摘 要:工程教育是一種旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和實(shí)踐能力的教育形式。結(jié)合宜興市廣匯實(shí)驗(yàn)小學(xué)的實(shí)踐,論述了小學(xué)工程教育校本課程的開發(fā)與實(shí)施的內(nèi)容,具體包括課程研制的背景與依據(jù)、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施與評(píng)價(jià)、課程實(shí)施效果與輻射推廣,旨在助力工程教育的全面推進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:小學(xué)工程教育;匯創(chuàng)課程;校本化實(shí)踐
作者簡(jiǎn)介:曹燕萍(1974—),女,江蘇省宜興市廣匯實(shí)驗(yàn)小學(xué)。
袁 軍(1981—),男,江蘇省宜興市廣匯實(shí)驗(yàn)小學(xué)。
宜興市廣匯實(shí)驗(yàn)小學(xué)積極響應(yīng)《無錫市關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)工程教育的指導(dǎo)意見》的精神,依托宜興經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)科創(chuàng)基地的地域優(yōu)勢(shì),立足學(xué)??萍冀逃厣?,秉持“兒童為中心”“生活即教育”的根本理念,以《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》)中的“技術(shù)、工程與社會(huì)”“工程設(shè)計(jì)與物化”內(nèi)容的核心概念為主線,以“慧創(chuàng)文化”為核心,匯集師生、家長(zhǎng)及社會(huì)各方資源,構(gòu)建學(xué)做玩一體、思創(chuàng)行合一的學(xué)習(xí)生活空間,建設(shè)系統(tǒng)性、跨學(xué)科、主題式、項(xiàng)目化、多形式的探索實(shí)踐共同體,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生時(shí)時(shí)可做、處處可探、人人可創(chuàng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景新樣態(tài)[1],圓學(xué)生的科學(xué)夢(mèng)。
一、課程研制的背景與依據(jù)
(一)時(shí)代的使命
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是民族進(jìn)步之魂。黨的二十大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)要深入實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。根據(jù)無錫市構(gòu)建“465”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系需要,以“探索形成中國(guó)特色、世界水平的工程師培養(yǎng)體系”的總目標(biāo)引領(lǐng),我們要培養(yǎng)一代有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)臅r(shí)代新人,使他們不僅要仰望星空,更能腳踏實(shí)地;不僅有科學(xué)的思維,更有實(shí)際解決問題的能力。
(二)學(xué)校的基礎(chǔ)
宜興市廣匯實(shí)驗(yàn)小學(xué)創(chuàng)建于2011年9月,是一所現(xiàn)代化學(xué)校,現(xiàn)有34個(gè)教學(xué)班,1530名學(xué)生。學(xué)校秉承“匯成博大”的校訓(xùn),堅(jiān)持“培養(yǎng)博愛博學(xué)、大雅大氣之廣博少年”的育人目標(biāo),系統(tǒng)構(gòu)建“慧創(chuàng)”特色課程,擦亮“科創(chuàng)”品牌,先后被評(píng)為“中國(guó)少科院科普基地學(xué)?!薄敖K省科學(xué)教育特色學(xué)校”“江蘇省優(yōu)秀行知實(shí)驗(yàn)學(xué)?!钡?,“點(diǎn)燃科技?jí)粝?激勵(lì)智慧成長(zhǎng)——科技名人相伴成長(zhǎng)”“匯成博大:科創(chuàng)俱樂部培育行動(dòng)”等項(xiàng)目獲宜興市精品項(xiàng)目獎(jiǎng)。十多年來的科技教育特色建設(shè)為項(xiàng)目研究積淀了厚實(shí)的基礎(chǔ)。
(三)校內(nèi)外的豐富資源
