在日前舉辦的浙江省第二屆工程啟蒙教育論壇上,杭州綠城育華親親學(xué)校的幾個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)充滿激情地分享了自己的項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果。有的學(xué)生以自己親歷的校園生活為思考起點(diǎn),調(diào)研校內(nèi)體育設(shè)施存在的電能浪費(fèi)問題,通過光學(xué)相關(guān)理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)、測試等手段,在保證照明效果的同時(shí)有效降低了體育館的能源損耗;有的學(xué)生暢想未來社區(qū)生活,根據(jù)現(xiàn)有社區(qū)存在的擁堵、嘈雜等環(huán)境問題,進(jìn)行系統(tǒng)的生態(tài)智能設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了具有高水平智能物流的“未來親親社區(qū)”和兼具“海上交通樞紐”功能的海底觀光城市等。
學(xué)生們從真實(shí)生活出發(fā),從以人為本的視角觀察,讓每一個(gè)項(xiàng)目解決更具人文關(guān)懷和現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí),天馬行空的創(chuàng)意也因?yàn)橛辛嗽O(shè)計(jì)的支持、工程的落地而有了可視可觸的物化產(chǎn)品,學(xué)生的創(chuàng)造潛力得到了真正的釋放。
學(xué)生成長的背后,是育人理念的體現(xiàn),是學(xué)校文化的涵養(yǎng)。學(xué)校倡導(dǎo)“親力親為”,鼓勵(lì)學(xué)生在經(jīng)歷、體驗(yàn)中求得真知。從自然生發(fā)到系統(tǒng)的課程架構(gòu)和實(shí)施,學(xué)校的工程教育經(jīng)歷14年的發(fā)展,不斷迭代升級(jí),形成了富有特色的校本實(shí)現(xiàn)方案。
形成創(chuàng)造力導(dǎo)向的工程素養(yǎng)評(píng)估機(jī)制
中小學(xué)校工程教育的主要目標(biāo)是進(jìn)行學(xué)生工程素養(yǎng)的啟蒙,助力學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題,思考迭代,認(rèn)知升級(jí),逐步形成創(chuàng)造導(dǎo)向的心智模型和實(shí)踐能力。學(xué)校以創(chuàng)造力為工程素養(yǎng)評(píng)估的核心要素,制定了進(jìn)階計(jì)劃以及評(píng)估體系;以工程師的4個(gè)不同職級(jí)代表不同階段工程素養(yǎng)水平,從8個(gè)能力維度(批判、統(tǒng)籌、洞察、物化等)來評(píng)估學(xué)生的工程素養(yǎng)發(fā)展情況。每一次的進(jìn)度與升級(jí)都會(huì)記錄在學(xué)生的工程素養(yǎng)檔案袋中,以鼓勵(lì)和支持學(xué)生對(duì)工程領(lǐng)域的探索。
如在“光與建筑”項(xiàng)目中,學(xué)生通過觀察學(xué)校體育館,發(fā)現(xiàn)建筑中存在的能源浪費(fèi)問題。按照“明確問題—實(shí)地考察—方案設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—制作改進(jìn)”的流程,開始對(duì)體育館照明問題進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),制定了應(yīng)用光的反射折射等原理引光入室、提高照明效能的合理方案。學(xué)生將自己所學(xué)應(yīng)用到真實(shí)世界的問題解決中,洞察、批判等能力有了真實(shí)的進(jìn)步。
年齡段不同,素養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)就不同,學(xué)校按發(fā)展的方向和梯度,結(jié)合不同項(xiàng)目的復(fù)雜程度,設(shè)計(jì)與之相匹配的量規(guī)。比如,“校園木藝進(jìn)行時(shí)”項(xiàng)目,以培養(yǎng)學(xué)生高水平的物化技術(shù)與工程管理水平為目標(biāo)。為了提高學(xué)生真實(shí)工程的實(shí)施能力,該項(xiàng)目拋棄模型,走向1∶1的真實(shí)產(chǎn)品。為了提高折疊木椅的工程管理,項(xiàng)目選用了WBS(工作分解結(jié)構(gòu))、預(yù)算清單、甘特圖等管理工具,使學(xué)生能夠有意識(shí)地對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、時(shí)刻監(jiān)督。
“親親游樂園設(shè)計(jì)”是源自浙江省勞動(dòng)教材的新項(xiàng)目。游樂園是學(xué)生最喜歡的地方,因此學(xué)生做起來興趣十足。他們在關(guān)注工程設(shè)計(jì)的過程中感悟勞動(dòng)價(jià)值,思考如何開展創(chuàng)造性勞動(dòng)。教師通過分析學(xué)生思維的過程性、深刻性、系統(tǒng)性等方面達(dá)成情況,判斷學(xué)生所處的發(fā)展層次。
