科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“工程與技術(shù)”內(nèi)容變革研究

涂貝爾 魏曉東

摘? ? ? 要?教育部4月發(fā)布了《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，其中工程技術(shù)教育的內(nèi)容與以往科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)相比有所增加，縱觀歷年發(fā)布的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)可以發(fā)現(xiàn)我國始終堅持加強(qiáng)工程技術(shù)教育的導(dǎo)向。基于2011年以來三次科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的改動，結(jié)合工程技術(shù)發(fā)展對教育的宏觀與微觀影響，根據(jù)工程技術(shù)的內(nèi)在屬性分析工程技術(shù)教育與科學(xué)課程的內(nèi)在聯(lián)系。通過審視近十年來各省綜合科學(xué)課程改革的內(nèi)容與教科書的改動，解讀課程標(biāo)準(zhǔn)中工程技術(shù)內(nèi)容的發(fā)展趨勢，提出改進(jìn)義務(wù)教育階段工程技術(shù)課程的建議。

關(guān) 鍵 詞 科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)? 工程與技術(shù)? 工程技術(shù)教育

引用格式 涂貝爾，魏曉東.科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“工程與技術(shù)”內(nèi)容變革研究[J].教學(xué)與管理，2023（18）：79-83.

2022年4月21日，教育部發(fā)布了《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，其中所提到的技術(shù)與工程方面的課程內(nèi)容相較于2011年和2017年的課程標(biāo)準(zhǔn)有所修繕。這意味著從2017年我國在高等教育領(lǐng)域啟動“新工科”建設(shè)后，其影響已逐漸滲透到基礎(chǔ)教育之中。回顧我國義務(wù)教育階段的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的改革歷史可以發(fā)現(xiàn)，教育部在2001年設(shè)置義務(wù)教育階段科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)時，并未設(shè)置與工程技術(shù)相關(guān)的課程內(nèi)容。在2011年發(fā)布的《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》（以下簡稱2011版初中科學(xué)課標(biāo)）中，我國開始將工程與技術(shù)設(shè)置為初中科學(xué)課程內(nèi)容的一部分。我國在2011年曾經(jīng)有一部《全日制義務(wù)教育科學(xué)（3～6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗稿）》，但由于其科學(xué)課程只涉及三至六年級學(xué)生，與當(dāng)時科學(xué)課程從一年級開始的設(shè)置不符，因此該修訂稿未能出臺[1]。通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，在2011版小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中與工程技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容僅僅出現(xiàn)在課程目標(biāo)的情感態(tài)度與價值觀中，并未在學(xué)習(xí)內(nèi)容中提及工程與技術(shù)知識。在2017年的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)）中，工程與技術(shù)首次以獨(dú)立學(xué)科領(lǐng)域的方式進(jìn)入小學(xué)的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中[2]。在《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱2022版科學(xué)課標(biāo)）中，小學(xué)科學(xué)與初中科學(xué)不再互相獨(dú)立設(shè)置科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，而是改為以九年為整體進(jìn)行課程規(guī)劃，使科學(xué)教育綜合分布至義務(wù)教育的每一年中，確保了課程設(shè)置的連貫性和一體性，到2022版的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，工程教育進(jìn)一步成為義務(wù)教育階段科學(xué)課程的主旋律，鞏固了工程教育在義務(wù)教育中的重要地位。

一、科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“工程與技術(shù)”內(nèi)容的變革

我國的課程標(biāo)準(zhǔn)在宏觀課程方面的作用包括規(guī)定課程性質(zhì)、厘清課程基本設(shè)計理念、明確課程設(shè)計思路與課程內(nèi)容，在微觀教學(xué)方面的作用主要包括制定教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)內(nèi)容的組織形式、教學(xué)的主體、教學(xué)活動的開展方式[3]。下面將從以上方面分析工程與技術(shù)在我國科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的歷史差異。