宜興素有“教授之鄉(xiāng)”“院士之鄉(xiāng)”的美稱,科技館、名人館林立,多元的地域文化為學(xué)校提供了豐富的課程資源;學(xué)校地處宜興經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),該區(qū)是科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)基地,正全力打造太湖科創(chuàng)帶和培源科技城。區(qū)域內(nèi)的知名企業(yè)——馳馬科技,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售拉鏈、縫紉線以及紐扣等服飾配件的高新技術(shù)企業(yè),愿意為學(xué)校的工程教育提供支撐。濃郁的科創(chuàng)環(huán)境為課程的開發(fā)提供了優(yōu)勢(shì)條件。校內(nèi)科技廣場(chǎng)、人文廣場(chǎng)、院士長(zhǎng)廊、科探空間等,也為學(xué)生提供了廣闊的學(xué)習(xí)空間。校內(nèi)外融通的物型環(huán)境為項(xiàng)目研究提供了良好的物化平臺(tái)。
二、課程目標(biāo)
(一)課程核心概念
匯創(chuàng)小工匠:憑借“廣匯”之名,依托宜興經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)科創(chuàng)基地的地域特色,立足學(xué)校工程教育課程特色,以“慧創(chuàng)文化”為核心,培養(yǎng)具有“愛國(guó)、創(chuàng)新、求真、協(xié)同、勇毅”等工匠精神的匯創(chuàng)小工匠,使學(xué)生成為“會(huì)觀察、能思考、善表達(dá)”的學(xué)習(xí)者,成為“會(huì)探索、能實(shí)踐、善合作”的探究者,成為“求真知、敢質(zhì)疑、善創(chuàng)新”的創(chuàng)造者,成為“有理想、有情懷、能擔(dān)當(dāng)”的愛國(guó)者,讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考,像工程師一樣解決問題”的目標(biāo)落地生根。
創(chuàng)美工程:秉持“兒童為中心”“生活即教育”的根本理念,通過“拉鏈”引發(fā)的工程教育課程,激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲,從而使學(xué)生生發(fā)對(duì)生活中小物件的改造、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新,使之更加實(shí)用、美觀,所有工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目都是以“美”為目標(biāo)。
(二)課程目標(biāo)
1.本著低起點(diǎn)、小步走的原則,開展校企合作,由拉鏈、紐扣、服裝等工藝制作工程生發(fā)系列化課程,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)相關(guān)材料、工具、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程、創(chuàng)新優(yōu)化等,了解工程世界,激發(fā)學(xué)生的好奇心、探究欲。
2.依托校內(nèi)多樣化的科技工程主題場(chǎng)館,整合科學(xué)、信息技術(shù)、勞動(dòng)技術(shù)、綜合實(shí)踐等課程相關(guān)內(nèi)容,依據(jù)學(xué)生年齡特點(diǎn),開展跨學(xué)科、主題化的小項(xiàng)目研究,建構(gòu)具有校本特色的拓展型課程體系。
3.培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力,充分激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣。在一系列工程實(shí)踐活動(dòng)過程中培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和解決實(shí)際問題的能力,包括設(shè)計(jì)方案,合作討論;更新迭代,優(yōu)化方案;實(shí)踐操作,不斷完善;形成作品,展示評(píng)價(jià)等。
4.通過形式多樣的工程教育物化成果展示活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在朋輩式學(xué)習(xí)中啟迪智慧、展示個(gè)性,充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
5.通過一系列生活式工程實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng),使學(xué)生涵養(yǎng)科學(xué)家精神,踐行工程師思維,培育未來社會(huì)主義建設(shè)者的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
三、課程內(nèi)容
(一)生活類拓展性工程實(shí)踐
