國(guó)外K-12工程教育研究熱點(diǎn)、主題與發(fā)展趨勢(shì)

占小紅 周旦旦 符吉霞

摘要： 以Web of Science核心合集中的SCI-E、 SSCI引文數(shù)據(jù)庫(kù)為文獻(xiàn)樣本來(lái)源，篩選出近30年來(lái)國(guó)外K-12工程教育研究領(lǐng)域共計(jì)263篇文獻(xiàn)，采用文獻(xiàn)計(jì)量分析方法梳理出國(guó)外K-12工程教育研究的發(fā)展脈絡(luò)與熱點(diǎn)問(wèn)題。研究表明，國(guó)外K-12工程教育研究的發(fā)展可分為初步發(fā)展期、穩(wěn)步發(fā)展期和緩慢發(fā)展期;形成了“整合視角下的K-12工程教育”“K-12工程教育的屬性與形式”“K-12工程教育模式與教師專業(yè)發(fā)展”“K-12工程學(xué)習(xí)與學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展”四個(gè)研究主題;據(jù)此對(duì)我國(guó)K-12工程教育發(fā)展提出建議。

關(guān)鍵詞： 工程教育; K-12; 國(guó)外; 綜述; 文獻(xiàn)計(jì)量分析

文章編號(hào)： 1005-6629（2020）11-0019-09

中圖分類號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1? 研究背景

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人類文明的不斷進(jìn)步，對(duì)工程技術(shù)人才的需求日益擴(kuò)大，工程教育的發(fā)展將為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)創(chuàng)新提供人才支撐和儲(chǔ)備。工程教育旨在培養(yǎng)工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才，是學(xué)校和社會(huì)在特定情境中進(jìn)行的創(chuàng)造性專業(yè)教育。K-12工程教育則是指從幼兒園到12年級(jí)教育階段學(xué)生的工程意識(shí)、工程能力培育，其構(gòu)成工程教育體系的底層架構(gòu)，是高等工程教育的基礎(chǔ)和前提[1]。1982年，美國(guó)理科教師協(xié)會(huì)（National Science Teachers Association）發(fā)表《科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)： 20世紀(jì)80年代的科學(xué)教育》以及美國(guó)促進(jìn)科學(xué)協(xié)會(huì)發(fā)表《普及科學(xué)——美國(guó)2061計(jì)劃》，K-12工程教育的概念逐漸進(jìn)入人們的視野。隨后美國(guó)又陸續(xù)頒布了《美國(guó)K-12工程教育： 現(xiàn)狀及未來(lái)》等文件[2]進(jìn)一步推進(jìn)了K-12工程教育。新世紀(jì)伊始，STEM教育的興起和發(fā)展進(jìn)一步深化了工程作為一門所有學(xué)生都應(yīng)該學(xué)習(xí)的學(xué)科的認(rèn)知（NRC， 2009）[3]。隨著2012年美國(guó)《K-12科學(xué)教育： 實(shí)踐、交叉概念和核心思想》[4]和2013年《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》[5]（NGSS）的相繼頒布，明確提出通過(guò)在K-12階段進(jìn)行科學(xué)和工程實(shí)踐的方式推進(jìn)基礎(chǔ)工程教育，這在全球范圍內(nèi)引起了強(qiáng)烈反響，部分國(guó)家或地區(qū)開(kāi)始著手對(duì)其課程規(guī)劃文本進(jìn)行調(diào)整[6]，進(jìn)行工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)施建設(shè)，為教師提供相應(yīng)的專業(yè)發(fā)展等等。

