【STEM省培報(bào)道之五】指導(dǎo)技術(shù)與工程實(shí)踐教學(xué) 觀摩STEM教育試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)校

　　2024年12月24日，河南省2024年義務(wù)教育師資薄弱環(huán)節(jié)改善暨中小學(xué)教師素質(zhì)提升工程萬(wàn)名優(yōu)秀中青年教師培育計(jì)劃小學(xué)科學(xué)班進(jìn)入第五天，不管是聆聽(tīng)鄭州師范學(xué)院毛海榮副教授針對(duì)“工程思維導(dǎo)向的技術(shù)與工程實(shí)踐教學(xué)”的詮釋與指導(dǎo)，還是深入STEM教育試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)校——鄭州市中原區(qū)西悅城第二小學(xué)的觀摩與研討，都給學(xué)員們留下了獨(dú)特而深刻的印象。

工程思維導(dǎo)向的技術(shù)與工程實(shí)踐教學(xué)

　　上午，河南省STEM教育研究中心科學(xué)教育專(zhuān)家、鄭州師范學(xué)院副教授毛海榮作了《工程思維導(dǎo)向的技術(shù)與工程實(shí)踐教學(xué)》的主題報(bào)告。

　　毛海榮：鄭州師范學(xué)院副教授，中國(guó)青少年科技教育工作者協(xié)會(huì)科學(xué)教師教育專(zhuān)委會(huì)委員，河南省教育學(xué)會(huì)中小學(xué)科創(chuàng)教育專(zhuān)委會(huì)副理事長(zhǎng)，河南省STEM教育研究中心科學(xué)教育專(zhuān)家，大象版小學(xué)科學(xué)2024版教材審稿專(zhuān)家。在歷屆全國(guó)科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)師范生教學(xué)技能創(chuàng)新大賽中多次擔(dān)任評(píng)委。主要從事科學(xué)教師教育研究。自2010年起，多次承擔(dān)“國(guó)培計(jì)劃”河南省小學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)、“省培計(jì)劃”河南省小學(xué)科學(xué)優(yōu)秀中青年教師培訓(xùn)、鄭州市小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施與管理工作。

　　一、時(shí)代背景毛海榮副教授指出，在中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中，“技術(shù)運(yùn)用”成為“社會(huì)參與-實(shí)踐創(chuàng)新”的基本要點(diǎn)：理解技術(shù)與人類(lèi)文明的有機(jī)聯(lián)系，具有學(xué)習(xí)掌握技術(shù)的興趣和意愿；具有工程思維，能將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化等。

　　毛海榮副教授出示了瓦特蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和機(jī)械魔方手三張圖片，要求學(xué)員們進(jìn)行交流與分享：從機(jī)械/工具的發(fā)展，揭示科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。2018年，習(xí)近平總書(shū)記在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十四次院士大會(huì)上指出：“工程科技是推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)步的發(fā)動(dòng)機(jī)，是產(chǎn)業(yè)革命、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的有力杠桿?！倍@道題考察的正是這一點(diǎn)。

　　毛海榮副教授強(qiáng)調(diào)說(shuō)，培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)是全面貫徹習(xí)近平總書(shū)記對(duì)造就拔尖創(chuàng)新人才要求的具體行動(dòng)，是建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這更是一場(chǎng)不能輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)：世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新科技革命加速演進(jìn)，誰(shuí)占據(jù)了科技制高點(diǎn)，誰(shuí)就能贏得未來(lái)。STEM與科學(xué)教育成為大國(guó)博弈的前沿陣地。

　　二、工程思維毛海榮副教授指出，工程思維是人們?cè)谶M(jìn)行工程活動(dòng)和工程研究過(guò)程中所形成的獨(dú)特的思維方式，與更早形成的科學(xué)思維具有明顯的區(qū)別。工程思維包括五個(gè)結(jié)構(gòu)要素：決策、設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)和反思。工程思維還具有四個(gè)核心特征：①科學(xué)性：工程項(xiàng)目實(shí)施是以科學(xué)為基礎(chǔ)的；②系統(tǒng)性：工程本身就是一個(gè)系統(tǒng)；③現(xiàn)實(shí)性：通過(guò)設(shè)計(jì)和建造工程項(xiàng)目來(lái)完成整體思維活動(dòng)；④創(chuàng)造性：工程思維是一種“造物思維”。

　　各個(gè)小組根據(jù)要求，結(jié)合12月22日下午東南大學(xué)柏毅教授指導(dǎo)大家制作的“古法濕版相機(jī)”，討論發(fā)布產(chǎn)品開(kāi)發(fā)任務(wù)書(shū)，在實(shí)戰(zhàn)中增強(qiáng)工程思維。