依托經(jīng)開區(qū)企業(yè)的技術(shù)支持和實(shí)踐基地,以《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中的“技術(shù)、工程與社會(huì)”的核心概念為主線[2],開設(shè)生活類拓展性工程實(shí)踐社團(tuán),如“神奇的拉鏈研究室”“多彩的紐扣創(chuàng)意社”“集美服飾廣場(chǎng)”等,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生活工程的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生開展工程學(xué)習(xí)實(shí)踐,了解生活中該項(xiàng)工程的材料、運(yùn)用的工具,探究該項(xiàng)工程運(yùn)用的技術(shù)、生產(chǎn)的流程及產(chǎn)品,嘗試改進(jìn),動(dòng)手制作,形成產(chǎn)品或模型,并能解釋如何提高效率等。
(二)環(huán)境改造類研究性工程實(shí)踐
依托廣匯社區(qū)生活環(huán)境和“匯創(chuàng)社區(qū)”校園生活環(huán)境,以《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中的“工程設(shè)計(jì)與物化”的核心概念為主線[3],開設(shè)以社區(qū)生活環(huán)境改造為主的研究性工程實(shí)踐社團(tuán),開展如社區(qū)中的路面、橋梁、信號(hào)燈、路燈改造、社區(qū)小公園環(huán)境美化、社區(qū)垃圾分類等研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目;在發(fā)現(xiàn)并提出問題、開發(fā)并使用模型、分析并解讀數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)解決方案、進(jìn)行證據(jù)論證、獲取評(píng)估及交流信息等一系列工程實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和解決問題的能力。
四、課程實(shí)施與評(píng)價(jià)
(一)課程實(shí)施
1.“2+N”時(shí)間彈性管理
“2”指的是正式課時(shí)。每周2節(jié)匯創(chuàng)社團(tuán)活動(dòng)課,每節(jié)課60分鐘,一周120分鐘。
“N”指的是非正式課時(shí)。學(xué)生課間利用社區(qū)的每一個(gè)角落進(jìn)行課程學(xué)習(xí),包括課后延時(shí)服務(wù)、周末工程研學(xué)實(shí)踐、每月一次作品交流活動(dòng)、每年一次社區(qū)匯創(chuàng)集市活動(dòng)、靈活安排的社會(huì)實(shí)踐探究活動(dòng)等。
2.建構(gòu)“學(xué)問”探究模式和“慧創(chuàng)”學(xué)程時(shí)光
(1)“學(xué)問”探究模式
“生活處處皆學(xué)問?!睂W(xué)生生活的社區(qū)、校園的各物型空間、角落都為學(xué)生的主題式探究提供幫助。一是“問一問”——每日一問。鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注生活,發(fā)現(xiàn)問題。每天在小黑板上提問題、答問題,用“你來問、我來答”的內(nèi)容匯編成校園里的《十萬個(gè)為什么》。二是“試一試”——每日一試。鼓勵(lì)學(xué)生在20多個(gè)開放式的主題場(chǎng)館中,嘗試各種生活工程的材料研究、工具研究、技術(shù)研究等,在做中有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造。三是“想一想”——每周一思。鼓勵(lì)學(xué)生將觀察到的各種生活現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)中的各種科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行集體討論,以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象背后的規(guī)律。四是“變一變”——每月一創(chuàng)。鼓勵(lì)學(xué)生用小手改變世界,在科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等領(lǐng)域,擁有自己的小發(fā)現(xiàn)、小發(fā)明、小創(chuàng)意、小制作等,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、工程思維和工程實(shí)踐能力。
(2)“慧創(chuàng)”學(xué)程時(shí)光
