《义务教育小学科学课程标准》（下文简称《课程标准》）新增了技术与工程领域，这个领域的内容学习需要学生有一定的动手能力和创新思维，能够综合运用多种知识解决问题。低年级学生刚接触科学课，在科学知识、动手能力、创新思维等方面比较弱，因此，技术与工程领域的教学是一个难点。下面以《制作指南针》一课为例，介绍我对低年级技术与工程领域教学的一些探索。
　　分析教材内容，明确教学目标
　　《制作指南针》是人教鄂教版小学《科学》一年级下册第四单元《制作指南针》的第2课。本单元一共设计了3课，分别是第10课《认识指南针》，第11课《制作指南针》，第12课《设计与改进》。
　　本课内容对应《课程标准》第18个大概念：工程技术的关键是设计，工程是运用科学和技术解决实际问题和制造产品的活动。本课对应的学习目标是：能够利用提供的材料和工具，通过口述、图示等方式表达自己的设计与想法，并完成任务。
　　本单元3课内容相辅相成，逐层递进，概念关系图如图1。
　　根据以上对教材的分析和对《课程标准》的理解，结合一年级学生的认知特点，我设计了本课的教学目标：
　　1.能综合所学知识，根据自己的想法，选择适当的材料和工具。
　　2.能用口述、画图等方式表达自己的想法与设计。
　　3.能用水浮法或悬吊法完成简易指南针的制作任务。
　　按照问题解决模式设计教学
　　技术与工程领域的学习，主要运用的是工程思维方式。工程思维是工程实践中形成的思维，其核心是问题解决能力，需要综合运用各种知识和技术解决问题，强调设计、实践和建造的作用。为了体现技术与工程领域的特点，《制作指南针》一课按照问题解决模式设计教学，让学生亲历“提出问题，明确任务—准备材料和工具—根据材料进行设计—根据设计动手制作—展示与评议—改进作品”的过程（主要教学流程如图2）。
　　按照问题解决模式教学时，总的原则是学生先尝试，教师后指导。当学生在设计与制作过程中遇到问题时，给他们留出独立思考的时间，当他们确实感到困难时，教师再给予适当指导，确保他们的设计与制作活动能够顺利进行。
　　依据学生的认知特点搭建脚手架
　　在实际教学中，教师要考虑学生专注力不能持久、抽象思维能力和动手能力弱的特点设置教学情境，搭建一定的脚手架，帮助学生聚焦任务，降低学习难度。
　　1.设计真实的问题情境，帮助学生明确任务
　　首先，设计一个野外考察的生活情境：为了确保野外考察不迷失方向，需要制作一个指南针。然后，引导学生回忆他们见过的指南针，再结合指南针的图片认识指南针的结构。在此基础上，思考如何制作一个简易指南针。真实的问题情境可以激发学生的学习动机。通过对问题的分析，让学生明确任务——制作简易指南针。任务的基本要求是：制作的指南针能够指示南北方向;具有稳定的结构;方便携带和使用。
　　2.针对具体材料设计指南针
　　低年级学生的抽象思维能力弱，离开具体的材料进行设计，往往導致设计和制作脱节，制作任务无法落到实处。为了降低设计的难度，教学中，我给学生提供了丰富的制作指南针的材料，方便他们选择、设计和制作。在学生设计指南针时，利用投影仪播放各种各样的指南针的图片，引导他们发散思维，进行设计。这样，利用具体的材料并结合指南针的图片进行引导，将抽象的绘制设计图变成具体的根据材料进行设计的活动，鼓励学生可以用不同的方式完成自己的设计。
　　3.提供必要的技术辅导
　　在制作指南针的过程中，磁针的磁化、指南针支架的制作需要较强的动手能力，这对低年级学生来说有一定难度。磁化技术需要教师手把手地辅导学生，让缝衣针沿着一定的方向摩擦磁铁（如图3）。在用悬吊法制作指南针的时候，需要学生把细线的一端系在缝衣针上，一端固定在支架上，这看似简单的事情，对于一年级学生来说却是个难题。系扣技术虽然不是本课研究的重点，但是制作指南针的过程中会用到它。因此，我设计了免系扣的细线（如图4）：细线的一端穿上泡沫球，学生可以把针直接插在小球上，另一端留下活扣，拉动线头就可以使线绳收紧。总之，在设计和制作过程中，学生遇到一些制约他们操作的技术问题，需要教师给予指导或帮助，为他们的设计和制作奠定基础。