　　三、工程設(shè)計(jì)毛海榮副教授提出創(chuàng)造產(chǎn)品的一般流程：第一步，發(fā)現(xiàn)需求并定義問(wèn)題；第二步，組織設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)；第三步：確定約束條件和設(shè)計(jì)要求；第四步：尋求解決方案（從方案設(shè)計(jì)到樣品制作的循環(huán)）。她以《廢紙回收造紙工藝》為例，進(jìn)行了詳細(xì)解讀。

　　四、

　　五、技術(shù)與工程實(shí)踐毛海榮副教授提出，科學(xué)課程的總目標(biāo)之一，就是引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的科學(xué)方法，具有初步的探究實(shí)踐能力。其中包括：自主學(xué)習(xí)能力、科學(xué)探究能力和技術(shù)與工程實(shí)踐能力。

　　六、在討論大象版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《肺是怎樣呼吸的》這一教學(xué)案例時(shí)，毛海榮副教授提出一個(gè)問(wèn)題：這節(jié)課是屬于科學(xué)探究課還是屬于技術(shù)與工程實(shí)踐課？引發(fā)了學(xué)員們的深入思考和熱烈討論。

　　最后，毛海榮副教授送上《荀子·儒效篇》中的一段話(huà)與各位學(xué)員共勉：“不聞不若聞之，聞之不若見(jiàn)之，見(jiàn)之不若知之，知之不若行之。學(xué)至于行之而止矣?！?/span>

　　鄭州市金水區(qū)未來(lái)小學(xué)吳芳老師在點(diǎn)評(píng)時(shí)說(shuō)，非常感謝毛教授為我們帶來(lái)的一場(chǎng)頭腦風(fēng)暴，這不僅是一次理論與教學(xué)實(shí)踐的深度融合，更是一場(chǎng)教育理念的更新與轉(zhuǎn)變。我用兩個(gè)詞來(lái)說(shuō)一說(shuō)我的收獲，首先是“責(zé)任”，毛教授呈現(xiàn)的各個(gè)政策文件，讓我深感科學(xué)、技術(shù)與工程的重要性，以及作為一名科學(xué)教師的責(zé)任感；其次是“明晰”，毛教授對(duì)“創(chuàng)造產(chǎn)品的一般流程”的詮釋?zhuān)约啊稄U紙回收造紙》案例的展示，為我們以后的教學(xué)實(shí)踐提供了完整的理論框架與學(xué)習(xí)樣本，讓我從“困惑”、“恐慌”逐漸“明晰”工程與工程思維。教育的道路上，我們?cè)谔剿髋c前行，非常幸運(yùn)有毛教授這樣的專(zhuān)家給予引領(lǐng)！

STEM教育試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)校觀摩與研討

　　下午，學(xué)員們來(lái)到STEM教育試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?！嵵菔兄性瓍^(qū)西悅城第二小學(xué)進(jìn)行觀摩與研討。

　　學(xué)校操場(chǎng)上，“飛樂(lè)普”校園航模社團(tuán)精彩的飛行表演吸引了大家的目光，更是通過(guò)航拍機(jī)為學(xué)員們留下了一張與眾不同的大合影。

　　來(lái)到小廣場(chǎng)，悅創(chuàng)孵化基地STEM社團(tuán)群的展臺(tái)前，紅領(lǐng)巾講解員們?yōu)閬?lái)賓介紹著琳瑯滿(mǎn)目的作品，一個(gè)個(gè)充滿(mǎn)童趣而又包含科學(xué)探究和工程思維。

　　走進(jìn)學(xué)校黨團(tuán)隊(duì)一體室、智創(chuàng)空間、造創(chuàng)工坊、圖書(shū)室等特色功能室，學(xué)員們或駐足聆聽(tīng)，或拍照留念，或低聲咨詢(xún)，或動(dòng)手參與……

　　來(lái)到報(bào)告廳，學(xué)員們欣賞了學(xué)校街舞社團(tuán)+啦啦操社團(tuán)+機(jī)器狗共同演繹的舞蹈秀以及戲曲社團(tuán)的戲曲節(jié)目表演《說(shuō)唱臉譜》。

　　鄭州市中原區(qū)西悅城第二小學(xué)黨支部書(shū)記、校長(zhǎng)張瑞，從前瞻布局、精心籌備啟新程，STEM實(shí)踐、創(chuàng)新探索展新征，以及未來(lái)計(jì)劃與展望三個(gè)方面，作了《以STEM教育理念推動(dòng)學(xué)校教育智能體發(fā)展》的主題分享。該校占地面積21600平方米，2019年8月正式招生。目前有六個(gè)年級(jí)37個(gè)教學(xué)班，在校學(xué)生1800余人，在崗教師90余人。建校以來(lái)，學(xué)校以STEM教育理念推動(dòng)學(xué)校教育智能體發(fā)展，借助人工智能的現(xiàn)代科技力量進(jìn)行技術(shù)賦能教學(xué)，打造信息化教育體系，助力“雙減”，推進(jìn)五育并舉，實(shí)現(xiàn)智慧校園生活，先后獲得河南省中小學(xué)數(shù)字校園標(biāo)桿校、河南省義務(wù)教育階段作業(yè)評(píng)價(jià)改革實(shí)驗(yàn)校、鄭州市教科研先進(jìn)單位、鄭州市教學(xué)創(chuàng)新先進(jìn)集體等殊榮。中央候補(bǔ)委員、教育部黨組成員、副部長(zhǎng)、總督學(xué)王嘉毅等領(lǐng)導(dǎo)曾到?？疾煺{(diào)研。