1.課程目標(biāo)的維度與深度升級

（1）初中階段的比較

2011版初中科學(xué)課標(biāo)修訂時間較早，對技術(shù)與工程方面的課程目標(biāo)并未嚴(yán)格按照學(xué)段劃分，而是粗略地將技術(shù)與科學(xué)、社會、環(huán)境相整合，將工程與技術(shù)方面的課程目標(biāo)獨(dú)立于科學(xué)探究、知識與技能、情感態(tài)度與價值觀之外，提出了名為“科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境”的課程目標(biāo)，下設(shè)五個分目標(biāo)[4]。根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)此版本課程標(biāo)準(zhǔn)中的工程與技術(shù)內(nèi)容只涉及言語技能、智慧技能和態(tài)度。并且在智慧技能中的層次只能達(dá)到辨別與概念的層次，無法觸及規(guī)則與高級規(guī)則的層次[5]。因此，在2011版初中科學(xué)課標(biāo)中，工程與技術(shù)課程目標(biāo)只包含言語技能、智慧技能與態(tài)度，不包括動作技能與認(rèn)知策略。

2022版科學(xué)課標(biāo)將初中三年劃為一個學(xué)段。與2011版初中科學(xué)課標(biāo)相比，細(xì)化了具體的學(xué)段目標(biāo)要求，使課程目標(biāo)更易于理解操作。在每一個學(xué)段使用科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任四個維度對工程技術(shù)水平進(jìn)行規(guī)定。初中階段的技術(shù)工程課程目標(biāo)進(jìn)一步深化為“理解、分析、處理、建構(gòu)、檢驗、評價、反思、設(shè)計、實(shí)施、自主學(xué)習(xí)”。在2022版科學(xué)課標(biāo)中將義務(wù)教育階段的工程技術(shù)課程目標(biāo)從“了解”變?yōu)椤皯?yīng)用”“設(shè)計”“反思”[6]，實(shí)現(xiàn)了從世界觀到認(rèn)識論與方法論的升級。

（2）小學(xué)階段的比較

2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)將技術(shù)與工程的課程目標(biāo)以兩年為一個階段劃分為三個階段。首先是將“科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境、社會”改為了“技術(shù)與工程”[7]這一改動將工程這一概念正式加入了科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中。2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)中增加了“動手”“設(shè)計”“解決”等動詞，其中“設(shè)計”這一詞語是工程區(qū)別于技術(shù)的本質(zhì)特征，至此科學(xué)、工程、技術(shù)真正在課程標(biāo)準(zhǔn)中全部體現(xiàn)。

首先，2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)的課程目標(biāo)的制定在一定程度上借鑒了2011版初中科學(xué)課標(biāo)，沿襲了“科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境”的主題表述，將總目標(biāo)設(shè)定為了解科技在日常的應(yīng)用、科技對社會發(fā)展的影響、了解科技與自然的關(guān)系三個方面。其次，在課程目標(biāo)的闡述方式上，由于工程內(nèi)容的加入和工程技術(shù)地位的提高，2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)的課程目標(biāo)以兩年為一個學(xué)段設(shè)立三個學(xué)段目標(biāo)，將工程技術(shù)目標(biāo)按照總目標(biāo)的三個維度進(jìn)一步細(xì)化闡述，目標(biāo)設(shè)置較為具體，可操作性較強(qiáng)。再次，2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)每一階段的課程目標(biāo)在實(shí)施上并不與前一階段相互獨(dú)立，而是在上一階段的基礎(chǔ)上加以豐富和提升，課程內(nèi)容排布呈現(xiàn)出螺旋上升的態(tài)勢。2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)的難度已經(jīng)與2011版初中科學(xué)課標(biāo)難度相當(dāng)，雖然難度僅僅是“了解”，但因為學(xué)段的不同，已經(jīng)可以視為工程技術(shù)課程的一次下沉與普及。但是其深度仍局限于“知道”“了解”和“簡單任務(wù)”，并未體現(xiàn)出工程技術(shù)所具有的復(fù)雜性和條件性。最后，課程目標(biāo)首次將人工世界與自然世界區(qū)分開來，意味著工程技術(shù)已經(jīng)獲得了與科學(xué)不同的獨(dú)特的學(xué)科特征與研究方向，具體表現(xiàn)為科學(xué)傾向于研究何為自然世界，工程技術(shù)傾向于研究如何改變世界。

2022版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)在小學(xué)工程技術(shù)課程目標(biāo)方面設(shè)置與2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)相同的三學(xué)段制。在小學(xué)階段的學(xué)段目標(biāo)表述上，從“意識到、了解到”擴(kuò)充為“能運(yùn)用、能提出、能制定、能講述”[8]，此階段的小學(xué)學(xué)段的課程目標(biāo)已經(jīng)超越了以往的初中工程技術(shù)課程目標(biāo)的難度。從課程目標(biāo)的變化可以得知，工程技術(shù)課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)難度逐漸提高，2022年的小學(xué)工程技術(shù)課程目標(biāo)相較于2017年的小學(xué)工程技術(shù)課程目標(biāo)，在維度與深度上進(jìn)一步加強(qiáng)，是工程技術(shù)課程的第二次下沉。

