科學課程中的工程思想的研究意義

苗瑩瑩

在日常生活中，缺乏工程的思想會給我們帶來一些麻煩。比如：節(jié)日在家里用餐，對多種菜品的冷熱、葷素、做菜的順序統(tǒng)籌安排將呈現(xiàn)一桌美食，如果缺乏統(tǒng)籌安排可能會出現(xiàn)太油膩了、太素了；炒菜先做完，等待燉菜過程中炒菜已經(jīng)涼了；等待切、拌涼菜的過程中，熱菜已經(jīng)涼了等現(xiàn)象；學生對家庭作業(yè)科目、項目、時間需要統(tǒng)籌安排，如果缺乏統(tǒng)籌安排會出現(xiàn)某項作業(yè)沒完成，遇到難題后，只顧解決難題，作業(yè)時間過長等；在修路過程中缺乏統(tǒng)籌安排，常會出現(xiàn)一條路修完，需要挖開修建某種管線再重修，甚至重修多次。這些例子中，關(guān)于多種因素的協(xié)調(diào)、匹配、籌劃的思想，就是文章中提到的工程思想。

科學課程中工程思想研究的原因

2001年《科學（3-6年級）課程標準》（實驗稿）中，將科學內(nèi)容劃分為：物質(zhì)世界、生命世界、地球和宇宙三大領(lǐng)域。2017年《小學科學課程標準》修訂并印發(fā)，將科學內(nèi)容劃分為：物質(zhì)科學、生命科學、地球與宇宙、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域。對比新舊課標我們發(fā)現(xiàn)，新課標中增加了“技術(shù)與工程”領(lǐng)域。在這之前教材中“技術(shù)與工程”的內(nèi)容隸屬于物質(zhì)世界。為什么在新課標修訂中要把“技術(shù)與工程”從“物質(zhì)科學”中分離出來？科學課上為什么要學習“技術(shù)與工程”？技術(shù)與工程的教學與之前科學教學在方法上應(yīng)有什么區(qū)別？工程的思想怎樣在科學課上體現(xiàn)？這些都成為我們近幾年思考的重要問題。另外，在新課標出版后，許多專家學者解讀什么是技術(shù)與工程；許多的科學教師在此基礎(chǔ)上做出技術(shù)與工程的多個教學設(shè)計；許多教育機構(gòu)借此契機開設(shè)“工程”內(nèi)容的活動培養(yǎng)學生的各種能力。

首師大葉寶生教授曾在課標解讀時說到，小學科學課程中技術(shù)與工程內(nèi)容分析，首先要闡釋科學，然后在與科學的對應(yīng)中理解技術(shù)和工程，最后將三者的區(qū)別和聯(lián)系進行辨析，理解科學、技術(shù)和工程的關(guān)系。并從本體論、認識論和方法論三個角度分析了科學、技術(shù)、工程及其性質(zhì)。

本體論是指一類事物的內(nèi)在規(guī)律。包括組成要素、結(jié)構(gòu)和聯(lián)系。

認識論是一類事物發(fā)生發(fā)展的過程及其特點和規(guī)律。

方法論指在發(fā)生發(fā)展過程中所憑借的方法。

這三種觀點正是科學課教學的內(nèi)容及方法。介紹中葉老師還提到，科學的內(nèi)容是客觀世界，解決“是什么”和“為什么”的問題，技術(shù)與工程的內(nèi)容是實踐的行動規(guī)則，解決“如何做”的問題。可見，科學與技術(shù)工程的界限是清晰的，但多年來，“技術(shù)與工程內(nèi)容”隸屬物質(zhì)科學，科學教師始終沒有將“是什么”“為什么”“如何做”的問題區(qū)別對待，基本都用科學探究的方法引導學生學習。

課標的變化，專家的分析，使我們對科學、技術(shù)、工程的界限的認識更加清晰，并意識到在教學中要用探究的方法認識科學，用籌劃思想對待工程。多年來科學老師對科學探究的研究已經(jīng)有一定的深度，而對于工程思想的研究卻很少。基于此，我們應(yīng)對小學科學課程中過程思想進行研究。

科學課程中工程思想研究的作用

通過課題研究，能夠為科學老師提供關(guān)于技術(shù)與工程領(lǐng)域教學設(shè)計的依據(jù)，知道用工程的籌劃思想設(shè)計教學過程。提高教師對科學課程中技術(shù)與工程領(lǐng)域課程的掌控力。

通過課題研究，增強學生籌劃能力。引導學生經(jīng)歷“工程設(shè)計”，使學生在活動中養(yǎng)成謀事思想，逐步培養(yǎng)籌劃能力。

科學課程工程思想研究的方式

文獻研究 針對理論研究的內(nèi)容，查閱《技術(shù)究竟是什么——廣義技術(shù)世界的理論闡釋》《工程哲學》《理論思維與工程思維》等書籍，查閱《科學課》雜志中，葉寶生教授關(guān)于“小學科學課程中技術(shù)與工程內(nèi)容分析”等資料獲得理論依據(jù)，對“科學”“技術(shù)”“工程”“工程思想”進行界定。

實踐研究 課題實施階段，對小學科學教材內(nèi)容進行梳理，找到典型“工程”內(nèi)容的課，教學設(shè)計，并體現(xiàn)工程思想。

總之，小學科學課程中的工程思想就是引導學生對一件事的多個因素進行協(xié)調(diào)、匹配、籌劃，形成最佳的解決事情的方案，相信這種思想也有益于學生的終生發(fā)展。

（作者單位：北京市通州區(qū)宋莊鎮(zhèn)中心小學）