在廣匯實(shí)驗(yàn)小學(xué)的六年就是一段以“慧創(chuàng)”為主題的學(xué)程時(shí)光,是由學(xué)期、月、周、日這些小時(shí)光串成的,每一次主題探究也是不定式的學(xué)程,學(xué)生在這些學(xué)程時(shí)光的隧道里日積月累,開啟自己的人生之旅。本課程的實(shí)施以“慧創(chuàng)”為主題,以活動(dòng)為表現(xiàn)方式,在培養(yǎng)“有工程師思維的匯創(chuàng)小工匠”的價(jià)值引領(lǐng)下,本著尊重學(xué)生主體、尊重生命生長(zhǎng)的原則,開啟“慧創(chuàng)學(xué)程時(shí)光”,即“慧創(chuàng)學(xué)程月”和“慧創(chuàng)學(xué)程周”,讓每一個(gè)學(xué)生都可以找到自己的“智慧生長(zhǎng)點(diǎn)”,在學(xué)程中成事、成人。
3.構(gòu)造做學(xué)創(chuàng)一體的科學(xué)夢(mèng)工場(chǎng)
(1)校內(nèi)打造“一社區(qū)三街區(qū)四廣場(chǎng)”場(chǎng)景樣式
一社區(qū):即整個(gè)學(xué)校就是“匯創(chuàng)”社區(qū),這里集教育、生活、學(xué)習(xí)、創(chuàng)造于一體。
三街區(qū):是以兩棟教學(xué)樓和一棟綜合樓為主體的匯源、匯溪和匯澤三大街區(qū)。
四廣場(chǎng):依次為博雅廣場(chǎng)、博學(xué)樂園、博識(shí)天地、博健地帶。
(2)校外形成“一核二帶三基地”拓展格局
我校地處經(jīng)開區(qū),地域資源非常豐富。學(xué)校努力打通校內(nèi)校外的通道,形成“一核二帶三基地”的拓展格局,即以宜興市文化中心為核心,太湖科創(chuàng)帶和環(huán)保工業(yè)帶為兩翼,科技館實(shí)創(chuàng)基地、科技人才創(chuàng)新基地、開發(fā)區(qū)科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)基地為主體,將校外的一切有利資源轉(zhuǎn)換為學(xué)校的教育活動(dòng)資源,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)場(chǎng)域,豐富工程教育的內(nèi)涵。
(二)課程評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)是課程實(shí)施的重要環(huán)節(jié),決定了課程推進(jìn)的價(jià)值與方向。我們依據(jù)課程目標(biāo),制定了適合學(xué)生年齡特征的成長(zhǎng)指南,通過綜合多元化的評(píng)價(jià)來促進(jìn)學(xué)生工程師素養(yǎng)的發(fā)展。評(píng)價(jià)的內(nèi)容不僅關(guān)注學(xué)生知識(shí)的掌握,更關(guān)注學(xué)生工程實(shí)踐能力的提升;不僅關(guān)注每個(gè)學(xué)生的成長(zhǎng),更關(guān)注群體整體的提升。
1.設(shè)計(jì)小工匠素養(yǎng)成長(zhǎng)指南
依據(jù)課程目標(biāo),我們?yōu)閷W(xué)生制定了相應(yīng)的匯創(chuàng)小工匠素養(yǎng)成長(zhǎng)指南。根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn),分為低中高三個(gè)學(xué)段,同時(shí)根據(jù)每個(gè)學(xué)段的關(guān)鍵目標(biāo)設(shè)置了基本、達(dá)成、優(yōu)秀三個(gè)彈性等級(jí),納入每學(xué)期的小工匠素養(yǎng)評(píng)定體系中,形成匯創(chuàng)小工匠成長(zhǎng)的線索和鏈條。
2.完善“教學(xué)評(píng)一致”的鏈條
在“教學(xué)評(píng)一致”的鏈條中,首先,我們確立了教學(xué)目標(biāo)。目標(biāo)是核心,后續(xù)的環(huán)節(jié)都要以它為中心。其次,持續(xù)性評(píng)價(jià)是關(guān)鍵。在學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程中,我們采用了多元評(píng)價(jià)方式,如學(xué)生的自評(píng)、同伴間的互評(píng)以及教師的點(diǎn)撥總評(píng)等,來了解教與學(xué)的效度,為下一步的教與學(xué)提供調(diào)整和改進(jìn)的依據(jù)。在此過程中,教師收集評(píng)價(jià)信息,分析評(píng)價(jià)結(jié)果,依據(jù)結(jié)果審視目標(biāo)達(dá)成情況,進(jìn)而改進(jìn)教學(xué)。這既是上一輪教學(xué)實(shí)踐的尾聲,也是下一輪教學(xué)實(shí)踐的開始?!敖虒W(xué)評(píng)”三位一體,循環(huán)反復(fù),形成環(huán)島鏈條。
3.形成增值性為主的素養(yǎng)報(bào)告