2.課程內(nèi)容的框架更加完善

2011版初中科學(xué)課標(biāo)在課程內(nèi)容方面關(guān)于工程與技術(shù)方面的課程內(nèi)容被分為四個主題，分別為：科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系，科學(xué)技術(shù)史，技術(shù)設(shè)計與當(dāng)代重大課題。其中在技術(shù)設(shè)計主題中，明確提到了三點(diǎn)，分別為“按照技術(shù)設(shè)計過程制作簡單的作品、設(shè)計地球儀和直流電機(jī)模型、利用簡單機(jī)械的有關(guān)原理設(shè)計實(shí)用的玩具或裝置”[9]。

2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)在課程內(nèi)容方面將工程技術(shù)課程內(nèi)容大致分為“了解人工世界、了解和使用技術(shù)、了解和運(yùn)用工程設(shè)計”三個方面。在1～2年級側(cè)重了解人工世界，3～4年級在三個方面均有涉獵，5～6年級側(cè)重理解技術(shù)和工程設(shè)計[10]。在課程內(nèi)容后附以相應(yīng)年級的學(xué)習(xí)目標(biāo)，幫助教師把握每個學(xué)段學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)達(dá)到的水平。該版本的課程內(nèi)容將技術(shù)與工程的定義與特征分離開來，點(diǎn)明了技術(shù)的核心是發(fā)明，工程的關(guān)鍵是設(shè)計。隨著技術(shù)與工程的清晰界定，工程與技術(shù)在課程中各自所占的比例得以量化，有利于教師把握工程技術(shù)課程設(shè)計的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

2022版科學(xué)課標(biāo)在課程內(nèi)容方面將工程技術(shù)相關(guān)內(nèi)容分為兩章，每章分三節(jié)，共六節(jié)進(jìn)行闡述。第一章為技術(shù)、工程與社會，偏重工程理論知識的傳授和科學(xué)工程技術(shù)態(tài)度的培養(yǎng)，內(nèi)容涉及技術(shù)與工程的含義、技術(shù)與工程的作用、科學(xué)技術(shù)工程之間的相互影響。第二章為工程設(shè)計與物化，偏重工程技術(shù)的實(shí)踐方向，課程內(nèi)容涉及工程問題的界定、工程的設(shè)計、工程的物化。與2011版和2017版課程標(biāo)準(zhǔn)相比，2022版科學(xué)課標(biāo)的課程內(nèi)容更傾向于安排學(xué)生自己動手設(shè)計、制作、檢驗與改進(jìn)。2022版科學(xué)課標(biāo)在課程內(nèi)容后附加了對每個學(xué)段學(xué)生的學(xué)業(yè)要求，每個學(xué)段的學(xué)業(yè)要求都是一個完整的工程設(shè)計與物化活動框架[11]，從低學(xué)段到高學(xué)段賦予這個框架不斷豐富的內(nèi)涵和外延。

3.課程實(shí)施的保障進(jìn)一步加強(qiáng)

（1）課程評價維度不斷豐富

2011版初中科學(xué)課標(biāo)面向初中生，在課程評價方面，建議通過課堂討論、設(shè)置行為表現(xiàn)任務(wù)結(jié)合傳統(tǒng)評價方式來評價學(xué)生對技術(shù)設(shè)計過程和環(huán)節(jié)的理解，通過聯(lián)系實(shí)際、創(chuàng)設(shè)情境等方式評價學(xué)生的工程技術(shù)能力[12]。2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)作為小學(xué)階段的課程標(biāo)準(zhǔn)，在工程技術(shù)方面的課程評價側(cè)重于考察學(xué)生對于科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境相互關(guān)系的了解[13]。

