斗在一线的教师带来了巨大的挑战。
参考文献：
[1]邵燕楠，黄燕宁.学情分析：教学研究的重要生长点[J].中国教育学刊，2013，2.
[2]顾建军.技术与设计2[M].江苏凤凰教育出版社：江苏，2002.
[3]中国教育论坛2013举办探讨人才培育问题[J].学苑教育，2013， 000（006）：4-4.
（作者单位：广西大学附属中学崇左校区 532200）