由于K-12工程教育本身的復(fù)雜性和特殊性，要追求其可持續(xù)性的健康發(fā)展與創(chuàng)新，需要以對(duì)K-12工程教育的研究為支撐。近年來(lái)，國(guó)外K-12工程教育的理論研究和實(shí)踐探索逐步展開(kāi)，但迄今為止并沒(méi)有關(guān)于K-12工程教育研究的系統(tǒng)綜述，未能全局性把握該領(lǐng)域研究的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。為此，本文在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中將近30年來(lái)國(guó)外有關(guān)于K-12工程教育的文獻(xiàn)檢索予以匯總，借助引文分析、共詞分析等文獻(xiàn)計(jì)量分析方法，形成知識(shí)譜圖透視30年來(lái)國(guó)外K-12工程教育研究的體系結(jié)構(gòu)和數(shù)量變化規(guī)律，進(jìn)一步厘清K-12工程教育的研究發(fā)展與熱點(diǎn)，并結(jié)合當(dāng)前我國(guó)K-12工程教育的新要求，提出對(duì)未來(lái)我國(guó)K-12工程教育發(fā)展的重要啟示。

2? 研究方法和樣本建立

2.1? 研究方法

文獻(xiàn)計(jì)量分析以各種文獻(xiàn)為計(jì)量對(duì)象，通常運(yùn)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，將導(dǎo)入文獻(xiàn)的作者、來(lái)源期刊、國(guó)家/地區(qū)、引文等進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)，并且以量的形式輸出，本研究主要采用了引文分析法、共詞分析法以及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法三種子類分析方法展開(kāi)研究[7]。

2.2? 文獻(xiàn)樣本的檢索與選取

文獻(xiàn)樣本選取Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)的核心合集中的《科學(xué)引文索引（擴(kuò)展版）》（Science Citation Index Expanded， SCIEXPANDED）和《社會(huì)科學(xué)引文索引》（Social Sciences Citation Index， SSCI）兩個(gè)引文數(shù)據(jù)庫(kù)作為文獻(xiàn)樣本來(lái)源。“基礎(chǔ)教育”檢索關(guān)鍵詞英文可以有多種表達(dá)形式，如“K-12”“Basic education”“elementary education”，對(duì)基礎(chǔ)教育的研究可以細(xì)化到幼兒園與中小學(xué)的學(xué)段中去，因此關(guān)鍵詞甚至可以是幼兒園“kindergarten”或“nursery”，小學(xué)“elementary school”或“primary school”，中學(xué)“middle school”，也可以將中學(xué)進(jìn)一步細(xì)化為初中“junior high school”、高中“senior high school”等;而工程的表達(dá)形式為“engineering”。由于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)檢索不區(qū)分大小寫，因此使用字段標(biāo)識(shí)、布爾運(yùn)算符、括號(hào)和檢索結(jié)果創(chuàng)建并確定檢索式為“TI=（engineering）AND TS=（kindergarten OR nursery OR K-12 OR basic education OR fundamental education OR elementary school OR primary school OR middle school OR high school OR junior high OR junior school OR senior high OR senior school”），文獻(xiàn)類型選擇“Article”，數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源勾選“SCI”和“SSCI”，檢索的時(shí)間跨度自定義為1988～2018年，檢索日期為2019年1月4日，最終得到符合條件的文獻(xiàn)共1045篇。

考慮到文獻(xiàn)關(guān)鍵詞是由Web of Science的特定算法提取，可能與目標(biāo)文獻(xiàn)的主要研究有偏差，因此，對(duì)得到的1045篇研究文獻(xiàn)進(jìn)一步進(jìn)行人工篩選，通過(guò)認(rèn)真辨別每一篇文獻(xiàn)的標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞甚至是正文，去除與本研究無(wú)關(guān)的文獻(xiàn)，共篩選出263篇K-12工程教育領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)。