2022版科學(xué)課標(biāo)在課程評價方面對小學(xué)、初中的評價方式與評價尺度進(jìn)行了統(tǒng)一。2022版科學(xué)課標(biāo)并未像前兩版一樣使用大而籠統(tǒng)的教育評價原則進(jìn)行概括，而是采用了學(xué)業(yè)質(zhì)量描述的方式，從科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、責(zé)任態(tài)度四個維度對學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的工程技術(shù)水平作詳細(xì)說明，這一改動明確了工程技術(shù)課程評價的維度，有助于區(qū)分工程技術(shù)活動中學(xué)生表現(xiàn)行為的類型，使得學(xué)校對學(xué)生的工程技術(shù)水平進(jìn)行量化測試成為可能。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，采用非紙筆測試的方式重點(diǎn)評價學(xué)生的科學(xué)探究能力、技術(shù)與工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新解決實(shí)際問題的能力[14]。在采用紙筆測試的學(xué)業(yè)水平測試?yán)镎n程標(biāo)準(zhǔn)建議試題情境有機(jī)融合科學(xué)技術(shù)社會環(huán)境要素。

（2）課程實(shí)施案例更具有指導(dǎo)性

首先，課程實(shí)施案例數(shù)量更多。在2011版初中科學(xué)課標(biāo)中所提及的4個案例未涉及工程技術(shù)領(lǐng)域，2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)使用了“暗盒里有什么（3～4年級）”與“水火箭的制作與發(fā)射（5～6年級）”兩個與工程技術(shù)領(lǐng)域高度相關(guān)的案例[15]，實(shí)現(xiàn)了從無到有的飛躍。2022版科學(xué)課標(biāo)使用“制作指南針（3～4年級）”“設(shè)計一座橋（5～6年級）”“不同的季節(jié)（1～2年級）”“制作新型液體密度測量工具（7～9年級）”“低頭看手機(jī)的危害（7～9年級）”五個工程技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)案例[16]，相比于2017版的教學(xué)案例，2022版課程標(biāo)準(zhǔn)增加了為一二年級設(shè)計的工程設(shè)計教學(xué)案例，并為更高學(xué)段準(zhǔn)備了更加豐富的工程技術(shù)課程案例。

其次，課程實(shí)施案例細(xì)節(jié)更豐富。2017版課程實(shí)施案例包含內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)過程、案例評析四個部分。在2022版課程實(shí)施案例中增加了核心概念和教學(xué)思路兩個模塊。核心概念幫助教師設(shè)計工程技術(shù)課程時厘清課程的重點(diǎn)，教學(xué)思路則幫助教師串聯(lián)工程技術(shù)中紛繁復(fù)雜的知識點(diǎn)。在課程案例的課時數(shù)方面，2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)中的案例為一課時的獨(dú)立課程；2022版科學(xué)課標(biāo)中的課程實(shí)施案例有單課時的設(shè)計物品的短課程，有三個課時包含認(rèn)識、制作、改進(jìn)三方面內(nèi)容的中課程，有貫穿三個年級不斷變得復(fù)雜靈活的長課程。

最后，跨學(xué)科學(xué)習(xí)趨勢更強(qiáng)。2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)中課程案例的設(shè)計思路僅限于提升學(xué)生的工程設(shè)計和實(shí)現(xiàn)能力。在2022年的課程案例中，各種科學(xué)原理與技術(shù)被融合進(jìn)工程技術(shù)課程中，使課程呈現(xiàn)出由真實(shí)問題驅(qū)動、由工程設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)、由科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)、由科學(xué)知識筑基的跨學(xué)科學(xué)習(xí)趨勢。

二、科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)變革對教科書的影響

１.綜合科學(xué)課程的式微與工程技術(shù)的邊緣化

對2011版初中科學(xué)課標(biāo)所產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)2011版初中科學(xué)課標(biāo)作為2003年新課改的修訂產(chǎn)物，雖然由教育部推出，但是其影響頗為有限。在2011年之前，上海師范大學(xué)就出版過初中《理科》教科書，此后浙江、北京、武漢都嘗試推行過綜合科學(xué)課程，由于傳統(tǒng)分科教師的不適應(yīng)與家長的抵觸，隨著湖北武漢科學(xué)實(shí)驗課程退出和深圳南山區(qū)改革示范點(diǎn)回歸分科[17]，大部分地方的綜合科學(xué)課程改革不了了之，小部分作為選修課程退居一隅，僅剩下浙江省和上海市開設(shè)初中科學(xué)綜合課程。在當(dāng)時作為科學(xué)課程“附庸”的工程技術(shù)課程，也只有在浙教版和華師大版的科學(xué)課程中以補(bǔ)充閱讀的方式存在。

