中小学技术与工程启蒙教育的浙江探索

首页 > 教育新闻 > 教育新闻阅读/2019-10-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

□浙江省教育厅教研室 管光海

在STEM教育成为国际教育潮流的背景下,STEM教育中的技术与工程教育的重要性不断凸显,从原先的不受关注逐渐发展为广受关注。我们对中小学技术与工程启蒙教育的探索既是基于国际教育发展趋势的把握,更是基于对我省教育发展需求的分析;在目标和内容建构上既积极吸取国际技术与工程教育的先进经验,更具有浓厚的本土化探索色彩。

当前,创新驱动发展已成为国家优先战略,科技创新处于战略的核心地位。我省近几年积极实施“科教兴省、人才强省”战略,并提出建设“创新强省”的目标。在这个背景下,加强创新人才培养已成为必然趋势,这不仅需要高等教育有所行动,而且需要基础教育阶段有所回应。

中小学技术与工程教育也是新时期推进劳动教育的重要路径。在人工智能时代,劳动教育不应仅仅局限于简单的体力劳动,而应追求创造性劳动。从劳动教育应培养学生热爱劳动、形成职业意识的角度来说,中小学技术与工程教育涉及领域广泛,是引导学生生涯发展规划的重要手段。

中小学技术与工程教育还是弥补现有基础教育课程结构性缺陷的重要举措。现有基础教育课程以知识性课程为主,而应用性、实践性课程缺乏,应用学习、设计学习、项目学习、操作学习等指向问题解决、注重培养学生实践应用能力的学习方式过少。从课程结构来说,普通高中阶段已设立了应用性特征明显的通用技术课程,然而义务教育阶段还缺乏与之相应的课程。因此,以应用实践为主要特征,解决真实情境问题的中小学技术与工程教育有助于平衡和完善现有的课程体系。

开展中小学技术与工程启蒙教育,既要充分理解其提出的时代背景和现实需求,又要深刻认识其蕴含着的丰富的育人价值。技术与工程教育不仅在培养学生技术意识、工程思维、创新设计能力等方面具有独特的价值,而且在培养学生解决复杂问题能力、团队合作能力、沟通能力,以及生涯发展规划等方面具有独特的作用。

为此,需要构建以技术与工程素养、创新设计能力为主旨,以技术与工程设计为主线,以能源、交通、建筑、电子、机械等工程领域为情境,以技术与工程核心概念和基本技能为主要内容,以设计学习、项目学习、操作学习为主要特征的课程体系。而开发与该课程体系相匹配的技术与工程项目也成为开展中小学技术与工程启蒙教育的重要工作。通过技术与工程项目,学生经历发现与明确问题、制订设计方案、制作原型或模型、优化方案等一系列设计过程。在这个过程中,技术、工程、设计等主要内容贯穿其中,学生不仅仅是设计与制作有形的作品,更重要的是在复杂问题的解决过程中,经历系统比较、权衡、决策等高阶思维过程,形成工程思维;在经历约束条件下多方案解决问题并不断迭代、优化的过程中,培养创造性思维;在工具使用、材料选择、工艺规划、模型制作、技术试验的过程中,形成对技术与工程的亲近感、敏感性,以及与其相联系的规范意识、质量意识、环保意识、伦理意识等。而能源、交通、建筑、电子、机械等工程领域构成了工程设计与实践的背景,是学生认识技术与工程相关职业的重要载体,是学生职业启蒙教育的重要手段。

浙江省对中小学技术与工程启蒙教育的实践探索已经进行了几年。早在2012年,我们依托义务教育劳动与技术课程,利用教材修订契机开展研究,打破过去以技能训练为主要目标的教材体系结构,构建以培养学生创新设计能力为目标、以作品设计与制作为主线的劳动与技术教材新体系,并进行设计与制作实践。2015年开始,我们将“工程设计”确定为劳动与技术课程目标之一,并在内容上设立工程技术、工艺技术、农业技术、家政四大领域。在拓展性课程框架上提出跨学科的以工程设计为主线的科创(STEAM)课程,以及包含设计的创造发明(创客)。

2018年开始,我们开展了设计思维研究,与浙江大学一起开发了聚焦“设计思维”的中小学设计课程,确定小学、初中、高中课程以“感知与设计”“技术与设计”“系统与设计”三个方向为课程主轴,结合各阶段学生能力特点,开发了设计体验与实践项目,包括“设计侦探之物的属性”“设计侦探之场景分析”“拆解与重构”等,并在5所学校开展了教学实验,取得了较好的效果。

下一步,我们将加强对工程教育的研究,包括课程内容的确定、项目的开发等,并且需要系统规划技术、工程、设计部分的有机融合。我们期待每位学生都能受惠于中小学技术与工程启蒙教育。这不仅需要教研部门的研究和推广,而且需要教育行政部门的引导和推进,还需要社会研究机构、企业、高校等的支持和协作,更需要学校智慧性的实践和探索。

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