匯創(chuàng)小工匠成長(zhǎng)記:我們?yōu)槊恳晃粚W(xué)生制作了一份“匯創(chuàng)小工匠成長(zhǎng)記”素養(yǎng)手冊(cè),記錄他們成長(zhǎng)的點(diǎn)滴、取得的成績(jī)和獲得的榮譽(yù)。這份素養(yǎng)手冊(cè)會(huì)伴隨學(xué)生的小學(xué)學(xué)習(xí)生涯,是他們展示自己的一個(gè)平臺(tái),體現(xiàn)了廣博少年的增值性成長(zhǎng)。
爭(zhēng)星奪章:根據(jù)每學(xué)段的成長(zhǎng)指南,我們?cè)O(shè)計(jì)了“好奇星”“探究星”“創(chuàng)新星”的“爭(zhēng)星奪章”活動(dòng)。學(xué)生集滿一定數(shù)量,可以被評(píng)為“匯創(chuàng)小學(xué)士”“匯創(chuàng)小博士”“匯創(chuàng)小院士”,從小處的努力慢慢累積成大的成就,這體現(xiàn)了增值性評(píng)價(jià)的意義。
積分換購:根據(jù)匯創(chuàng)社區(qū)的特點(diǎn),我們?yōu)閷W(xué)生設(shè)計(jì)了積分換購的環(huán)節(jié)。每位學(xué)生都可以在日常學(xué)習(xí)和各項(xiàng)活動(dòng)中獲取積分,記錄在個(gè)人的積分卡上,用積分在社區(qū)的集市活動(dòng)中換取自己喜歡的物品,也可以去社區(qū)超市兌換文具用品或是存放在社區(qū)匯星小銀行積存利息。
五、課程實(shí)施效果與輻射推廣
(一)點(diǎn)燃了學(xué)生的院士夢(mèng)
創(chuàng)美工程課程實(shí)施后,有300多人次參評(píng)校級(jí)小學(xué)士、小院士、小博士;2023年,有50多人次在各級(jí)各類科創(chuàng)比賽中獲獎(jiǎng)。其中,多位同學(xué)獲2023年“領(lǐng)航杯”江蘇省中小學(xué)生信息素養(yǎng)提升實(shí)踐活動(dòng)一等獎(jiǎng),十多位學(xué)生在無錫市第三十九屆中小學(xué)生科技模型競(jìng)賽中獲一等獎(jiǎng)?!吧衿娴睦溠芯渴摇敝?,學(xué)生設(shè)計(jì)的兩款拉片被馳馬科技生產(chǎn)應(yīng)用于童裝拉鏈,學(xué)生的工程思維和創(chuàng)新實(shí)踐等工程素養(yǎng)得到提升。學(xué)?!皡R星小銀行”積分制的正式運(yùn)行,大大激發(fā)了全體學(xué)生參與學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的熱情,助力工程教育的全面推進(jìn)以及評(píng)價(jià)機(jī)制的創(chuàng)新,激勵(lì)學(xué)生勤于發(fā)現(xiàn)、樂于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新,點(diǎn)燃了學(xué)生的科學(xué)夢(mèng)想。
(二)提升了教師的課程領(lǐng)導(dǎo)力
教師的課程價(jià)值觀也有了很大的轉(zhuǎn)變,對(duì)課程的理解力、執(zhí)行力、創(chuàng)生力不斷得到提高,尤其是采用主題式、項(xiàng)目化的跨學(xué)科方式的意識(shí)和能力得到了全面提升,這促進(jìn)了教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。近兩年,學(xué)校教師有10多篇科技類論文在省級(jí)刊物發(fā)表,30多篇相關(guān)論文在省市級(jí)比賽中獲獎(jiǎng)。學(xué)校組織了8次市級(jí)科學(xué)課展示交流,尤其是工程類實(shí)踐公開課受到了好評(píng)。
(三)促進(jìn)了學(xué)校的內(nèi)涵發(fā)展和區(qū)域工程教育的實(shí)踐
師生素養(yǎng)的提升促進(jìn)了學(xué)校的內(nèi)涵發(fā)展,學(xué)校先后被評(píng)為“中國(guó)少科院科普基地學(xué)?!薄敖K省科學(xué)教育特色學(xué)?!钡?。學(xué)校成為無錫市工程教育重點(diǎn)學(xué)校培育單位;“匯創(chuàng)社區(qū):科學(xué)家精神觀照下的工程教育課程基地”獲評(píng)宜興市基礎(chǔ)教育內(nèi)涵建設(shè)項(xiàng)目;學(xué)?!皡R創(chuàng)小工匠:生活中的創(chuàng)美工程”工程教育課程,被立項(xiàng)為無錫市首批中小學(xué)工程教育優(yōu)質(zhì)課程培育項(xiàng)目;學(xué)校“三色工程課程,炫彩課后服務(wù)”案例,入選江蘇省教育廳“雙減”工作中科學(xué)教育典型案例;學(xué)校的工程教育課程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)在宜興市工程教育教師培訓(xùn)會(huì)和無錫市工程教育現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)上得到推廣。
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