根據(jù)表1可知，排在前三位的關(guān)鍵詞本身是K-12工程教育研究的標(biāo)志詞，往后的關(guān)鍵詞有“外展”，說(shuō)明為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于工程的興趣以提高招生的質(zhì)量與數(shù)量，高等教育熱衷于與K-12教育合作開(kāi)展一系列外展教育活動(dòng)。再往后是“工程設(shè)計(jì)研究”，工程設(shè)計(jì)早已在全美各州的工程教育項(xiàng)目中得以體現(xiàn)，研究熱度居高不下?！皺C(jī)器人與機(jī)器人教育”也是K-12工程教育中的一個(gè)熱點(diǎn)，其中樂(lè)高公司的機(jī)器人在其中出現(xiàn)次數(shù)較多，它本身是一種玩具，極易引起K-12階段學(xué)生的興趣，同時(shí)有助于提高動(dòng)手能力，鍛煉孩子的空間和幾何立體感知，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，還能學(xué)習(xí)并應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、機(jī)械、電子、編程、算法、傳感器應(yīng)用等多學(xué)科知識(shí)，是邁入高等工程教育前對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程啟蒙的好選擇，研究熱度也很高。除此之外，包含了工程教育的STEM教育（Science， Technology， Engineering， Mathematics education）關(guān)注度也比較高。還有一些研究關(guān)注到工程教育中的性別差異，尤其是工程認(rèn)同差異，形成了性別差異這一研究熱點(diǎn)。除上所述，科學(xué)教育與教學(xué)、技術(shù)與技術(shù)教育的研究熱度也比較高。但是高頻關(guān)鍵詞中卻沒(méi)有出現(xiàn)數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)教育，在一定程度上說(shuō)明工程教育與數(shù)學(xué)教育相關(guān)度不高。

5.3? 研究主題提煉

為了顯示上述研究熱點(diǎn)之間的聯(lián)系，對(duì)得到的共詞矩陣作進(jìn)一步的聚類分析。將上述得到的詞篇矩陣導(dǎo)入到SPSS 23.0軟件中進(jìn)行聚類分析輸出聚類譜圖，如圖3所示[25]。

根據(jù)圖3可將28個(gè)高頻關(guān)鍵詞分成4個(gè)不同研究主題類團(tuán)，具體如下：

（1） 主題1“整合視角下的K-12工程教育”。以科學(xué)及其分支學(xué)科如化學(xué)、生物、物理等以及技術(shù)學(xué)科課程為基礎(chǔ)融合工程內(nèi)容與工程實(shí)踐，是K-12工程教育的重要途徑。該主題包含“實(shí)踐”“化學(xué)”“實(shí)驗(yàn)室”“技術(shù)與技術(shù)教育”“科學(xué)與科學(xué)專業(yè)”“K-12教育”“工程與工程專業(yè)”等關(guān)鍵詞，研究主要關(guān)注工程與科學(xué)、技術(shù)等整合的理論基礎(chǔ)，探討整合要素及模式，并開(kāi)展整合課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐研究，充分體現(xiàn)了K-12工程教育的跨學(xué)科性、綜合性、實(shí)踐性特征。如Georgieva等人通過(guò)工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“水質(zhì)調(diào)查”，展示了化學(xué)在生產(chǎn)生活實(shí)際中的應(yīng)用，使學(xué)生能夠更好地理解化學(xué)與工程及其關(guān)系[26]。

（2） 主題2“K-12工程教育的性質(zhì)與形式”。K-12工程教育的性質(zhì)定位以及具體實(shí)施形式是K-12工程教育的核心內(nèi)容。該主題包含“外展”“暑期項(xiàng)目”“STEM教育”“工程設(shè)計(jì)研究”“評(píng)價(jià)方式”“機(jī)器人與機(jī)器人教育”“非正式的教育與學(xué)習(xí)”等關(guān)鍵詞，主要解決K-12工程教育定位于正式還是非正式教育、校內(nèi)還是校外學(xué)習(xí)、常規(guī)時(shí)間學(xué)習(xí)還是延伸性學(xué)習(xí)等問(wèn)題，致力于尋求K-12工程教育的內(nèi)容革新以及形式上的

多樣化。如Xu， Haozhi等人鼓勵(lì)通過(guò)科學(xué)寫作的方式穿插化學(xué)工程實(shí)踐來(lái)提升學(xué)生的科學(xué)探究能力[27]。

