科學(xué)整合工程實(shí)踐的教學(xué)設(shè)計(jì)

宋蕊 占小紅

摘要： 通過以科學(xué)為核心的跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，尤其是科學(xué)課程與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐的整合，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力和工程素養(yǎng)是近年來基礎(chǔ)科學(xué)課程改革及實(shí)踐的重要趨向。以“模擬酒精測(cè)試器”為主題，以工程設(shè)計(jì)任務(wù)為教學(xué)框架，設(shè)計(jì)了確定目標(biāo)、收集相關(guān)知識(shí)；開發(fā)、形成初步解決方案；建立并測(cè)試模型；交流與評(píng)價(jià)；科學(xué)探究；迭代循環(huán)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等活動(dòng)環(huán)節(jié)，使學(xué)生熟悉工程設(shè)計(jì)過程，提高動(dòng)手能力，激發(fā)對(duì)工程的興趣與對(duì)工程職業(yè)的向往。

關(guān)鍵詞： 科工整合； 工程設(shè)計(jì)實(shí)踐； 初中科學(xué)； 教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)： 10056629（2018）2002905中圖分類號(hào)： G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1科學(xué)課程整合工程實(shí)踐的背景

近年來科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)與工程整合教育（STEM）成為了科學(xué)教育的新趨勢(shì)。STEM整合教育不是將科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)與工程簡(jiǎn)單的疊加，而是將四者形成一個(gè)有機(jī)結(jié)合體，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力[1]。STEM整合教育的類型眾多，可同時(shí)包含兩個(gè)或兩個(gè)以上STEM學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)，較為常見的有科—數(shù)整合、科—技整合、科—工整合。其中科—數(shù)整合在我國的理科教學(xué)中已是常態(tài)，而科—技整合在我國多以制作為標(biāo)志的課內(nèi)或課外活動(dòng)形式存在，有將科學(xué)教育帶上培養(yǎng)“能工巧匠”歧途的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

美國2013年頒布的《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（Next Generation Science Standards）[3]中，將工程實(shí)踐與科學(xué)探究整合稱為“科學(xué)和工程實(shí)踐”，作為科學(xué)教育的三個(gè)維度之一，成為基礎(chǔ)教育階段科學(xué)與工程教育整合的基本方式，并很快為其他國家的基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育改革所借鑒。……