技術(shù)與工程教育大單元教學探索

〔摘" "要〕" 自新課標提出在中小學探索大單元教學以來，廣大一線教師都在探索大單元教學的模式和教學實踐。小學科學技術(shù)與工程教育在探索大單元教學的過程中，進行了很多實踐。技術(shù)與工程素養(yǎng)的落實如何？在小學階段技術(shù)與工程教育和科學教育可否在大單元教學中有效融合？什么樣的大單元教學模式能夠更好地促進技術(shù)與工程素養(yǎng)的落實？基于此，筆者將青島版四下第六單元“電的本領”與第七單元“設計制作小臺燈”統(tǒng)整為大單元教學，探索大單元教學中技術(shù)與工程教育實踐效果。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學科學；大單元教學；技術(shù)與工程教育

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 05" " 022-024

當今社會，知識爆炸，科學技術(shù)更新迭代速度非?？欤瑖覍θ瞬诺木C合素質(zhì)提出了更高的要求?，F(xiàn)在中小學都在圍繞提高學生核心素養(yǎng)探索各種各樣的教學方法。2022年版新課程方案提出，中小學要探索大單元教學。這不僅僅是落實“雙減”政策的一種重要方式，還是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的有效途徑。技術(shù)與工程教育是小學科學中的重要組成部分，起著啟蒙作用，但是當下的小學科學技術(shù)與工程教育中還存在幾個問題需要解決。第一，在小學科學教學中，教師有時候會把科學素養(yǎng)和技術(shù)與工程素養(yǎng)混為一談。而事實上，技術(shù)與工程教育和科學教育學習方法不同，對應的學科素養(yǎng)不一樣，教學目標不相同，設計的教學活動也有不同的側(cè)重點。第二，小學技術(shù)與工程教育中設計的教學活動多種多樣，也不乏優(yōu)秀的學生作品，但技術(shù)與工程教育和科學教育之間的關(guān)聯(lián)度不夠，所以有的學生解釋不清技術(shù)與工程背后的科學原理。第三，目前大單元教學的模式是多種多樣的，雖然大體相似，但哪種適用于小學技術(shù)與工程教育，需要不斷探索。本文以青島版四下第六單元“電的本領”與第七單元“設計制作小臺燈”為教學素材，設計一個大單元的技術(shù)與工程教育案例，嘗試解決以上問題。

一、小學科學課堂學生的技術(shù)與工程素養(yǎng)

在小學科學課程標準中，核心素養(yǎng)主要是指學生在學習科學的過程中，逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是科學課程育人價值的集中體現(xiàn)，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等方面。

課標中，核心素養(yǎng)這四個維度中包含著技術(shù)與工程素養(yǎng)的內(nèi)容，課標都冠以科學觀念與科學思維，但進行技術(shù)與工程教育時需要明確其中的技術(shù)與工程觀念、思維、探究實踐與態(tài)度責任。若不明確這些核心素養(yǎng)，在教學過程中，側(cè)重點就會有所偏離，導致技術(shù)與工程教育雖然實施了，但沒有完成技術(shù)與工程素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。表1為梳理出的小學階段技術(shù)與工程素養(yǎng)，主要是技術(shù)與工程素養(yǎng)獨有的，有些思想方法和科學素養(yǎng)重合，不在此贅述。

二、小學科學課題技術(shù)與工程教育和科學教育的關(guān)系

從以上的小學科學中技術(shù)與工程素養(yǎng)的梳理中，我們可以看到技術(shù)與工程教育和科學教育的關(guān)系：技術(shù)與工程觀念要求學生知道技術(shù)產(chǎn)品和工程中包含科學觀念與原理；技術(shù)與工程思維需要對比分析、重組思維、發(fā)散思維、創(chuàng)新思維等這些在科學教育中必不可少的思維方法；技術(shù)與工程教育和科學教育同樣強調(diào)保護環(huán)境和節(jié)約能源的態(tài)度責任。可能只有在技術(shù)與工程實踐能力上有明顯不同，但是在研究技術(shù)與工程的過程中，需要用到必要的科學觀念與原理。學生在學習相關(guān)的科學觀念與原理的過程中，就需要具有相應的科學探究實踐能力。綜上可以看出，從培養(yǎng)技術(shù)與工程素養(yǎng)的角度出發(fā)，必然具備需要的科學素養(yǎng)，所以在進行技術(shù)與工程教育時，需要進行與之相關(guān)的科學教育。

