小學工程教育校本化實施的四條路徑

【摘 要】江蘇省宜興市經開區實驗小學以校訓“智雅”為辦學主張，積極響應國家工程教育戰略部署，依托校本科創特色和地域資源優勢，打造“少兒科創工程院”綜合實踐基地。學校通過激發師資潛力、打造物型課程、研發特色課程和創新評價方式等一系列措施，培養學生的工程思維和創新能力，為學生的全面發展奠定基礎，也為小學工程教育的開展提供了新的方向。

【關鍵詞】工程教育；少兒科創工程院；實踐基地；創新能力

【中圖分類號】G622.0" 【文獻標志碼】B" 【文章編號】1005-6009（2024）06-0017-03

【作者簡介】周徐健，江蘇省宜興市經濟技術開發區實驗小學（江蘇宜興，214200）黨支部書記、校長，高級教師。

黨的二十大報告提出，到2035年“實現高水平科技自立自強，進入創新型國家前列”的目標，并強調“加強科技基礎能力建設”“堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰”“全面提高人才自主培養質量”等要求。這對小學工程教育提出了新的挑戰，也賦予了教育工作者新的使命。江蘇省宜興市經濟技術開發區實驗小學（以下簡稱“實小”）創辦4年來，始終以校訓“智雅”為辦學主張，樂學蒙智，雅正立身，以“辦學生喜愛、老師幸福、家長滿意、社會認可的學校”和“培養有理想、有本領、有擔當的智雅少年”為己任，對照《無錫市關于推進中小學工程教育的指導意見》文件精神，充分依托校本科創特色和地域資源優勢，在高質量實施國家課程的基礎上，著力進行基于技術、長于工程的“少兒科創工程院”綜合實踐基地建設。立足面向素養、面向職業、面向拔尖創新人才培養三個維度，從校內外師資統整、物型課程打造、特色課程開發和評價方式創新等方面進行大膽探索。

一、激發師資潛力，追求廣參與

工程教育的關鍵在于師資，而師資配備合理的表現是穩定的校外師資隊伍和專業的校內師資隊伍。實小現有在編教師72人，其中宜興市級及以上骨干教師27人，平均年齡29歲。通過發放《教師興趣與特長調查問卷表》并梳理相關數據，我們發現有20位教師愛好科創工作，他們肯創新、樂奉獻，參與智慧課堂賽課熱情高，2022年共13位教師參賽，有8位教師獲一等獎，5位教師獲二等獎；輔導學生參加國家、省、市級各類科創競賽，有500多人次獲獎。這為實小進一步開展工程教育夯實了基礎。

2023年初，實小遴選相關專業教師來校上課，20位教師跟蹤聽課，邊學邊教、教學相長，更快更好地提升了自身工程教育的實踐能力和教學水平。同時，依托新成立的少兒科協組織和知識產權試點校平臺，實小積極聯系區域內相關企業的專業人士定期來校上好科普課。目前已邀請江蘇路通能源、丁蜀通用機場、中環領先科技等企業工程師來校授課，授課內容深受師生及家長的好評。

二、打造物型課程，追求高品質

蘇霍姆林斯基說，“校園環境是教育過程中最微妙的領域”。物型課程是對環境課程的聚焦和提升，指向在物，關鍵在型，突破在課程，目的在育人，重在“物”的文化塑型及課程意象。小學生因年齡較小，認知有限，對于工程教育的理解需要借助特定的校園物型課程來實現。

實小在“少兒科創工程院”綜合實踐基地建設過程中，以“每個場館會說話，每面墻壁都含情，每時每刻在育人”為目標，先后投入近400萬元，精心打造“四室、三坊、兩廊、一館”。四室，即科學實驗室、技術探究室、數字藝術室、信息創想室；三坊，即人工智能坊、科創孵化坊、工程技術坊；兩廊，即院士文化廊、工程科普廊；一館，即創新技術作品展示館。實小重視每個場館的日常管理工作，全力營造以“科創工程”為主題的校園生態環境，做到有個性布置、有使用臺賬、有專人負責、有服務保障。這不僅成為實小的一道亮麗風景線，更讓每個來訪者了解到場館背后關于工程的故事，讓他們從中得到教育與啟示。

三、研發特色課程，追求多元化

《義務教育科學課程標準（2022年版）》將“技術、工程與社會”“工程設計與物化”作為課程的核心內容，強調以現實問題引領課程建設。實小以項目為載體，以實踐為中心，以設計學習和操作學習為基本方式，設計跨學科、跨領域的校本特色課程。

實小立足無錫市課題“PBL理念下的人工智能少兒科創課程開發研究”，著力進行兩大課程群建設：一是國家課程中工程領域的通識性課程群，包括科學、數學、信息科技、勞動、綜合實踐活動五個領域中與工程相關的子課程，以事實性知識學習為主，強調識記、理解、觀察、分析、判斷；二是“少兒科創工程院”萌學課程群，主要包括萌發課程群、萌芽課程群、萌生課程群三大類，每一大類又分成基礎型、拓展型、研究型三種子課程群。