（3） 主題3“K-12工程教育模式與教師專業(yè)發(fā)展”。K-12工程教育教學(xué)模式構(gòu)建以及師資隊(duì)伍建設(shè)是K-12工程教育的基礎(chǔ)性條件。該主題涉及“工程教育與教學(xué)”“教師發(fā)展”“學(xué)習(xí)模式”“科學(xué)教育與教學(xué)”“教師教育”等關(guān)鍵詞，從現(xiàn)有研究來(lái)看重點(diǎn)關(guān)注了工程教師的職前教育與職后教育，探討了通過(guò)與高等教育與工程師的合作促進(jìn)K-12工程教師專業(yè)發(fā)展的路徑。有關(guān)K-12的工程教育教學(xué)模式與學(xué)習(xí)模式的探索，既涉及理論設(shè)計(jì)，又對(duì)模式的有效性進(jìn)行了深入的實(shí)證檢驗(yàn)。如Apedoe， XS等人將科學(xué)探究與工程設(shè)計(jì)相結(jié)合，利用工程設(shè)計(jì)教授學(xué)生抽象的化學(xué)概念，并為該教學(xué)模式提供了指南[28]。

（4） 主題4“K-12工程教育對(duì)學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的影響”。K-12工程教育的功能及價(jià)值討論以及工程教育視域下發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)的框架和教學(xué)影響，是K-12工程教育體系中聚焦學(xué)生要素的重要方面。該主題涉及“工程師”“閱讀與寫作”“工程身份及其發(fā)展”“留住學(xué)生”“多樣性”等關(guān)鍵詞，主要關(guān)注學(xué)生對(duì)工程師的身份認(rèn)識(shí)及變化，以及學(xué)生在工程實(shí)踐過(guò)程中對(duì)自身的身份感知及變化;關(guān)注如何激發(fā)學(xué)生對(duì)工程的興趣，促使學(xué)生在工程領(lǐng)域的持續(xù)性學(xué)習(xí)進(jìn)而在高等教育階段選擇工程方向等;關(guān)注工程教育過(guò)程中種族、性別、學(xué)習(xí)背景的多樣性對(duì)學(xué)生工程相關(guān)素養(yǎng)發(fā)展的影響，關(guān)注學(xué)生工程學(xué)習(xí)的認(rèn)知過(guò)程的差異性和原因多樣性等。如Capobianco， BM等人研究了將學(xué)生暴露于基于工程設(shè)計(jì)的科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，不同性別和年級(jí)的學(xué)生對(duì)工程的認(rèn)同的差異程度[29]。

5.4? 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

將K-12工程教育研究領(lǐng)域28×28的高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣導(dǎo)入到Ucinet6.0軟件中進(jìn)行社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析，得到28個(gè)高頻關(guān)鍵詞的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖譜如圖4。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖譜中的節(jié)點(diǎn)表示關(guān)鍵詞，而節(jié)點(diǎn)之間的連線表示兩個(gè)關(guān)鍵詞的關(guān)系，若圖譜中的關(guān)鍵詞之間距離越小，表示它們的聯(lián)系越密切。本文將從整體屬性、核心—邊緣結(jié)構(gòu)、中心性三個(gè)維度來(lái)分析社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖譜[30]。

5.4.1? 基于整體屬性的分析

共詞網(wǎng)絡(luò)的密度代表著網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵詞之間的密切程度，數(shù)值越接近于1則聯(lián)系越密切[31]。在Ucinet6.0中測(cè)算得到圖4的密度值為1.4907，說(shuō)明國(guó)外K-12工程教育研究的范圍雖然偏窄，但研究程度較深入。