開設(shè)以融合為特征的工程教育課程
在解決一個(gè)真實(shí)問題的時(shí)候,往往需要綜合應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)和能力,這推動(dòng)了多學(xué)科融合學(xué)習(xí)。學(xué)校著力架構(gòu)以融合為特征的工程教育課程體系,以促進(jìn)工程教育的多元化實(shí)現(xiàn)。
單學(xué)科植入的融合項(xiàng)目。從單學(xué)科出發(fā)聯(lián)結(jié)各學(xué)科是掌握相對(duì)獨(dú)立的工程技能的主要路徑。要實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)就必須探究目標(biāo)學(xué)科的生長點(diǎn),即能夠融合其他學(xué)科知識(shí)的切入點(diǎn)。以小學(xué)科教版六年級(jí)教材中“工具與技術(shù)”“形狀與結(jié)構(gòu)”單元為例,學(xué)校設(shè)計(jì)了“兒童玩具收納柜”項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐涉及數(shù)學(xué)的測量、計(jì)算,美術(shù)素描的空間透視等學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容,是一種跨學(xué)科的融合學(xué)習(xí)。
超學(xué)科融合的STEAM課程。學(xué)校開設(shè)了STEAM課程,一周2課時(shí)。除了工程類勞動(dòng)項(xiàng)目外,學(xué)校還開發(fā)了一至八年級(jí)的工程設(shè)計(jì)類課程項(xiàng)目庫。STEAM課程開展領(lǐng)域包含機(jī)械工程、信息技術(shù)、航空航天、環(huán)境資源、材料化學(xué)、工程物理和人工智能等,讓學(xué)生看到在課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容和要做的事情之間的關(guān)聯(lián),初步體驗(yàn)環(huán)境工程師、生物工程師、力學(xué)工程師等的視角和思維。學(xué)生在復(fù)雜結(jié)構(gòu)問題的解決中、在STEAM課程學(xué)習(xí)中,超越學(xué)科界限,融會(huì)貫通各類知識(shí)與技能,積累開放性解決問題的經(jīng)驗(yàn)。
“加油站”功能的課程超市。學(xué)校增加技術(shù)類的課程安排,作為拓展性課程供學(xué)生選擇學(xué)習(xí),主要是學(xué)校根據(jù)自己的特色和資源開設(shè)的,包括偏向技術(shù)與工程類的拓展性課程,如木工、金工、編程、激光切割、3D打印等,滿足學(xué)生對(duì)多樣化技術(shù)的學(xué)習(xí)需求;學(xué)校還為有工程技術(shù)特長的學(xué)生提供專業(yè)性更強(qiáng)的挑戰(zhàn)性課程,同時(shí)關(guān)注社會(huì)技術(shù)發(fā)展新動(dòng)態(tài),并結(jié)合原有課程嘗試替換常見的材料和技術(shù),讓學(xué)生了解前沿科技的發(fā)展。
為學(xué)生個(gè)性化發(fā)展提供全方位支持
學(xué)生是不同的個(gè)體。有溫度的教育應(yīng)當(dāng)關(guān)照每個(gè)學(xué)生成長需求。學(xué)校通過集體備課的方式,進(jìn)行主題式備課,集合不同學(xué)科教師的觀察與研究,培養(yǎng)教師的跨學(xué)科素養(yǎng)。同時(shí),重視協(xié)同教學(xué)的開展,制定了約課制,學(xué)生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)程中的實(shí)際需要,選擇不同專業(yè)技能的教師進(jìn)行指導(dǎo)。
為更好地滿足學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)空間的需求,學(xué)校在空間建設(shè)和技術(shù)上提供了有力支持,建設(shè)了不同功能的專用教室,打造了融合學(xué)習(xí)中心等支持學(xué)生開展各類實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)習(xí)空間。
資源的廣度與深度直接影響學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。為此,學(xué)校積極打造全方位的工程教育生態(tài)環(huán)境,發(fā)動(dòng)家長、社區(qū)、企業(yè)、高校等共同致力于學(xué)校工程教育校外資源庫的建設(shè),讓學(xué)生的工程項(xiàng)目與真實(shí)世界接軌,支持學(xué)生的多樣化成長,提升了工程教育的質(zhì)量內(nèi)涵。
(作者單位系杭州綠城育華親親學(xué)校)
《中國教育報(bào)》2023年06月16日第9版
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