在華師大版的初中科學(xué)教科書中，與工程技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容以“科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境”的閱讀角形式呈現(xiàn)，并且在九年級下冊單設(shè)一章“科學(xué)與社會發(fā)展”，對科學(xué)與技術(shù)的重要性做了較為籠統(tǒng)的介紹。在浙教版的初中科學(xué)教科書中，工程設(shè)計所占的比重相較于華師大版更大。首先在浙教版教科書中，也有與華師大版教科書一樣的“科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境”的閱讀角呈現(xiàn)形式，但沒有單獨(dú)的章節(jié)介紹科學(xué)與技術(shù)，而是在每一個學(xué)期都安排四到五個研究性課題，包括設(shè)計海水凈化裝置、設(shè)計自行車摩擦力調(diào)節(jié)措施、噪聲污染控制、社會調(diào)查、設(shè)計電磁電路、設(shè)計研究植物呼吸的實(shí)驗等。在相應(yīng)的課題中也明文標(biāo)注了此課題的目標(biāo)為培養(yǎng)動手操作的技能。

綜上，2011版初中科學(xué)課標(biāo)在實(shí)際教學(xué)中影響的地域范圍較小，雖然在工程技術(shù)方面有所側(cè)重，但在實(shí)際執(zhí)行的過程中，受應(yīng)試教育評價系統(tǒng)的制約，導(dǎo)致工程技術(shù)課程往往在教學(xué)實(shí)踐中被教師和學(xué)生忽視，成為學(xué)生的“自學(xué)課程”或“興趣課程”。

２.綜合科學(xué)課程的興起與工程技術(shù)地位提升

教育部推出2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)之后，各地積極響應(yīng)修訂教科書，發(fā)行了人教版、蘇教版、教科版的小學(xué)科學(xué)教科書。人教版教科書在每學(xué)期的最后一章獨(dú)立設(shè)置技術(shù)與工程課程，按照認(rèn)識、設(shè)計、制作、測試、改進(jìn)的順序推進(jìn)教學(xué)，所占篇幅為每學(xué)期一章。在人教版的科學(xué)課程教科書中，工程技術(shù)已被看作是與科學(xué)課程同等重要的課程，工程技術(shù)的地位在課程標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后已得到進(jìn)一步提升。蘇教版教科書在一年級開設(shè)技術(shù)相關(guān)的制造課程；在二三四年級開設(shè)與工程相關(guān)的“像工程師那樣”專項學(xué)習(xí)課程，以問題、要求、限制條件三類工程基本要素搭建工程教學(xué)任務(wù)；在五六年級開設(shè)建模與設(shè)計任務(wù)。總體而言，蘇教版教科書呈現(xiàn)出由淺入深的課程設(shè)置趨勢，較好地囊括了工程與技術(shù)的基本要素，體現(xiàn)了工程與技術(shù)的基本特征。但篇幅較短，且工程技術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)僅作為專項學(xué)習(xí)而非正式章節(jié)存在，平均在六十頁左右的教科書中僅占三頁的篇幅。可見，蘇教版教科書的工程技術(shù)課程的地位仍屬于科學(xué)課程的附庸。教科版教科書在每一個學(xué)期的某一章科學(xué)課程中加入一小節(jié)專門開展“做一個小物品”的工程技術(shù)相關(guān)課程，到六年級之后留出四分之一的篇幅專門開展“小小工程師”和“工具與技術(shù)”課程，在低年級時工程技術(shù)課程所占課時量為每學(xué)期一節(jié)，在高年級時工程技術(shù)課程所占課時量提升為每學(xué)期一章。教科版教科書的工程技術(shù)課程特點(diǎn)是循序漸進(jìn)，由具象到抽象，從給定制作方法到引導(dǎo)自行設(shè)計。可以看出，教科版教科書在給予工程技術(shù)課程足夠的尊重，將工程技術(shù)納入到科學(xué)課程中的同時，還合理考慮了學(xué)生的年齡階段特征進(jìn)行工程技術(shù)課程的編排。

三、工程技術(shù)在科學(xué)課程中的發(fā)展趨勢

工程技術(shù)進(jìn)入科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)已有十一年，對中國科學(xué)教育和工程人才培養(yǎng)起到重要的推動作用。教育改革作為一個動態(tài)發(fā)展的過程，需要不斷審視歷史，發(fā)揚(yáng)長處，彌補(bǔ)不足。縱觀工程技術(shù)內(nèi)容在科學(xué)課程中的發(fā)展，呈現(xiàn)出四種趨勢。

