科学课程中的工程思想的研究意义

苗莹莹

在日常生活中，缺乏工程的思想会给我们带来一些麻烦。比如：节日在家里用餐，对多种菜品的冷热、荤素、做菜的顺序统筹安排将呈现一桌美食，如果缺乏统筹安排可能会出现太油腻了、太素了；炒菜先做完，等待炖菜过程中炒菜已经凉了；等待切、拌凉菜的过程中，热菜已经凉了等现象；学生对家庭作业科目、项目、时间需要统筹安排，如果缺乏统筹安排会出现某项作业没完成，遇到难题后，只顾解决难题，作业时间过长等；在修路过程中缺乏统筹安排，常会出现一条路修完，需要挖开修建某种管线再重修，甚至重修多次。这些例子中，关于多种因素的协调、匹配、筹划的思想，就是文章中提到的工程思想。

科学课程中工程思想研究的原因

2001年《科学（3-6年级）课程标准》（实验稿）中，将科学内容划分为：物质世界、生命世界、地球和宇宙三大领域。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。对比新旧课标我们发现，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”的内容隶属于物质世界。为什么在新课标修订中要把“技术与工程”从“物质科学”中分离出来？科学课上为什么要学习“技术与工程”？技术与工程的教学与之前科学教学在方法上应有什么区别？工程的思想怎样在科学课上体现？这些都成为我们近几年思考的重要问题。另外，在新课标出版后，许多专家学者解读什么是技术与工程；许多的科学教师在此基础上做出技术与工程的多个教学设计；许多教育机构借此契机开设“工程”内容的活动培养学生的各种能力。

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。并从本体论、认识论和方法论三个角度分析了科学、技术、工程及其性质。

本体论是指一类事物的内在规律。包括组成要素、结构和联系。

认识论是一类事物发生发展的过程及其特点和规律。

方法论指在发生发展过程中所凭借的方法。

这三种观点正是科学课教学的内容及方法。介绍中叶老师还提到，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”的問题。可见，科学与技术工程的界限是清晰的，但多年来，“技术与工程内容”隶属物质科学，科学教师始终没有将“是什么”“为什么”“如何做”的问题区别对待，基本都用科学探究的方法引导学生学习。

课标的变化，专家的分析，使我们对科学、技术、工程的界限的认识更加清晰，并意识到在教学中要用探究的方法认识科学，用筹划思想对待工程。多年来科学老师对科学探究的研究已经有一定的深度，而对于工程思想的研究却很少。基于此，我们应对小学科学课程中过程思想进行研究。

科学课程中工程思想研究的作用

通过课题研究，能够为科学老师提供关于技术与工程领域教学设计的依据，知道用工程的筹划思想设计教学过程。提高教师对科学课程中技术与工程领域课程的掌控力。

通过课题研究，增强学生筹划能力。引导学生经历“工程设计”，使学生在活动中养成谋事思想，逐步培养筹划能力。

科学课程工程思想研究的方式

文献研究 针对理论研究的内容，查阅《技术究竟是什么——广义技术世界的理论阐释》《工程哲学》《理论思维与工程思维》等书籍，查阅《科学课》杂志中，叶宝生教授关于“小学科学课程中技术与工程内容分析”等资料获得理论依据，对“科学”“技术”“工程”“工程思想”进行界定。

实践研究 课题实施阶段，对小学科学教材内容进行梳理，找到典型“工程”内容的课，教学设计，并体现工程思想。

总之，小学科学课程中的工程思想就是引导学生对一件事的多个因素进行协调、匹配、筹划，形成最佳的解决事情的方案，相信这种思想也有益于学生的终生发展。

（作者单位：北京市通州区宋庄镇中心小学）