小學工程實踐微項目學習設計與實施

談梅芬

【摘 要】小學工程實踐是一類以學生為主體，通過實踐學習工程知識、掌握技能、習得創新思維和團隊合作精神的活動。在以微項目學習方式設計與實施工程實踐的過程中，教師需要整體把握單元教材的教學目標與教學內容，搭建工程知識框架，凸顯工程教育本質；多維度創設微項目情境，構建知識運用場域，深化意義學習；錨定素養促進能力發展，通過精簡學習內容引導學生推進工程任務，運用設計思維理念提升工程實踐關鍵能力，用評價反饋建構有意義的工程實踐過程，更好地落實學科實踐的課程育人功能。

【關鍵詞】小學科學 微項目學習 工程實踐

小學工程實踐是以學生為主體開展的工程教育活動，常以項目化學習方式組織實施，學生基于現實生活中的問題和挑戰，將工程原理和技能應用到實際情況中，以達到解決問題、提高技能和積累實踐經驗的目的。基于學生的年齡特點、知識基礎和技能程度，小學階段開展的工程項目化學習的主題、內容、時空等往往會受到局限。微項目學習是一類以具體項目為核心進行的學習活動，具有規模小、周期短的特點，同時又兼具項目化學習的情境性、真實性、實用性、創新性特點，非常適宜結合日常學科教學開展。下面，筆者以蘇教版科學二年級下冊“打開工具箱”單元為例，闡釋工程實踐微項目學習的設計與實施策略。

一、整體把握，凸顯工程本質，構建微項目學習“承重墻”

知識是一切教學活動的載體，核心素養導向的教學本質就是把知識加工成素養的過程。工程知識是工程實踐開展的基礎與核心，是學生在工程活動中需要用到的原理、定律、方法、技術，或是在工程實踐中形成的工程概念?？茖W學科開展的工程實踐微項目，盡管規模小、內容相對簡單，但也要體現學科課程的特色，符合項目進程的規范，注重工程知識的生成以及知識間的聯結與整合。因此，小學工程實踐微項目的設計要通過對課程標準的解讀、教材內容的梳理、學校資源的整合以及學生學習規律的研究，構建工程知識框架，凸顯工程教育本質。

“打開工具箱”單元為蘇教版科學二年級下冊教材內容。學生已有近兩年的科學學習經歷，掌握了一些科學原理、規律等，還掌握了部分工程領域的知識：知道工程師是做什么的，初步建立了工程技術是什么的概念，能辨識人造物和自然物之間的區別與聯系，知道人造物是由人設計并制造出來的。并有兩次開展“像工程師那樣”的專項學習經歷，初步了解了工程實踐的基本環節，也認識到工程活動就是從具體的問題和需求出發，通過設計和制作來滿足需求的過程。這些科學原理、技能方法、工作流程都為“打開工具箱”單元學習奠定了知識基礎。

本單元共有三課，內容主要是指導學生認識與使用身邊的常見工具。通過本單元的學習，學生將知道一些常見工具的名稱，知道這些工具的功能和使用方法；利用身邊可制作加工的材料和工具動手完成若干個簡單任務，知道要制作優秀的作品需要進行設計與改進。這些學習內容與活動將落實《義務教育科學課程標準（2022年版）》中“技術、工程與社會”“工程設計與物化”兩個核心學科概念的相關學習，同時形成“結構與功能”跨學科概念。筆者將教材內容與學科核心概念、每課的工程知識做具體梳理，見表1。

學生扎實的工程知識對學習的激勵作用是多方面的。首先，工程知識能夠指導微項目學習，可以為學生的操作提供重要的指導，有助于加深學生對實踐的理解和把握，提高實踐的質量和效率。其次，可以優化設計，幫助學生認識工程問題，客觀評估目標和需求，通過應用現有知識和對技術的合理組合和創新，提出更加可行、合理、優化的工程設計方案。再次，可以保障活動安全，學生運用工程知識可以更好地識別和解決潛在的安全問題，確保工程建設過程及使用過程的安全性。最后，工程知識也是工程實踐的源動力之一，不斷地積累、創新、應用和完善工程知識，可以不斷提高學生的工程實踐水平，激發學生更積極地投入實踐活動。

二、創設情境，深化意義學習，打通微項目學習“隔斷墻”

與科學原理規律的探究不同，工程實踐的學習要給學生創設充分的實踐情境，這是知識運用的大場域，即將工程知識作為一個“過程”置于一定的情境中，學生通過設計與制作某一件物化作品的形式，實現對工程知識的內化，體驗到知識學習的意義與價值。

學習目標是微項目情境創設的依據?；趯W科教材開展的工程實踐，教師對教材內容的編寫意圖應有清晰的認知，全面把握單元學習目標與課時學習目標。以“打開工具箱”這一單元為例：第一課“認識工具”重點為總體認識工具箱里的各種工具及功能；第二課“擰螺絲”重在觀察螺絲并給螺絲分類，以一個具體實物為載體，引導學生學習螺絲刀的使用；第三課“做個小溫室”是在前兩課的基礎上，進行多項工具使用技能的學習與練習，是對第一課“認識工具”的再提升。三課均是圍繞工具的認識和使用展開的，雖然內容不同，但都強調學生的體驗與解決實際問題能力的培養，滲透工程設計的思想。

聯結生活是微項目情境創設的基調。工程實踐就是構建課程知識與學生現實生活之間的關系，通過設計和制作各種物化作品等形式，促進學生發展動手能力、激發探究和解決問題的興趣。教師可從學生已有的學習經驗入手，結合學生學習興趣或需求，師生共同確定一個可操作的項目任務，隨后開展實踐活動。由于小學低年級學生年齡小，學生對自主選擇的項目任務的實踐難度不易把控，一般以教師選定后讓學生參與為主。以“打開工具箱”為例，本單元三課內容分別作這樣的微項目設計：將“認識工具”一課的活動設計為“制作便簽夾”，“擰螺絲”一課的活動設計為“組裝木質筆筒”，“做一個小溫室”一課的活動設計為“制作一個簡易溫室棚”。