１.工程技術(shù)的地位不斷提高

從2011年的工程技術(shù)作為科學(xué)課程的拓展閱讀模塊開始，到2022年工程技術(shù)知識與科學(xué)知識并列于13個科學(xué)課程內(nèi)容之中。工程技術(shù)內(nèi)容在課程標(biāo)準(zhǔn)中所占的比重提高，工程技術(shù)目標(biāo)闡述細(xì)化，針對工程技術(shù)的教學(xué)案例設(shè)計增加。工程技術(shù)從一開始被視為發(fā)展學(xué)生科學(xué)知識的手段，到今天工程技術(shù)成為科學(xué)課程目標(biāo)之一，其主要原因是工程技術(shù)在宏觀上符合人才培養(yǎng)的需求，在微觀上符合綜合科學(xué)課程改革的方向。數(shù)次變革證明工程技術(shù)在課程標(biāo)準(zhǔn)中的地位正在從非主流走向主流，從次要變?yōu)橹匾?/p>

2.工程技術(shù)與科學(xué)的辯證關(guān)系不斷深化

2011版初中科學(xué)課標(biāo)在前言中提到：“科學(xué)和技術(shù)二者的關(guān)系一方面以不斷分化的方式向縱深發(fā)展，另一方面又表現(xiàn)出前所未有的相互滲透。”在2022版科學(xué)課標(biāo)中，將表述改為“科學(xué)、技術(shù)與工程三者相互影響相互促進(jìn)”。事實(shí)上，科學(xué)是近代工業(yè)革命的產(chǎn)物，而工程早在原始人時期就已出現(xiàn)。工程、技術(shù)與科學(xué)是三個相互聯(lián)系又相互區(qū)分的概念[18]。工程指向設(shè)計與實(shí)現(xiàn)人工世界，科學(xué)指向探索自然世界，技術(shù)則是科學(xué)知識物化用以輔助工程實(shí)現(xiàn)的媒介。由課程標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識到，工程既應(yīng)該是研究科學(xué)的手段，也應(yīng)該是科學(xué)研究的目的。

3.工程技術(shù)在教育領(lǐng)域不斷下沉

工程技術(shù)內(nèi)容一開始只在2011版初中課標(biāo)中有所體現(xiàn)，隨著2017版小學(xué)科學(xué)課標(biāo)的發(fā)布，初中難度的內(nèi)容開始進(jìn)入小學(xué)階段。到2022版科學(xué)課準(zhǔn)中，原屬于初中階段的工程技術(shù)內(nèi)容與要求進(jìn)一步下沉至小學(xué)，小學(xué)與初中整體的工程技術(shù)要求進(jìn)一步提升。維果茨基認(rèn)為，只有符合學(xué)生教學(xué)最佳期的教學(xué)才能最大限度地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，而教學(xué)最佳期是由最近發(fā)展區(qū)決定的[19]。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，學(xué)生接觸新知識的途徑變多，原有的工程技術(shù)內(nèi)容已不足以達(dá)到學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的難度要求，原屬于高年級的工程技術(shù)內(nèi)容必須逐級下沉才能符合新時代學(xué)生的學(xué)業(yè)發(fā)展水平。

4.工程技術(shù)逐漸成為大概念教學(xué)的重要載體

大概念教學(xué)在廣義上的含義為使用核心概念整合相關(guān)的原理、內(nèi)容、活動等課程要素，形成有關(guān)聯(lián)的課程內(nèi)容組塊[20]。大概念教學(xué)的重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)。因為工程技術(shù)天生具有集成性、創(chuàng)造性、建構(gòu)性、實(shí)踐性[21]，而科學(xué)課程涉及的要素又十分寬泛，學(xué)科之間的壁壘導(dǎo)致綜合化教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)，綜合科學(xué)課程的實(shí)現(xiàn)亟需一個合理的工具。回顧科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中教學(xué)案例的發(fā)展歷史，從2011年單純的工程技術(shù)專題教學(xué)到2022年工程技術(shù)融入各個學(xué)科，將生物、地理、物理、化學(xué)通過具體情境中的工程設(shè)計串聯(lián)起來，既囊括了工程技術(shù)的要素，也體現(xiàn)了各學(xué)科的學(xué)科特征。

