小學(xué)工程實踐微項目學(xué)習(xí)設(shè)計與實施

談梅芬

【摘 要】小學(xué)工程實踐是一類以學(xué)生為主體，通過實踐學(xué)習(xí)工程知識、掌握技能、習(xí)得創(chuàng)新思維和團(tuán)隊合作精神的活動。在以微項目學(xué)習(xí)方式設(shè)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(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，搭建工程知識框架，凸顯工程教育本質(zhì)；多維度創(chuàng)設(shè)微項目情境，構(gòu)建知識運(yùn)用場域，深化意義學(xué)習(xí)；錨定素養(yǎng)促進(jìn)能力發(fā)展，通過精簡學(xué)習(xí)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生推進(jìn)工程任務(wù)，運(yùn)用設(shè)計思維理念提升工程實踐關(guān)鍵能力，用評價反饋建構(gòu)有意義的工程實踐過程，更好地落實學(xué)科實踐的課程育人功能。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué) 微項目學(xué)習(xí) 工程實踐

小學(xué)工程實踐是以學(xué)生為主體開展的工程教育活動，常以項目化學(xué)習(xí)方式組織實施，學(xué)生基于現(xiàn)實生活中的問題和挑戰(zhàn)，將工程原理和技能應(yīng)用到實際情況中，以達(dá)到解決問題、提高技能和積累實踐經(jīng)驗的目的。基于學(xué)生的年齡特點、知識基礎(chǔ)和技能程度，小學(xué)階段開展的工程項目化學(xué)習(xí)的主題、內(nèi)容、時空等往往會受到局限。微項目學(xué)習(xí)是一類以具體項目為核心進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動，具有規(guī)模小、周期短的特點，同時又兼具項目化學(xué)習(xí)的情境性、真實性、實用性、創(chuàng)新性特點，非常適宜結(jié)合日常學(xué)科教學(xué)開展。下面，筆者以蘇教版科學(xué)二年級下冊“打開工具箱”單元為例，闡釋工程實踐微項目學(xué)習(xí)的設(shè)計與實施策略。

一、整體把握，凸顯工程本質(zhì)，構(gòu)建微項目學(xué)習(xí)“承重墻”

知識是一切教學(xué)活動的載體，核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)本質(zhì)就是把知識加工成素養(yǎng)的過程。工程知識是工程實踐開展的基礎(chǔ)與核心，是學(xué)生在工程活動中需要用到的原理、定律、方法、技術(shù)，或是在工程實踐中形成的工程概念。科學(xué)學(xué)科開展的工程實踐微項目，盡管規(guī)模小、內(nèi)容相對簡單，但也要體現(xiàn)學(xué)科課程的特色，符合項目進(jìn)程的規(guī)范，注重工程知識的生成以及知識間的聯(lián)結(jié)與整合。因此，小學(xué)工程實踐微項目的設(shè)計要通過對課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀、教材內(nèi)容的梳理、學(xué)校資源的整合以及學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律的研究，構(gòu)建工程知識框架，凸顯工程教育本質(zhì)。

“打開工具箱”單元為蘇教版科學(xué)二年級下冊教材內(nèi)容。學(xué)生已有近兩年的科學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷，掌握了一些科學(xué)原理、規(guī)律等，還掌握了部分工程領(lǐng)域的知識：知道工程師是做什么的，初步建立了工程技術(shù)是什么的概念，能辨識人造物和自然物之間的區(qū)別與聯(lián)系，知道人造物是由人設(shè)計并制造出來的。并有兩次開展“像工程師那樣”的專項學(xué)習(xí)經(jīng)歷，初步了解了工程實踐的基本環(huán)節(jié)，也認(rèn)識到工程活動就是從具體的問題和需求出發(fā)，通過設(shè)計和制作來滿足需求的過程。這些科學(xué)原理、技能方法、工作流程都為“打開工具箱”單元學(xué)習(xí)奠定了知識基礎(chǔ)。

本單元共有三課，內(nèi)容主要是指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識與使用身邊的常見工具。通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)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(wù)，知道要制作優(yōu)秀的作品需要進(jìn)行設(shè)計與改進(jìn)。這些學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動將落實《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“技術(shù)、工程與社會”“工程設(shè)計與物化”兩個核心學(xué)科概念的相關(guān)學(xué)習(xí)，同時形成“結(jié)構(gòu)與功能”跨學(xué)科概念。筆者將教材內(nèi)容與學(xué)科核心概念、每課的工程知識做具體梳理，見表1。

