科學(xué)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(huì)給我們帶來(lái)一些麻煩。比如：節(jié)日在家里用餐，對(duì)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(huì)出現(xiàn)太油膩了、太素了；炒菜先做完，等待燉菜過(guò)程中炒菜已經(jīng)涼了；等待切、拌涼菜的過(guò)程中，熱菜已經(jīng)涼了等現(xiàn)象；學(xué)生對(duì)家庭作業(yè)科目、項(xiàng)目、時(shí)間需要統(tǒng)籌安排，如果缺乏統(tǒng)籌安排會(huì)出現(xiàn)某項(xiàng)作業(yè)沒(méi)完成，遇到難題后，只顧解決難題，作業(yè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等；在修路過(guò)程中缺乏統(tǒng)籌安排，常會(huì)出現(xiàn)一條路修完，需要挖開(kāi)修建某種管線(xiàn)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(xué)課程中工程思想研究的原因

2001年《科學(xué)（3-6年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》（實(shí)驗(yàn)稿）中，將科學(xué)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(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》修訂并印發(fā)，將科學(xué)內(nèi)容劃分為：物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域。對(duì)比新舊課標(biāo)我們發(fā)現(xiàn)，新課標(biāo)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(biāo)修訂中要把“技術(shù)與工程”從“物質(zhì)科學(xué)”中分離出來(lái)？科學(xué)課上為什么要學(xué)習(xí)“技術(shù)與工程”？技術(shù)與工程的教學(xué)與之前科學(xué)教學(xué)在方法上應(yīng)有什么區(qū)別？工程的思想怎樣在科學(xué)課上體現(xiàn)？這些都成為我們近幾年思考的重要問(wèn)題。另外，在新課標(biāo)出版后，許多專(zhuān)家學(xué)者解讀什么是技術(shù)與工程；許多的科學(xué)教師在此基礎(chǔ)上做出技術(shù)與工程的多個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)；許多教育機(jī)構(gòu)借此契機(jī)開(kāi)設(shè)“工程”內(nèi)容的活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。

首師大葉寶生教授曾在課標(biāo)解讀時(shí)說(shuō)到，小學(xué)科學(xué)課程中技術(shù)與工程內(nèi)容分析，首先要闡釋科學(xué)，然后在與科學(xué)的對(duì)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(jìn)行辨析，理解科學(xué)、技術(shù)和工程的關(guān)系。并從本體論、認(rèn)識(shí)論和方法論三個(gè)角度分析了科學(xué)、技術(shù)、工程及其性質(zhì)。

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

認(rèn)識(shí)論是一類(lèi)事物發(fā)生發(fā)展的過(guò)程及其特點(diǎn)和規(guī)律。

方法論指在發(fā)生發(fā)展過(guò)程中所憑借的方法。

這三種觀(guān)點(diǎn)正是科學(xué)課教學(xué)的內(nèi)容及方法。介紹中葉老師還提到，科學(xué)的內(nèi)容是客觀(guān)世界，解決“是什么”和“為什么”的問(wèn)題，技術(shù)與工程的內(nèi)容是實(shí)踐的行動(dòng)規(guī)則，解決“如何做”的問(wèn)題?？梢?jiàn)，科學(xué)與技術(shù)工程的界限是清晰的，但多年來(lái)，“技術(shù)與工程內(nèi)容”隸屬物質(zhì)科學(xué)，科學(xué)教師始終沒(méi)有將“是什么”“為什么”“如何做”的問(wèn)題區(qū)別對(duì)待，基本都用科學(xué)探究的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

課標(biāo)的變化，專(zhuān)家的分析，使我們對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程的界限的認(rèn)識(shí)更加清晰，并意識(shí)到在教學(xué)中要用探究的方法認(rèn)識(shí)科學(xué)，用籌劃思想對(duì)待工程。多年來(lái)科學(xué)老師對(duì)科學(xué)探究的研究已經(jīng)有一定的深度，而對(duì)于工程思想的研究卻很少?；诖?，我們應(yīng)對(duì)小學(xué)科學(xué)課程中過(guò)程思想進(jìn)行研究。

科學(xué)課程中工程思想研究的作用

通過(guò)課題研究，能夠?yàn)榭茖W(xué)老師提供關(guān)于技術(shù)與工程領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計(jì)的依據(jù)，知道用工程的籌劃思想設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程。提高教師對(duì)科學(xué)課程中技術(shù)與工程領(lǐng)域課程的掌控力。

通過(guò)課題研究，增強(qiáng)學(xué)生籌劃能力。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“工程設(shè)計(jì)”，使學(xué)生在活動(dòng)中養(yǎng)成謀事思想，逐步培養(yǎng)籌劃能力。

科學(xué)課程工程思想研究的方式

文獻(xiàn)研究 針對(duì)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(xué)》《理論思維與工程思維》等書(shū)籍，查閱《科學(xué)課》雜志中，葉寶生教授關(guān)于“小學(xué)科學(xué)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(duì)“科學(xué)”“技術(shù)”“工程”“工程思想”進(jìn)行界定。

實(shí)踐研究 課題實(shí)施階段，對(duì)小學(xué)科學(xué)教材內(nèi)容進(jìn)行梳理，找到典型“工程”內(nèi)容的課，教學(xué)設(shè)計(jì)，并體現(xiàn)工程思想。

總之，小學(xué)科學(xué)課程中的工程思想就是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一件事的多個(gè)因素進(jìn)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(xué)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(xué)）