　　今年11月，鄭州市教育局、體育局舉辦了中小學(xué)生車(chē)輛模型錦標(biāo)賽，該校舉行了校級(jí)賽并選拔出優(yōu)秀選手參加了全市決賽。近日剛剛得到喜訊，學(xué)校參賽選手在決賽中取得優(yōu)異成績(jī)。在頒獎(jiǎng)儀式上，河南省教育資源保障中心人工智能與創(chuàng)客教育部副部長(zhǎng)馬麗娟、河南省STEM教育研究中心副秘書(shū)長(zhǎng)高貴賓和張瑞校長(zhǎng)一起，分別為校級(jí)賽和全市決賽的獲獎(jiǎng)學(xué)生頒獎(jiǎng)，學(xué)員們共同見(jiàn)證了這一榮耀時(shí)刻。

　　學(xué)校的“造創(chuàng)魯班·建筑大師”社團(tuán)，以中國(guó)傳統(tǒng)木構(gòu)建筑為學(xué)習(xí)對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生欣賞、了解和搭建門(mén)、闕、坊、廊、亭、臺(tái)、樓、塔、橋等經(jīng)典建筑，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和工程思維，大力弘揚(yáng)和傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。李雯老師作所的社團(tuán)觀摩課《永不凋零的空中之花》，從經(jīng)典名著《紅樓夢(mèng)》中“林黛玉進(jìn)賈府”作為切入口，引出本節(jié)課的主題“垂花門(mén)”。然后向?qū)W生介紹“垂花門(mén)”的名稱(chēng)由來(lái)、功能、樣式、應(yīng)用場(chǎng)景等。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生利用提供的材料包自己動(dòng)手來(lái)制作一個(gè)“垂花門(mén)”，并進(jìn)行涂裝創(chuàng)意分享和作品展示?！袄罾蠋熒系倪@節(jié)課，既有科學(xué)，又有語(yǔ)文，還有美術(shù)，真是典型的STEM跨學(xué)科項(xiàng)目式課程?。　睂W(xué)員們對(duì)李雯老師的這節(jié)觀摩課欽佩不已。

　　“‘路雖遠(yuǎn)行則將至，事雖難做則必成’。在河南省STEM教育研究中心的指導(dǎo)下，西悅二小希望與各位同仁勠力同心，奮楫篤行，進(jìn)一步推進(jìn)STEM教育理念下學(xué)校教育智能體的發(fā)展?！睆埲鹦ｉL(zhǎng)信心滿(mǎn)滿(mǎn)、誠(chéng)意十足地表示。

　　鶴壁市淇濱區(qū)福源小學(xué)孫羽西老師心情激動(dòng)地說(shuō)：首先特別感謝張瑞校長(zhǎng)以及老師們帶來(lái)的精美絕倫的視覺(jué)盛宴。接下來(lái)我想以幾個(gè)詞來(lái)表達(dá)我今天的感受：第一個(gè)詞是“活力”，張瑞校長(zhǎng)帶領(lǐng)老師們熱情的招待讓我們感受到了學(xué)校的活力，學(xué)校給我們呈現(xiàn)的歡樂(lè)的舞蹈、酷炫的舞步、自信的笑容以及從容的介紹也讓我們感受到了學(xué)校的生命力；第二個(gè)詞是“創(chuàng)新”，基于STEM理念開(kāi)設(shè)的特色社團(tuán)給我們做了很好的例子，正如柏毅教授所說(shuō)的，STEM教育的最大特點(diǎn)就是關(guān)注現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，注重在情境中學(xué)習(xí)；第三個(gè)詞是“傳統(tǒng)”，傳統(tǒng)的京劇表演以及極具特色的黨史室，更有李雯老師古今交融的古建筑——垂花門(mén)制作，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)古建筑的同時(shí)也感受到了古建筑的魅力，并且融入了科學(xué)、物理、數(shù)學(xué)等元素，實(shí)現(xiàn)了STEM教育理念；第四個(gè)詞是“優(yōu)秀”，優(yōu)秀的校長(zhǎng)帶領(lǐng)優(yōu)秀的師資打造出優(yōu)秀的學(xué)校。最后，引用顧明遠(yuǎn)先生的一段話(huà)送給大家：“沒(méi)有愛(ài)就沒(méi)有教育，沒(méi)有興趣就沒(méi)有學(xué)習(xí)；教書(shū)育人在細(xì)微處，學(xué)生成長(zhǎng)在活動(dòng)中。