學(xué)生扎實的工程知識對學(xué)習(xí)的激勵作用是多方面的。首先，工程知識能夠指導(dǎo)微項目學(xué)習(xí)，可以為學(xué)生的操作提供重要的指導(dǎo)，有助于加深學(xué)生對實踐的理解和把握，提高實踐的質(zhì)量和效率。其次，可以優(yōu)化設(shè)計，幫助學(xué)生認(rèn)識工程問題，客觀評估目標(biāo)和需求，通過應(yīng)用現(xiàn)有知識和對技術(shù)的合理組合和創(chuàng)新，提出更加可行、合理、優(yōu)化的工程設(shè)計方案。再次，可以保障活動安全，學(xué)生運(yùn)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(shè)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(chuàng)新、應(yīng)用和完善工程知識，可以不斷提高學(xué)生的工程實踐水平，激發(fā)學(xué)生更積極地投入實踐活動。

二、創(chuàng)設(shè)情境，深化意義學(xué)習(xí)，打通微項目學(xué)習(xí)“隔斷墻”

與科學(xué)原理規(guī)律的探究不同，工程實踐的學(xué)習(xí)要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)充分的實踐情境，這是知識運(yùn)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(xué)生通過設(shè)計與制作某一件物化作品的形式，實現(xiàn)對工程知識的內(nèi)化，體驗到知識學(xué)習(xí)的意義與價值。

學(xué)習(xí)目標(biāo)是微項目情境創(chuàng)設(shè)的依據(jù)。基于學(xué)科教材開展的工程實踐，教師對教材內(nèi)容的編寫意圖應(yīng)有清晰的認(rèn)知，全面把握單元學(xué)習(xí)目標(biāo)與課時學(xué)習(xí)目標(biāo)。以“打開工具箱”這一單元為例：第一課“認(rèn)識工具”重點為總體認(rèn)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(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)螺絲刀的使用；第三課“做個小溫室”是在前兩課的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多項工具使用技能的學(xué)習(xí)與練習(xí)，是對第一課“認(rèn)識工具”的再提升。三課均是圍繞工具的認(rèn)識和使用展開的，雖然內(nèi)容不同，但都強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗與解決實際問題能力的培養(yǎng)，滲透工程設(shè)計的思想。

聯(lián)結(jié)生活是微項目情境創(chuàng)設(shè)的基調(diào)。工程實踐就是構(gòu)建課程知識與學(xué)生現(xiàn)實生活之間的關(guān)系，通過設(shè)計和制作各種物化作品等形式，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展動手能力、激發(fā)探究和解決問題的興趣。教師可從學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗入手，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)興趣或需求，師生共同確定一個可操作的項目任務(wù)，隨后開展實踐活動。由于小學(xué)低年級學(xué)生年齡小，學(xué)生對自主選擇的項目任務(wù)的實踐難度不易把控，一般以教師選定后讓學(xué)生參與為主。以“打開工具箱”為例，本單元三課內(nèi)容分別作這樣的微項目設(shè)計：將“認(rèn)識工具”一課的活動設(shè)計為“制作便簽夾”，“擰螺絲”一課的活動設(shè)計為“組裝木質(zhì)筆筒”，“做一個小溫室”一課的活動設(shè)計為“制作一個簡易溫室棚”。

學(xué)習(xí)內(nèi)容是微項目情境創(chuàng)設(shè)的素材。如第一課《認(rèn)識工具》，這課的第二部分是用合適的工具完成不同的任務(wù)，教材要求學(xué)生用三角尺（或直尺）在木塊上測量出規(guī)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(dá)到認(rèn)識工具作用的學(xué)習(xí)目標(biāo)。由于這三個用工具的活動是相對獨立的，學(xué)生即便能學(xué)會工具的使用技巧，但為什么要學(xué)習(xí)這些工具，在什么場景下使用這些工具，學(xué)生是缺少學(xué)習(xí)的價值認(rèn)同感的。因此，筆者用微項目“制作便簽夾”創(chuàng)建一個工程活動，學(xué)生帶著任務(wù)有的放矢地選擇工具、使用工具，這就使得工具的學(xué)習(xí)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(chuàng)設(shè)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(fā)學(xué)習(xí)興趣，提供直觀體驗，加深知識理解，培養(yǎng)技能方法，促進(jìn)科學(xué)思維，有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師給每一小組都準(zhǔn)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(xué)過程。學(xué)生圍繞這箱工具，先是整體認(rèn)識各種工具名稱、功能作用、使用方法，并在此基礎(chǔ)上嘗試使用工具對材料進(jìn)行加工，先后制作便簽夾、筆筒、溫室棚。學(xué)生的探究、觀察、操作、展示、表達(dá)得到充分保障與展示。

三、錨定素養(yǎng)，促進(jìn)能力發(fā)展，打造微項目學(xué)習(xí)“樣板間”

