新編蘇教版《科學》教材“技術與工程領域”內容編寫特點

時代在進步，當代經濟社會的發展越來越依靠科技的自主創新發展，依賴于廣大公民科技素養的提高，其中，技術與工程素養的重要性日益凸顯。2017年頒布的《義務教育小學科學課程標準》新增技術與工程板塊，是應公民提升技術與工程素養需求的必要之舉。在課程標準的指導下，新編蘇教版小學《科學》教材（以下簡稱“新編教材”）將技術與工程領域作為教材編寫的重點，基于翔實的基礎研究、精心的策劃編撰和反復的實踐檢驗，形成了一至六年級技術與工程領域的教材內容總體架構，無論從內容上還是形式上，都讓人耳目一新。那么，新編教材在這部分內容的編寫上有什么特點？具體來說，在編寫意圖上有何考量？在內容設計上如何布局？在學生學習方式上做何設計？本文將逐一解讀。

編寫意圖上，探索技術與工程素養的課程化方案

我們知道，技術與工程素養不可能直接用告訴的方式讓學生獲得，而是學生在經歷一系列活動的過程中習得與養成的。應該設計哪些活動呢？這就要做將技術與工程素養“課程化”的工作。我們遵循泰勒原理，立足學生視角，采取逆向設計思路，圍繞通過學習實現什么、學什么、怎么學三個基本問題，梳理、構建了一個較為完整的課程開發方案。

1.通過學習實現什么

我們并不是以培養工程師為目標，而是培養學生的技術與工程素養。技術與工程素養對于新時代的公民來說越來越重要，但卻是我們目前嚴重缺失的。技術與工程素養究竟是什么，學理上還有待進一步研究。我們認為，技術與工程素養是學生經由學習所形成的關于技術與工程的觀念、能力和品格。美國《技術與工程素養框架》中，將其界定為：使用理解和評價技術的能力，以及提出解決方案和實現目標所需要的理解技術原理和策略的能力。新編教材刪繁就簡，基于小學生的認知特點，從最基本的問題出發，教學生了解技術是怎么產生的，技術有什么作用;引導學生知道工程是一件什么樣的事情，怎樣像工程師那樣做工程設計。

2.學習什么

技術與工程素養是一種專門的素養，應該得到專門的訓練，這就要求我們有針對性地編寫專門的內容單元。從整套教材來看，橫向上，根據學生的認知特點，新編教材在每個年級安排了適合學生學習的主題單元，與其他領域的主題單元相互聯系，形成整體;縱向上，這些內容又前后接續、自成一體，形成技術與工程領域內的整體性、進階性的內容架構（見表1）。

3.怎么學習

我們知道，科學、技術、工程三者雖密不可分，但它們畢竟是三種不同的活動?？茖W是研究各種現象的產生和變化的原因;技術是人們對自然的利用和改造;而工程是運用科學和技術進行設計，解決實際問題和制造產品的活動。因此，新編教材針對技術和工程的學習內容設置了有別于科學探究的活動方式。《像工程師那樣》專項學習，以工程實踐活動的六個步驟引導學生親歷工程設計的全過程。STEM學習用了產品開發指南的方式呈現，其用意是給學生一種專門的工程思維的歷練。

內容設計上，構建技術與工程教育的整體性框架

技術與工程素養的發展是一個復雜的問題，不可能用單一途徑、單一手段去解決。知識有知識傳授的方法，技能有技能訓練的方式，能力培養則要依托于真實情境和復雜問題，這些都要通過不同的內容板塊去實現，因此要分門別類地進行設計。從整體上看，不同的學習內容之間也不是孤立存在的，它們之間需要有一種結構化的考量，從而達成“1+1>2”的整體效應。

1.主題單元的設計

這部分內容的設計，旨在讓學生了解基本的技術與工程的知識，掌握基本技能。它們被設計成主題單元。內容設計上，保留了舊版教材中的經典內容，如：《身邊的材料》（三下）、《仿生》單元（五下）、《簡單機械》單元（五下），指向課程標準中所規定的技術與工程領域的學習內容和相應的學習目標，體現新版教材編寫的基本原則、基本理念，強調學生動手做、做中思。還有一些新增的項目，如一年級上冊《走進科學》中的《小小工程師》一課，作為《小小科學家》的姊妹篇，開啟了整套教材科學與工程技能雙線并進的模式。二年級下冊的《打開工具箱》和六年級上冊的《科技改變生活》，也都是首次被編入教材。

2.專項學習的設計

只知道知識和技能是不夠的，還要有專門的運用知識和技能的機會。對于學生來說，他們對一件事情的了解常常是從對從事這件事情的人的了解開始的，也就是說，這個角色給了學生一種切身的體驗。專業的事情要向專門的人去學習，從事技術與工程領域最專業的人，就是工程師了，所以我們設計了題為《像工程師那樣》的專項學習單元，放置在每個年級上冊教材的最后，與下冊教材中的《像科學家那樣》相呼應。在學著工程師的樣子工作的過程中，學生漸漸學會了工程師怎樣思考問題，怎樣設計產品，從而對技術與工程究竟是怎么一回事有較為全面的體驗。

3.科學閱讀的設計

我們認為閱讀是非常重要的，不僅可以讓學生獲得很重要的信息（比如說一些事實性的知識），還可以讓他們了解科技發展的歷程，以及科學家、工程師在其中所起到的作用。更重要的是，編寫組秉持動態教材觀的理念，將閱讀材料作為科學家、工程師們就某一問題持續性對話的“過程記錄”，這樣一來，學生也成為參與對話的一方，他們以自己的科學、工程實踐經歷來與專業工作者們對話。這種“專業性”的彰顯，對于引導學生校正自己在工程實踐中的態度和行為，進而激發投身工程的興趣，都是大有裨益的。

基于上述理念，新編教材就技術與工程領域的內容設計了兩種專門的閱讀材料：其一，是一至六年級下冊教材中的《科技發展歷史》，共計6篇材料，以編年史的方式呈現出整個人類歷史上，在科學、技術、工程等領域中出現的劃時代的人物、事件和成果。其二，是《像工程師那樣》中呈現的介紹工程師工作內容與方式的資料，共計6個話題（見表2）。

4.STEM學習的設計

STEM課程設計上，我們以工程設計為基石，強調學生用科學、技術、數學各個領域的知識來自主解決身邊有意義的問題，以此增加在真實情境中綜合地運用知識解決復雜問題的機會，創設發展高階思維的機會。