5.4.2? 基于核心—邊緣結(jié)構(gòu)的分析

據(jù)圖4可將其中的關(guān)鍵詞分為三層，首先是處在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖譜中間位置的核心層，此層的關(guān)鍵詞是K-12工程教育研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的主題結(jié)構(gòu)，也是該領(lǐng)域最受關(guān)注的研究熱點(diǎn)，從里到外分別有“K-12教育”“外展”“工程教育與教學(xué)”“工程與工程專業(yè)”“機(jī)器人與機(jī)器人教育”“實(shí)踐”“技術(shù)與技術(shù)教育”“性別問(wèn)題”“工程設(shè)計(jì)研究”。核心層之外的拓展層在K-12工程教育研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中起著過(guò)渡的作用，表示該研究領(lǐng)域的趨勢(shì)，包含的關(guān)鍵詞有“STEM教育”“學(xué)習(xí)模式”“閱讀與寫作”“化學(xué)”“實(shí)驗(yàn)室”“科學(xué)與科學(xué)專業(yè)”“多樣性”“非正式的教育與學(xué)習(xí)”“暑期項(xiàng)目”“評(píng)價(jià)方式”“科學(xué)教育與教學(xué)”。最靠近邊緣的為外圍層，表示該領(lǐng)域發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)或者研究熱度較小、是進(jìn)一步深入研究的方向，外圍層包含的關(guān)鍵詞有“工程身份及其發(fā)展”“整合教育”“留住學(xué)生”“工程師”“能源與能源利用”“基于項(xiàng)目的教育”“教師教育”“教師發(fā)展”。

從以上分析可知，目前K-12工程教育與技術(shù)教育關(guān)系最為密切，內(nèi)容上關(guān)注機(jī)器人、工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，同時(shí)注重與科學(xué)乃至STEM學(xué)科的整合;形式上外展活動(dòng)最為活躍，同時(shí)暑期項(xiàng)目、非正式教育與學(xué)習(xí)等處于拓展層，也表明K-12工程教育活動(dòng)越加豐富;但在關(guān)注K-12工程教育的內(nèi)容和形式研究的同時(shí)，教師教育、學(xué)生的工程學(xué)習(xí)及相關(guān)素養(yǎng)發(fā)展的研究卻進(jìn)展緩慢，表明K-12工程教育研究還有很大的拓展空間。

5.4.3? 基于中心性的分析

在Ucinet6.0中進(jìn)行中心度的計(jì)算，導(dǎo)出高頻關(guān)鍵詞的度數(shù)中心度、中介中心度以及接近中心度，并對(duì)其進(jìn)行降序排列（具體結(jié)果略）。

在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析中，三個(gè)中心度常用于度量節(jié)點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的地位和關(guān)系，其中，度數(shù)中心度越高的關(guān)鍵詞即代表著該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而中介中心度越高、度數(shù)中心度及接近中心度卻較低的關(guān)鍵詞代表著該研究領(lǐng)域的新興方向[32]。據(jù)三個(gè)中心度的排序結(jié)果可知，度數(shù)中心度較高的關(guān)鍵詞有“K-12教育”“工程教育與教學(xué)”“工程與工程專業(yè)”“外展”“實(shí)踐”“技術(shù)與技術(shù)教育”“機(jī)器人與機(jī)器人教育”等，即為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，而當(dāng)前研究的新興方向有“性別問(wèn)題”“學(xué)習(xí)模式”等。

6? 研究啟示

我國(guó)的中小學(xué)工程教育起步較晚，并且主要出現(xiàn)在技術(shù)教育領(lǐng)域，滲透于通用技術(shù)與信息技術(shù)兩個(gè)學(xué)科中[33]，但技術(shù)教育中的工程知識(shí)及知識(shí)的整合較少，也缺乏行之有效的教育模式或相關(guān)研究。近幾年，我國(guó)在科學(xué)與工程整合領(lǐng)域也出現(xiàn)了一些卓有成效的研究工作及實(shí)踐，但范圍及影響還非常有限，研究初步形成的課程及模式還有待進(jìn)一步探索。上述情況導(dǎo)致我國(guó)中小學(xué)生對(duì)工程與工程師以及工程實(shí)踐知之甚少，進(jìn)而對(duì)學(xué)生在高等教育階段專業(yè)方向的選擇產(chǎn)生直接影響[34]。針對(duì)上述問(wèn)題，本文在對(duì)30年來(lái)國(guó)外K-12工程教育研究領(lǐng)域的發(fā)展以及熱點(diǎn)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量研究的基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)的K-12工程教育及研究提出如下建議：