學習內容是微項目情境創設的素材。如第一課《認識工具》，這課的第二部分是用合適的工具完成不同的任務，教材要求學生用三角尺（或直尺）在木塊上測量出規定的長度，用羊角錘釘釘子和拔釘子，用尖嘴鉗剪斷鐵絲和連接鐵絲，通過工具的使用達到認識工具作用的學習目標。由于這三個用工具的活動是相對獨立的，學生即便能學會工具的使用技巧，但為什么要學習這些工具，在什么場景下使用這些工具，學生是缺少學習的價值認同感的。因此，筆者用微項目“制作便簽夾”創建一個工程活動，學生帶著任務有的放矢地選擇工具、使用工具，這就使得工具的學習尤為必要，確保了項目的可操作性和實施的可行性。

實驗器材是微項目情境創設的載體。器材用具等在工程活動中起著重要的作用，它能夠激發學習興趣，提供直觀體驗，加深知識理解，培養技能方法，促進科學思維，有效增強學生的學習效果。教師給每一小組都準備了一個五金工具箱，并將這箱工具的使用貫穿整個單元的教學過程。學生圍繞這箱工具，先是整體認識各種工具名稱、功能作用、使用方法，并在此基礎上嘗試使用工具對材料進行加工，先后制作便簽夾、筆筒、溫室棚。學生的探究、觀察、操作、展示、表達得到充分保障與展示。

三、錨定素養，促進能力發展，打造微項目學習“樣板間”

工程實踐微項目的核心任務是開展工程活動，教師在進行情境創設、關注興趣的同時，更要重視學生學習的效能、思維的發展、技能的提升，深化其對所學知識的理解和應用，否則學生的學習有溫度無高度，課堂只是徒有熱鬧的勞技課。

（一）精簡項目內容，推進工程任務的高效完成

作為一種實踐型學習方式，工程活動有一定的流程范式，《義務教育科學課程標準（2022年版）》中將工程活動的過程概括為：明確問題—設計方案—實施計劃—檢驗作品—改進完善—發布成果。在實施微項目活動時，教師應簡化操作流程和方法，注重內容的結構化，適應小學生的能力和認知水平，將項目分解為幾個小部分，以層層遞進的方式，引導學生推進與完成工程任務，見表2。

（二）運用設計思維，提升學生工程實踐的關鍵能力

小學工程實踐微項目學習，是將微項目學習的方式引入小學科學工程領域的學習中，本質上仍是開展工程實踐活動。工程實踐作為一個綜合性的學習過程，它不僅涉及科學知識的應用，還需要學生具備系統思維、合作精神和溝通技巧。設計思維是以創意和解決問題為導向的思維方式和方法，教師在工程實踐中加強設計思維的引導與運用，學生可以獲得創新意識、多元化思考、實踐導向、團隊合作和學科應用等關鍵能力。

如微項目“制作一個簡易溫室棚”，在設計草圖環節，學生基于溫室棚的結構進行分析，就材料品種的選擇以及材料數量的統計進行多輪小組交流，形成初步的作品設計；在制作環節，小組成員之間分工合作，把設計的方案分步驟完成，運用提供的材料制作溫室棚的骨架模型；在檢驗作品環節，學生測試溫室棚是否符合要求，能否將盆栽放入其中，高度、寬度、平穩度是否合理，成品是否具備保溫性能；在展示溫室棚環節，學生介紹制作溫室棚的經歷，解說在遇到問題時是如何解決處理的，在制作過程中一些特別的細節又是怎么處理的，進行信息的多維度梳理與表達。設計思維理念在工程活動中的滲透與運用，使得學生不斷探究、思考、實驗和優化，將所學知識轉化為實際應用變為可能。

（三）注重評價反饋，建構有意義的工程實踐過程

微項目學習不僅僅是學生課程學習的一種方式，更是一個在實踐中不斷反思的過程。以評價為依托，審視項目的目標、流程和效果等，并作出必要的調整，這是一個動態的、反饋式的過程，能夠幫助學生更好地掌握實踐技能，高效地解決實際問題。

在評價中，教師要重點關注三個方面：一是指向工程素養的全面評價，不僅評價工程知識技能的掌握情況，還要評價項目進程管理、學生情感態度、小組合作能力等；二是評價內容，主要包括設計圖紙、作品模型、故事講述，以及學生在活動過程中的學習表現等；三是實施多主體評價，教師可以引導學生進行生生之間、師生之間的交流互動，形成一支多元學習支持團隊，同時鼓勵學生傾聽反饋意見，激發學生自我思考，在這一過程中，教師提供支持和指導，并通過提供機會和時間等方式來培養學生的評價能力。當然，活動中也需要注重學生的安全教育和指導，確?；顒舆^程中的安全和規范。見表3。

綜上所述，在以微項目學習方式設計與實施工程實踐的過程中，教師需整體把握單元教材的教學目標與教學內容，搭建工程知識框架，凸顯工程教育本質；多維度創設微項目情境，構建知識運用場域，深化意義學習；錨定素養促進能力發展，通過精簡學習內容引導學生推進工程任務，運用設計思維理念提升工程實踐關鍵能力，用評價反饋建構有意義的工程實踐過程，以期落實學科實踐的課程育人功能。

【參考文獻】

[1]崔允漷，王濤，雷浩.義務教育課程方案（2022年版）解讀[M] .北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）[M] .北京：北京師范大學出版社，2022.