三、適用于技術(shù)與工程教育的大單元教學模式

目前，有研究者認為，小學科學大單元教學是以大概念為線，統(tǒng)整單元目標、學科概念、學習任務、學生活動、教學評價的教學單位。大概念就是小學課標提出的十三個核心概念。大單元教學需要注意設計主題任務，圍繞單元知識創(chuàng)設問題情境。項目式學習塑造真實情境，將大概念融入以解決真實問題的任務中，學生在完成核心任務的過程中，統(tǒng)整所學知識，完成對核心素養(yǎng)的落實。小學科學技術(shù)與工程大單元教學設計可以“UbD”模式為導向，構(gòu)建“教學評”一體化的教學體系，設計模式為：確定主題明確核心大概念—確定大單元教學目標—制訂評估標準—設計教學活動。小學科學技術(shù)與工程大單元教學中，為了更好地落實技術(shù)與工程核心素養(yǎng)，往往需要讓學生掌握技術(shù)與工程背后的科學觀念與原理，所以設計的教學活動需要考慮把科學教育更好地融入。有研究者提出了ＥＤＥＩＰＴ模型，將教學過程分為六個步驟，包含共性需求、定義問題、精細加工、方案構(gòu)思、原型制作、測試迭代。其中的精細加工就是解決定義工程問題中產(chǎn)生的概念困惑，如果有相關(guān)的科學概念困惑，就為學生補充必要的科學概念教學。

四、大單元教學背景下小學科學技術(shù)與工程教育實踐

在青島版小學科學教材中，每冊的最后一個單元均聚焦于技術(shù)與工程教育領域的內(nèi)容。如果教學僅僅圍繞這一單元進行，可能會導致，學生雖然能夠制作出作品，卻不會解釋其中的科學原理。因此，我們需要整合技術(shù)與工程領域中所涉及的其他相關(guān)科學觀念。以四年級下冊第七單元“設計制作小臺燈”為例，在制作過程中，學生需要運用電路的知識。學生在第六單元已經(jīng)介紹了“電的本領”，如果教師能將這兩個單元的知識有效整合，幫助學生形成一個整體的概念，這將提升學生的技術(shù)與工程素養(yǎng)，還能增強他們對科學觀念的理解與應用能力，從而提高他們的問題解決能力。

（一）確定主題明確核心大概念

“電的本領”在課標中屬于電磁相互作用，在“物質(zhì)的運動與相互作用”這個大概念中，“設計制作小臺燈”涉及的大概念主要有“技術(shù)、工程與社會”和“工程設計與物化”。本次的大單元設計整合以設計制作小臺燈為核心，在制作過程中應用電路相關(guān)知識，所以本次大單元制定的主題為“玩轉(zhuǎn)電路體驗館——利用電路知識進行發(fā)明小創(chuàng)作”。

（二）確定大單元教學目標與評估標準

大單元教學目標以核心素養(yǎng)為導向，在倡導“教學評”一體化教學體系中，是設計教學活動和制訂學生學習活動評價標準的重要依據(jù)。大單元教學目標需要參考課標中相關(guān)的核心素養(yǎng)，結(jié)合具體的教學內(nèi)容，能夠指導學生學習和教師教學，是具體而明確的。評估標準則需要依據(jù)教學目標，確定可測量、可觀察的觀測點?！巴孓D(zhuǎn)電路體驗館”大單元教學目標與評估標準如表2所示。

（三）設計教學活動

技術(shù)與工程大單元教學活動要依據(jù)教學目標和評估標準，圍繞大單元主題任務，落實技術(shù)與工程核心素養(yǎng)，采用ＥＤＥＩＰＴ模型。設計活動如表3所示。圍繞大單元的核心任務“利用電路知識進行發(fā)明小創(chuàng)作”，發(fā)布四個子任務，每個子任務完成相應的教學活動步驟。

在實施教學活動中，學生圍繞核心任務，不僅僅是學習如何設計制作小臺燈或者其他小發(fā)明，還要掌握電路基本知識。采用ＥＤＥＩＰＴ模型，可以把第六單元“電的本領”與第七單元“設計制作小臺燈”統(tǒng)整起來，很好地把技術(shù)與工程教育和科學教育結(jié)合起來，學生技術(shù)與工程素養(yǎng)和科學素養(yǎng)得到很好落實。

綜上所述，技術(shù)與工程教育的大單元教學需要明確界定技術(shù)與工程素養(yǎng)的內(nèi)容，避免教師在設計技術(shù)與工程教育大單元教學時，將技術(shù)與工程素養(yǎng)與科學素養(yǎng)相混淆，從而導致技術(shù)與工程素養(yǎng)的缺失。大單元教學注重的是整合，梳理技術(shù)與工程素養(yǎng)的目的并非要將技術(shù)與工程教育和科學教育割裂開來，而是要積極探索如何更好地將技術(shù)與工程教育和科學教育整合進大單元教學設計和教學模式中。采用EDEIPT教學模型，有助于教師在設計技術(shù)與工程教學活動時，融入科學內(nèi)容，從而提升學生的核心素養(yǎng)。

參考文獻

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