6.1? 將工程教育作為我國(guó)基礎(chǔ)教育教學(xué)的重要組成部分

將工程教育作為基礎(chǔ)教育教學(xué)的重要組成部分，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)教育階段工程教育的認(rèn)識(shí)普及和理論與實(shí)踐研究。第一，從宏觀政策層面進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)工程教育的宣傳和普及，將工程教育領(lǐng)域的認(rèn)知和素養(yǎng)發(fā)展要求放在基礎(chǔ)教育教學(xué)的目標(biāo)層次上，從目標(biāo)導(dǎo)向的角度凸顯工程教育的重要價(jià)值和地位。第二，從研究層面大力開(kāi)展基礎(chǔ)工程教育的專門研究，并引導(dǎo)政策制定。我國(guó)有關(guān)基礎(chǔ)工程教育的理論研究和實(shí)踐研究都還比較缺乏，需要將基礎(chǔ)工程教育作為基礎(chǔ)教育教學(xué)的專門領(lǐng)域和獨(dú)立要素開(kāi)展專門研究，盡快將對(duì)基礎(chǔ)工程教育的重視轉(zhuǎn)化為對(duì)該領(lǐng)域的系列研究，為基礎(chǔ)教育政策的制定提供進(jìn)一步的科學(xué)依據(jù)，從而促進(jìn)基礎(chǔ)工程教育目標(biāo)的落實(shí)。

6.2? 立足跨學(xué)科整合，滲透工程內(nèi)容與實(shí)踐

根據(jù)前面聚類分析的研究結(jié)果，工程與其他科目如科學(xué)、技術(shù)的整合是K-12工程教育研究的一大主題，跨學(xué)科性已經(jīng)成為國(guó)外K-12工程教育的突出特點(diǎn)[35]。隨著工程技術(shù)飛速發(fā)展，工程教育的內(nèi)容也逐漸向更新興、更前沿的方向演化，如“工程設(shè)計(jì)”“機(jī)器人與機(jī)器人教育”“能源與能源利用”“航天工程”“計(jì)算機(jī)集成制造”等領(lǐng)域。我國(guó)中小學(xué)的工程教育依托于信息技術(shù)課程，而信息技術(shù)課程內(nèi)容相對(duì)落后，通用技術(shù)課程又屬于勞動(dòng)與技術(shù)相結(jié)合的課程，學(xué)習(xí)目的是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐能力[36]，教材中的設(shè)計(jì)項(xiàng)目依舊以木工設(shè)計(jì)為主，內(nèi)容上與工程知識(shí)接軌較少，無(wú)法起到普及基礎(chǔ)工程知識(shí)和助推高等教育培養(yǎng)工程人才的作用。而工程與科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科整合尚處于初步探索階段。為此，一方面我國(guó)的技術(shù)教育要加強(qiáng)對(duì)工程內(nèi)容的滲透，讓技術(shù)教育這一工程教育的通道切實(shí)發(fā)揮作用，另一方面應(yīng)重視在科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域中整合工程知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)，加大該領(lǐng)域的研究和教學(xué)試驗(yàn)力度，促成適應(yīng)于我國(guó)中小學(xué)現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的整合形態(tài)的高質(zhì)量工程教育課程及教學(xué)模式加快涌現(xiàn)。

6.3? 創(chuàng)設(shè)工程教育平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)形式多樣性

早在2004年關(guān)鍵文獻(xiàn)#17就對(duì)K-12工程教育的外展活動(dòng)進(jìn)行了研究，此后還有各種暑期項(xiàng)目以及其他非正式教育出現(xiàn)，K-12工程教育形式上的多樣化成為該領(lǐng)域研究的重要組成部分。我國(guó)也應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)更豐富的K-12工程教育平臺(tái)。例如可開(kāi)展基礎(chǔ)教育與高等教育的合作、外展活動(dòng)、夏令營(yíng)，讓學(xué)生提前了解高等教育的工程領(lǐng)域有利于提高學(xué)生將來(lái)選擇專業(yè)的自主性，也可以仿照國(guó)外的工程設(shè)計(jì)課程，進(jìn)一步推進(jìn)機(jī)器人、軟件工程等方面的競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，以鞏固相關(guān)的學(xué)科知識(shí)，加深工程認(rèn)知和對(duì)工程技術(shù)的了解與實(shí)踐。

