新编苏教版《科学》教材“技术与工程领域”内容编写特点

时代在进步，当代经济社会的发展越来越依靠科技的自主创新发展，依赖于广大公民科技素养的提高，其中，技术与工程素养的重要性日益凸显。2017年颁布的《义务教育小学科学课程标准》新增技术与工程板块，是应公民提升技术与工程素养需求的必要之举。在课程标准的指导下，新编苏教版小学《科学》教材（以下简称“新编教材”）将技术与工程领域作为教材编写的重点，基于翔实的基础研究、精心的策划编撰和反复的实践检验，形成了一至六年级技术与工程领域的教材内容总体架构，无论从内容上还是形式上，都让人耳目一新。那么，新编教材在这部分内容的编写上有什么特点？具体来说，在编写意图上有何考量？在内容设计上如何布局？在学生学习方式上做何设计？本文将逐一解读。

编写意图上，探索技术与工程素养的课程化方案

我们知道，技术与工程素养不可能直接用告诉的方式让学生获得，而是学生在经历一系列活动的过程中习得与养成的。应该设计哪些活动呢？这就要做将技术与工程素养“课程化”的工作。我们遵循泰勒原理，立足学生视角，采取逆向设计思路，围绕通过学习实现什么、学什么、怎么学三个基本问题，梳理、构建了一个较为完整的课程开发方案。

1.通过学习实现什么

我们并不是以培养工程师为目标，而是培养学生的技术与工程素养。技术与工程素养对于新时代的公民来说越来越重要，但却是我们目前严重缺失的。技术与工程素养究竟是什么，学理上还有待进一步研究。我们认为，技术与工程素养是学生经由学习所形成的关于技术与工程的观念、能力和品格。美国《技术与工程素养框架》中，将其界定为：使用理解和评价技术的能力，以及提出解决方案和实现目标所需要的理解技术原理和策略的能力。新编教材删繁就简，基于小学生的认知特点，从最基本的问题出发，教学生了解技术是怎么产生的，技术有什么作用;引导学生知道工程是一件什么样的事情，怎样像工程师那样做工程设计。

2.学习什么

技术与工程素养是一种专门的素养，应该得到专门的训练，这就要求我们有针对性地编写专门的内容单元。从整套教材来看，横向上，根据学生的认知特点，新编教材在每个年级安排了适合学生学习的主题单元，与其他领域的主题单元相互联系，形成整体;纵向上，这些内容又前后接续、自成一体，形成技术与工程领域内的整体性、进阶性的内容架构（见表1）。

3.怎么学习

我们知道，科学、技术、工程三者虽密不可分，但它们毕竟是三种不同的活动。科学是研究各种现象的产生和变化的原因;技术是人们对自然的利用和改造;而工程是运用科学和技术进行设计，解决实际问题和制造产品的活动。因此，新编教材针对技术和工程的学习内容设置了有别于科学探究的活动方式。《像工程师那样》专项学习，以工程实践活动的六个步骤引导学生亲历工程设计的全过程。STEM学习用了产品开发指南的方式呈现，其用意是给学生一种专门的工程思维的历练。

内容设计上，构建技术与工程教育的整体性框架

技术与工程素养的发展是一个复杂的问题，不可能用单一途径、单一手段去解决。知识有知识传授的方法，技能有技能训练的方式，能力培养则要依托于真实情境和复杂问题，这些都要通过不同的内容板块去实现，因此要分门别类地进行设计。从整体上看，不同的学习内容之间也不是孤立存在的，它们之间需要有一种结构化的考量，从而达成“1+1>2”的整体效应。

1.主题单元的设计

这部分内容的设计，旨在让学生了解基本的技术与工程的知识，掌握基本技能。它们被设计成主题单元。内容设計上，保留了旧版教材中的经典内容，如：《身边的材料》（三下）、《仿生》单元（五下）、《简单机械》单元（五下），指向课程标准中所规定的技术与工程领域的学习内容和相应的学习目标，体现新版教材编写的基本原则、基本理念，强调学生动手做、做中思。还有一些新增的项目，如一年级上册《走进科学》中的《小小工程师》一课，作为《小小科学家》的姊妹篇，开启了整套教材科学与工程技能双线并进的模式。二年级下册的《打开工具箱》和六年级上册的《科技改变生活》，也都是首次被编入教材。

2.专项学习的设计

只知道知识和技能是不够的，还要有专门的运用知识和技能的机会。对于学生来说，他们对一件事情的了解常常是从对从事这件事情的人的了解开始的，也就是说，这个角色给了学生一种切身的体验。专业的事情要向专门的人去学习，从事技术与工程领域最专业的人，就是工程师了，所以我们设计了题为《像工程师那样》的专项学习单元，放置在每个年级上册教材的最后，与下册教材中的《像科学家那样》相呼应。在学着工程师的样子工作的过程中，学生渐渐学会了工程师怎样思考问题，怎样设计产品，从而对技术与工程究竟是怎么一回事有较为全面的体验。

3.科学阅读的设计

我们认为阅读是非常重要的，不仅可以让学生获得很重要的信息（比如说一些事实性的知识），还可以让他们了解科技发展的历程，以及科学家、工程师在其中所起到的作用。更重要的是，编写组秉持动态教材观的理念，将阅读材料作为科学家、工程师们就某一问题持续性对话的“过程记录”，这样一来，学生也成为参与对话的一方，他们以自己的科学、工程实践经历来与专业工作者们对话。这种“专业性”的彰显，对于引导学生校正自己在工程实践中的态度和行为，进而激发投身工程的兴趣，都是大有裨益的。

基于上述理念，新编教材就技术与工程领域的内容设计了两种专门的阅读材料：其一，是一至六年级下册教材中的《科技发展历史》，共计6篇材料，以编年史的方式呈现出整个人类历史上，在科学、技术、工程等领域中出现的划时代的人物、事件和成果。其二，是《像工程师那样》中呈现的介绍工程师工作内容与方式的资料，共计6个话题（见表2）。

4.STEM学习的设计

STEM课程设计上，我们以工程设计为基石，强调学生用科学、技术、数学各个领域的知识来自主解决身边有意义的问题，以此增加在真实情境中综合地运用知识解决复杂问题的机会，创设发展高阶思维的机会。