四、科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)變革的反思

工程技術(shù)教育在課程標(biāo)準(zhǔn)中的變革，凸顯國家對于培養(yǎng)工程人才的決心。通過分析綜合科學(xué)課程與工程技術(shù)在教科書與課標(biāo)中的發(fā)展歷程，可以發(fā)現(xiàn)綜合科學(xué)與工程技術(shù)存在一榮俱榮的關(guān)系。這種關(guān)系取決于綜合科學(xué)課程提出的動機(jī)：培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的人才，緩解學(xué)科割裂，改變重視物理化學(xué)而輕視生物地理等“偏門學(xué)科”的現(xiàn)狀[22]。工程所天生具有的統(tǒng)籌設(shè)計屬性，為實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)，緩解學(xué)科之間的割裂現(xiàn)象提供了最富有實(shí)踐性的道路。伴隨著杜威的實(shí)用主義教育的傳播、STEM教育的興盛、2015年核心素養(yǎng)體系的提出，工程技術(shù)作為綜合科學(xué)課程的抓手，綜合科學(xué)課程作為工程技術(shù)的基石，二者的結(jié)合在義務(wù)教育中也會越發(fā)緊密。

在義務(wù)教育階段，課程標(biāo)準(zhǔn)的改動也對教育系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)提出了更高的要求。學(xué)校要重視開設(shè)更多工程技術(shù)有關(guān)的工程教育課程來補(bǔ)充課程標(biāo)準(zhǔn)中的留白。教師要提升自身工程設(shè)計與技術(shù)能力，尋找更多在真實(shí)情境中存在的工程技術(shù)問題來設(shè)計教案，同時在教學(xué)活動中要善于引導(dǎo)學(xué)生。在評價活動中，教師應(yīng)該注重評價的維度與課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)業(yè)質(zhì)量描述一致，善于利用課程標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計改進(jìn)課程評價方案，靈活運(yùn)用形成性評價促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。在教材方面，教師要明白教材不僅僅是教科書，由于工程技術(shù)本身具有功利屬性，因此對于工程技術(shù)教育而言，生活中的經(jīng)濟(jì)問題、社會管理問題、科學(xué)問題都有成為教材內(nèi)容的潛力。

工業(yè)4.0時代是工程設(shè)計和產(chǎn)業(yè)升級的時代，通過課程標(biāo)準(zhǔn)的改革與教學(xué)方式的升級，為新工科工程技術(shù)人才的培養(yǎng)賦能，才能使中國在產(chǎn)業(yè)改革升級的時代浪潮中取得最終勝利。

參考文獻(xiàn)

[1] 張軍霞.簡述我國小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的演變[EB/OL].（2017-12-1）[2022-5-5].https：//www.pep.com.cn/xh/kpjyzwh/kpd/kpjyzyyj/201812/t20181214_1934305.shtml.

[2] 劉恩山.《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的變化及其影響[J].人民教育，2017（07）：46-49.

[3] 袁運(yùn)開.科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)和我們的認(rèn)識[J].全球教育展望，2002，31（02）：12-16.

[4][9][12] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011：9，37-40.

[5] 王延玲，呂憲軍.論教學(xué)目標(biāo)設(shè)計理論與實(shí)踐的應(yīng)用研究[J].東北師大學(xué)報，2004（01）：136-141.

[6][8][11][14][16] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：7，90-120.

[7][10][13][15] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017：14，52-64.

[17] 黃曉，陳偉慧.浙江省綜合科學(xué)課程推進(jìn)中的問題與省思：基于浙江省綜合科學(xué)課程實(shí)施現(xiàn)狀的實(shí)證研究[J].教師教育研究，2014，26（02）：13-19+12.

[18][21]? 殷瑞鈺.工程哲學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2013：98-105.

[19] 王光榮.維果茨基的認(rèn)知發(fā)展理論及其對教育的影響[J].西北師大學(xué)報：社會科學(xué)版，2004（06）：122-125.

[20]呂立杰.大概念課程設(shè)計的內(nèi)涵與實(shí)施[J].教育研究，2020，41（10）：53-61.

[22] 王耀村.培育科學(xué)素養(yǎng)：初中綜合科學(xué)課程建設(shè)的浙江探索[J].全球教育展望，2021，50（12）：115-128.

[作者：涂貝爾（1996-），男，浙江溫州人，杭州師范大學(xué)經(jīng)亨頤教育學(xué)院，碩士生；魏曉東（1989-），女，黑龍江佳木斯人，杭州師范大學(xué)經(jīng)亨頤教育學(xué)院，講師，博士。]

【責(zé)任編輯? 郭振玲】