6.4? 完善評(píng)價(jià)體系，保障工程教育切實(shí)推進(jìn)

長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)我國(guó)中小學(xué)技術(shù)教育評(píng)價(jià)以學(xué)業(yè)成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，難以體現(xiàn)“立足實(shí)踐，注重創(chuàng)造，體現(xiàn)科技與人文”的教育主旨[37]。此外，有關(guān)工程教育的活動(dòng)，無(wú)論是滲透于技術(shù)教育過(guò)程中，還是與其他學(xué)科整合的途徑，乃至學(xué)校課程以外的外展活動(dòng)、夏令營(yíng)等，其評(píng)價(jià)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)都較為模糊，缺乏行之有效的評(píng)價(jià)手段和方式，并且評(píng)價(jià)結(jié)果相較于其他學(xué)科課程或教育教學(xué)活動(dòng)評(píng)價(jià)的結(jié)果產(chǎn)生的作用有限，因此不受重視，這在很大程度上影響了我國(guó)中小學(xué)工程教育的持續(xù)和深入開(kāi)展?，F(xiàn)階段僅美國(guó)NAEP構(gòu)建了技術(shù)與工程素養(yǎng)評(píng)估框架，并進(jìn)行了工具開(kāi)發(fā)與測(cè)試活動(dòng)，其他研究主要涉及工程態(tài)度、設(shè)計(jì)思維等素養(yǎng)的考察[38]。我國(guó)應(yīng)結(jié)合中小學(xué)工程教育的形式及相應(yīng)的定位，明確目標(biāo)要求，探索制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)方式，并確定將評(píng)價(jià)結(jié)果納入與升學(xué)相關(guān)的參考體系，促使中小學(xué)工程教育評(píng)價(jià)得以實(shí)施并通過(guò)評(píng)價(jià)保障其真正落地。

6.5? 注重中小學(xué)工程教育師資培養(yǎng)

美國(guó)工程教育的職前師資培養(yǎng)較為嚴(yán)格，從要求修讀幾何、三角學(xué)等數(shù)學(xué)知識(shí)到要求加入工程設(shè)計(jì)、靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等科學(xué)內(nèi)容，如今的工程教師資格獲取還要求修讀環(huán)境、電子與計(jì)算機(jī)、機(jī)械工程等內(nèi)容，學(xué)科專業(yè)知識(shí)與學(xué)科拓展知識(shí)并重的培養(yǎng)模式使其師資隊(duì)伍素質(zhì)普遍較高;此外，國(guó)外從2006年就有關(guān)于教師教育、教師發(fā)展的文獻(xiàn)#29，工程教師研究成為K-12工程教育研究的組成部分。而我國(guó)開(kāi)設(shè)工程技術(shù)教育相關(guān)專業(yè)的高校本就寥寥，許多中小學(xué)的勞動(dòng)技術(shù)課程、通用技術(shù)課程，甚至是信息技術(shù)課程的教師都由其他學(xué)科的教師兼任，造成課程標(biāo)準(zhǔn)與課堂教學(xué)的落差明顯[39]。因此打造優(yōu)秀的工程技術(shù)方向的教師隊(duì)伍尤為關(guān)鍵。為了滿足需要，師范院校可增開(kāi)此專業(yè)方向，也可嘗試進(jìn)行工程學(xué)院與教師教育學(xué)院學(xué)生的聯(lián)合培養(yǎng)，此外，還可以組織各省市縣在職工程技術(shù)教師培訓(xùn)，以期達(dá)到提高工程教育師資素質(zhì)的目的。

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