實小在基礎課程中滲透工程教育，在拓展課程中突出工程教育，在研究課程中深化工程教育，通過“萌發+萌芽+萌生=萌學”的人才培養與教育模式，以科創工程教育教學為出發點，結合兒童的年齡特征與認知規律，整合學校及社會資源，圍繞“少兒科創工程院”萌學課程內容架構這一中心，從“觀察·觀感”“動手·動腦”“創作·創新”3個層次，基于“工程+體驗、工程+生活、工程+文化、工程+技術、工程+表達、工程+創新”6個內容進行整體設計，編寫課程綱要，目前共開發了24門校本課程。實小分年級有序落實，堅持興趣與技能同步培養，普及與提高相互促進，讓興趣激發和問題產生、閱讀積累和現場探究、思辨演講和跨界體驗成為學習的另一種打開方式。如在課后延時服務時間采用走班上課的形式對學生實施教學，低年級進行實物化編程，中年級進行圖形化編程，高年級進行C++編程，同時穿插相關機器人編程和多元化模式的編程教學，以滿足不同層次學生的需求，讓學生從多個角度理解信息社會，感受數字化學習與生活的魅力。

實小培養的以統籌規劃、系統分析、整體設計、迭代優化、權衡決策等為特點的工程思維是一種富有教育意蘊和豐富價值的思維方式。我們引導學生面對真實的工程問題，圍繞“提問、想象、計劃、實驗、改進”五個步驟經歷工程學習活動。每個活動都有目標、材料清單、工作表、活動提示（圖像、圖表和圖形）。學生像工程師一樣提出一個問題，撰寫一份方案，構思一個設計，創建一個模型，實驗和測試某個模型，改進原先的相關步驟。這種基于工程設計過程的學習方式，不僅鍛煉了學生的動手實踐能力和問題解決能力，還促進了學生創造性思維和創新精神的培養。

如在“雞蛋撞地球 創意我最牛”工程教育項目課程中，我們引導學生利用生雞蛋、降落傘、緩沖包裝材料等制作裝置，使雞蛋撞地而不碎。首先，設計驅動性問題：“雞蛋碰撞地球，就如宇航員乘坐太空艙返回地球，是一個快速的、不斷和大氣摩擦的過程。假如讓一個雞蛋直接碰撞地球，會產生什么后果？現在要讓雞蛋像保護艙一樣安全落地，可以怎么做？在保護裝置的設計上我們需要考慮哪些問題？”以問題為導向，讓學生自發提出項目需要滿足的各項條件。其次，通過查找資料和撰寫方案，探索“不碎”之謎。學生初步了解“緩沖力”能起到保護作用的道理后，與父母、老師、同伴一起討論，將現有材料進行巧妙加工和組合，設計實驗，不斷驗證自己的創意。最后，通過親自實踐，探索“不碎”之謎。學生創意無限，自行設計出花樣繁多的雞蛋保護裝置——降落傘型、三角支架型、泡沫盒型、氣球型、彈力球型等。在驗證過程中，學生表現出較高的動手制作能力和孜孜不倦的科學探索精神，收獲了創意的奇妙和實踐成功的喜悅。

四、創新評價方式，追求廣覆蓋

學生的工程思維和創新能力是工程教育評價的著力點，實小根據學生年齡特征，按照“賦分、貼花、換幣、兌獎、頒章”開展進階式、過程性、激勵型評價，人人可行、天天可為、處處可得。

實小以班級為單位，分小組、定組長，各組發放《科創少年積分銀行手冊》。由班主任統籌，任課教師與家長協同，對學生的學習狀況進行全面賦分。每周五放學前各班開好總結會，以自評、互評的方式，確定表彰人選，之后在科創工程“積行榜”上為獲得表彰的人張貼一枚或數枚“大拇指”標簽。大隊部精心設計校園流通貨幣——淘星幣，分為1星、2星、5星三種面值，每獲得一個“大拇指”標簽即可換取1星幣一枚，以此類推；辟出專門場館開辦“淘星吧”，每月定期開放，學生手持星幣，爭先恐后地兌換自己心儀的特色文創用品。在每月評選“科創之星”時，實小會為每學期的“工程院小院士”頒發“成長勛章”。

工程教育是國家的戰略部署，也是無錫的第一行動。實小將圍繞宜興“2+3+N”現代產業體系需要，踐行“卓越工程師”和“未來科學家”的培養目標，通過豐富多彩的工程教育活動，培養學生的技術意識和工程觀念，在他們幼小的心田播下工程教育的金色種子，讓他們以更親近的情感、更理性的態度、更道德的方式看待科學技術，與工程世界和諧相處。