工程實踐微項目的核心任務(wù)是開展工程活動，教師在進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)、關(guān)注興趣的同時，更要重視學(xué)生學(xué)習(xí)的效能、思維的發(fā)展、技能的提升，深化其對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用，否則學(xué)生的學(xué)習(xí)有溫度無高度，課堂只是徒有熱鬧的勞技課。

（一）精簡項目內(nèi)容，推進(jìn)工程任務(wù)的高效完成

作為一種實踐型學(xué)習(xí)方式，工程活動有一定的流程范式，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中將工程活動的過程概括為：明確問題—設(shè)計方案—實施計劃—檢驗作品—改進(jìn)完善—發(fā)布成果。在實施微項目活動時，教師應(yīng)簡化操作流程和方法，注重內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化，適應(yīng)小學(xué)生的能力和認(rèn)知水平，將項目分解為幾個小部分，以層層遞進(jìn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生推進(jìn)與完成工程任務(wù)，見表2。

（二）運(yùn)用設(shè)計思維，提升學(xué)生工程實踐的關(guān)鍵能力

小學(xué)工程實踐微項目學(xué)習(xí)，是將微項目學(xué)習(xí)的方式引入小學(xué)科學(xué)工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中，本質(zhì)上仍是開展工程實踐活動。工程實踐作為一個綜合性的學(xué)習(xí)過程，它不僅涉及科學(xué)知識的應(yīng)用，還需要學(xué)生具備系統(tǒng)思維、合作精神和溝通技巧。設(shè)計思維是以創(chuàng)意和解決問題為導(dǎo)向的思維方式和方法，教師在工程實踐中加強(qiáng)設(shè)計思維的引導(dǎo)與運(yùn)用，學(xué)生可以獲得創(chuàng)新意識、多元化思考、實踐導(dǎo)向、團(tuán)隊合作和學(xué)科應(yīng)用等關(guān)鍵能力。

如微項目“制作一個簡易溫室棚”，在設(shè)計草圖環(huán)節(jié)，學(xué)生基于溫室棚的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，就材料品種的選擇以及材料數(shù)量的統(tǒng)計進(jìn)行多輪小組交流，形成初步的作品設(shè)計；在制作環(huán)節(jié)，小組成員之間分工合作，把設(shè)計的方案分步驟完成，運(yùn)用提供的材料制作溫室棚的骨架模型；在檢驗作品環(huán)節(jié)，學(xué)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(wěn)度是否合理，成品是否具備保溫性能；在展示溫室棚環(huán)節(jié)，學(xué)生介紹制作溫室棚的經(jīng)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(xì)節(jié)又是怎么處理的，進(jìn)行信息的多維度梳理與表達(dá)。設(shè)計思維理念在工程活動中的滲透與運(yùn)用，使得學(xué)生不斷探究、思考、實驗和優(yōu)化，將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用變?yōu)榭赡堋?/p>

（三）注重評價反饋，建構(gòu)有意義的工程實踐過程

微項目學(xué)習(xí)不僅僅是學(xué)生課程學(xué)習(xí)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(biāo)、流程和效果等，并作出必要的調(diào)整，這是一個動態(tài)的、反饋式的過程，能夠幫助學(xué)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(guān)注三個方面：一是指向工程素養(yǎng)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(jìn)程管理、學(xué)生情感態(tài)度、小組合作能力等；二是評價內(nèi)容，主要包括設(shè)計圖紙、作品模型、故事講述，以及學(xué)生在活動過程中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)等；三是實施多主體評價，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生生之間、師生之間的交流互動，形成一支多元學(xué)習(xí)支持團(tuán)隊，同時鼓勵學(xué)生傾聽反饋意見，激發(fā)學(xué)生自我思考，在這一過程中，教師提供支持和指導(dǎo)，并通過提供機(jī)會和時間等方式來培養(yǎng)學(xué)生的評價能力。當(dāng)然，活動中也需要注重學(xué)生的安全教育和指導(dǎo)，確保活動過程中的安全和規(guī)范。見表3。

綜上所述，在以微項目學(xué)習(xí)方式設(shè)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(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，搭建工程知識框架，凸顯工程教育本質(zhì)；多維度創(chuàng)設(shè)微項目情境，構(gòu)建知識運(yùn)用場域，深化意義學(xué)習(xí)；錨定素養(yǎng)促進(jìn)能力發(fā)展，通過精簡學(xué)習(xí)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生推進(jìn)工程任務(wù)，運(yùn)用設(shè)計思維理念提升工程實踐關(guān)鍵能力，用評價反饋建構(gòu)有意義的工程實踐過程，以期落實學(xué)科實踐的課程育人功能。

【參考文獻(xiàn)】

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