小学科学课程中工程思想的研究

苗莹莹

2017年《小学科学课程标准》修订并印发，将科学内容划分为：物质科学、生命科学、地球与宇宙、技术与工程四个领域。新课标中增加了“技术与工程”领域。在这之前教材中“技术与工程”的内容隶属于物质。首师大叶宝生教授曾在课标解读时说到，小学科学课程中技术与工程内容分析，首先要阐释科学，然后在与科学的对应中理解技术和工程，最后将三者的区别和联系进行辨析，理解科学、技术和工程的关系。下面对科学、技术、工程、科学与技术工程体系进行文献分析。

关于科学

关于科学，不同领域有不同的定义。叶宝生教授在《科学课》杂志2018年3-4月一期中，发表了《小学科学课程中技术与工程的内容分析》这篇文章，文章中对科学做了这样的定义：从本体论看，科学是人类对自然世界的认识成果;从认识论看，科学是人类对自然世界的探索过程;从方法论上看，科学是人类应用理性思维建构的客观世界的认识。关于技术

在技术的发展过程中，产生了很多对技术的定义，最常见的定义有以下几种：《新华字典》对技术的定义是“进行生产活动或其他活动的知识技能和操作技巧”;《辞海》定义技术为“人类在征服自然力量，争取控制自然力量的斗争中，所积累的全部知识和经验”：王伯鲁先生在《技术究竟是什么——广义技术世界的理论阐释》一书中对技术的定义是“围绕‘如何有效的实现目的现实课题，主体后天不断创造和应用目的性活动序列或方式”：叶宝生教授在《小学科学课程中的技术教育因素及其策略》一文中认为“技术是指人们在变革自然、实现物质文化需要的过程中所创造、控制、应用和改进人工自然系统的目的性活动序列或方式。成果表现形式为人工自然物或说技术产品和工程设施”。

关于工程

“工程”一词最早是指人类有计划、有步骤地改造自然地活动。现在，所有人类有计划、有步骤、有系统的各种活动都可以在前面冠以“工程”一词。在《工程哲学》对工程的定义是：所谓工程，是指人类创造和构建人工实在的一种有组织的社会实践活动和结果。工程问题是造物定向的，具有明确的目的性，当时当地性，其答案不具有唯一性，其目的是满足主体的需求。

关于科学与技术、工程的关系

《小学科学课标》中提出：人类观察自然、研究各种现象产生和变化的原因，而产生科学，科学的核心是发现;对科学加以巧妙地运用以适应环境、改善生活而产生技术，技术的核心是发明;人类为实现自己的需要，对已有的物质材料和生活环境加以系统的开发、生产、加工、建造等，这便是工程，工程的核心是建造。

《工程哲学》：技术是工程的基本要素，若干技术的系统集成便构成了工程的基本形态。工程是技术的优化集成。科学家的科学思维是“反应性思维”“发现性思维”，体现着理论理性的认识。工程师的工程思维是“构建性思维”“设计性思维”和“实践性思维”，体现着实践理性的认识。

在《理论思维与工程思维―两种思维方式的僭越与划界》（修订本）一书中，徐长福提出：探求道理，意在将一种本然的法则揭示出来，供人们去遵循，是所谓的理论学科;绘制蓝图，意在刻画一种意想之中的应然状态，让人们去实施，是所谓的工程学科。理论思维和工程思维是两种不同的思维方式，很多人常常把科学思维和工程思维混为一谈，经常出现二者在地位和作用上的错位和僭越，导致严重的不良后果.

综述：课标提到的，科学发现、技术发明、工程建造所指的是科学、技术、工程三种不同类型的社会实践活动的结果。而从内容上看，科学的内容是客观世界，解决“是什么”和“为什么”的问题，技术与工程的内容是实践的行动规则，解决“如何做”的问题。从获得结果的过程与方法来看，科学的认识方法是探究，技术与工程的方法是设计和筹划。在教学中广大教师既要知道科学、技术、工程的内容又要通过正确的方法与过程获得其结果。其中徐长福《理论思维与工程思维——两种思维方式的僭越与划界》提出的观点我们可以理解为，用科学思维解决科学问题，用工程思维为出发点考虑工程问题，这与《工程哲学》中对于科学家思维、工程师思维的描述也是相吻合的。另外，《理论思维与工程思维》中还提到了两种思维相互僭越会产生不良后果，例如，柏拉图的《理想国》是一个典型的理论思维僭越工程思维，最终没有获得结果的例子。柏拉图是理论思维的建立者，《理想国》是运用理论思维探索社会生活原理、设计人文社会工程的最初典范。柏拉图充分显示了理论思维程序和“柏拉图牌”的强大逻辑力量，将国家工程的宏观框架按推理进行设计，形成“理想国”的图纸，但“理想国”最终也仅仅以一张图纸的形式存在，不会实现。

同样，在教學中也存在理论思维僭越工程思维的现象：2017年以前新课标没有出版，教材中涉及技术与工程的课程隶属于物质科学领域，教师们大多也只是按照科学内容来对待，主要表现为，凡是科学教材中涉及的内容都企图用探究地方法获得发现，用理论思维解决工程问题普遍存在。这样做，广大教师在对“技术与工程”领域教学中出现了用“探究”方法解决“如何做”的问题，最终难以获得结果，而学生的“筹划”思想的做事能力不能得到提高。

（作者单位：北京市通州区宋庄镇中心小学）