小學技術和工程教育的本質、價值和實施要義

王天鋒

【理論篇】

小學技術和工程教育的本質、價值和實施要義

王天鋒

當下，社會的進步越來越依靠科學技術的發展，技術和工程內容日漸扎根于各國教育的土壤中。技術與工程教育的核心是“設計”，靈魂是“創造”。技術和工程課程可以促進學生對技術知識的理解，內化技術素養。分清不同類型的技術課程，把握其區別，有利于技術和工程課程實施水平的提升。

工程技術教育；本質；價值；實施

現階段，我國小學技術教育主要以勞動技術教育、信息技術教育、科學工程技術教育等形式分散在不同的課程中的，沒有單設技術教育課程。在即將頒布的《全日制義務教育小學科學（1～6年級）課程標準（修訂稿）》中，科學教育的目標被擴展為科學知識、科學探究、科學態度和科學與技術、社會、環境四個方面，并首次對“技術與工程”領域教學的學段目標和實踐提出了具體的要求。

那么，究竟什么是技術工程教育？技術工程內容的教學與科學課其他內容的教學又有何聯系與區別？本文將結合科學教學課例來闡述對這部分內容的理解。

一、認識技術工程的本質

科學教育和技術教育關系何在？斯坦福大學科學教育學者郝德教授在1975年就指出，技術素養和科學素養應該并列成為科學教育的目標。同時世界發達國家也形成共識：在科學教育中滲透技術教育，有利于提升學生的科學素養。但這并不意味著科學教育和技術教育可以混為一談。技術是為了滿足人類的需求而對自然進行改造的各種操作方法和技能；工程是為了滿足人類需求而進行產品和工藝等設計的系統方法。小學階段的技術教育與工程教育往往被表述為技術工程教育，對二者并沒有進行嚴格區分。技術與工程都關乎實踐，都是為了解決科學活動中如何做的問題。

技術工程領域的目標強調學生要像工程師一樣了解、學習科學，動手做科學。與通常意義上的科學實驗有所不同的是，科學課中技術工程的教學不僅蘊含了科學本質的教育，更注重科學與工程、社會跨領域的深度融合。技術和工程教育具有以下特征。

1.核心指向“設計”。

小學階段，技術工程內容和科學探究內容雖然是混在一起的，但兩者存在著明顯的區別。首先是目標不同，科學探究指向的是科學知識和科學概念的建構，是認識世界的一種方式；技術工程指向的是圍繞人類需要開展某個工程或創造某個產品，解決的是如何做的問題。如果說科學探究的核心是“觀察與實驗”；那么，技術工程的核心是“設計與制造”。在功能與評價上，技術工程更關注使用效果、安全、效率等實用價值。以建造橋梁的教學內容為例，以科學探究為關注點的課重視拱形橋、平板橋、斜拉橋三種橋梁的承受力大小的比較研究，在獲得結論前非常關注實驗對比條件的公平，從而為獲得可信的結論提供基礎；以技術工程為重點的課，則關注如何設計出更加牢固的橋梁，在不斷修改和調試中使橋梁的承受力增大。

2.創造成為“靈魂”。

科學可以認識客觀世界，技術可以改善人類生活，小到刨筆機、門鈴，大到航空母艦、衛星，都是科學技術在人類生活中的體現。而這些技術領域的產品從設計到定型，都經歷了一些典型的發展升級階段，貫穿這些階段始終的是改進和創新的過程。因此，教學中學生要學習使用各種工具，學習制造各種物品，通過“動手做”創造出屬于自己的“產品”。在加固框架活動中，同樣用2根木棍給正方體框架加固，學生加固方式各不相同，加固面可在相鄰的側面，可在對面；位置可以是斜對角，可以垂直加固；方向可以是順向，可以是逆向。這種加固優化的過程，可以激發學生的創意，同時也體現了技術工程的創造特征。

二、技術工程課程的意義與價值

1．促進技術知識的理解。

人類生活在一個充滿技術的世界里，然而并非人人都能夠感受到技術和人類的緊密聯系。學生學習科學課程，一個根本的目的就是為了改善自己的生活，而技術就是悄然改善生活的手段之一。學習了杠桿原理，就可以設計出簡單的撬棍；學習了能量知識，就可以制作一輛皮筋動力小車，在此過程中學生會有對材料的選擇，對科學原理的運用；而對于系統中輸入、控制與轉換、輸出的知識，不是講授演示學生就能理解的，而應在實踐中讓學生深化理解。

2.體驗技術系統的實踐。

對小學生而言，技術教育最主要的形式是制作技術產品，只有在制作活動中獲得獨特的體驗，學生才能認識和理解技術。技術不是簡單的實驗，學生需要用系統的思維來認識它，這涉及技術模型、產品、系統開發、執行、評價能力等，這樣的體驗過程是獨特的。作為學員，筆者2015年在東南大學參加了STEM課程——“紙飛機的設計與制作”的學習，真正感受了技術的系統性。簡單的紙飛機制作，需要考慮材料問題、制作工藝問題、飛行阻力的測試、發射問題、測量問題，一群科學教師在活動中認識了設計、制作、測量、調試等過程的意義和趣味，如果學生參與其中，也一定會獲得解決技術難題的獨特感受，從而逐步認識技術的各個流程，美國《新一代國家科學教育標準》就特別強調用“實踐”代替“探究”，以強調技術與工程的實踐性。

3.內化技術素養的思想。

科學教育側重理解人類與環境之間的聯系，技術教育則側重于讓人掌握控制和改變環境的本領。在關注學生核心素養的背景下，我們更需要關注其技術工程素養的提升。技術知識是技術素養的基礎，技術能力是技術素養的核心，技術思想和方法是技術素養的靈魂。在技術課程中，教師要創設一種讓學生主動參與設計、開發、創造的氛圍，讓外在的技術行為逐步轉化為內在的心理品質。當學生發現生活用品需要改進時，就會有意識地用自己掌握的技術去優化和改進。

三、技術工程類課程的實施要義

技術工程類課程與一般的科學課程有區別，這要求教師圍繞技術的本質開展教學活動，讓技術工程課有“技術味”。教學中，教師有以下幾點需要把握。

1.區分技術課程的不同類型。

首都師范大學葉寶生教授將技術課程分為三種類型：技術制作課、技術應用課、技術認識課。技術制作課主要針對技術產品，注重讓學生感受技術產品生產的全過程，如空氣動力小車的制作等；技術應用課主要讓學生使用產品，體驗產品的結構和功能，如杠桿、輪軸的使用等；技術認識課的重點是了解技術產品的運用，如航天器的認識等。

上述不同類型的課，其教學的重點和形式也有所不同，科學教師要準確解讀其中的要義，探索課堂教學實施的途徑，體現技術課的特征。從修訂版的課標來看，它只是將科學、技術、社會與環境目標綜合在一起表述，并未將各種技術類課程單獨設置，這就需要教師進行創造性的教學。如：在教學玩具小飛機的活動中，學生要學會按照圖紙組裝小飛機，比較產品和圖紙之間的差異，感受說明書的重要性，這就對應了上述的技術使用課而非技術制作課。再如：認識航天器的歷史就需要教師準確把握課程的類型特點，比較不同飛行器的功能與作用，從而讓學生理解技術對人類生產和生活的幫助。

2.把握技術課程的要求。

技術課程的目的是培養學生的技術素養，技術素養包含技術知識的理解、技術能力的獲得、技術思考和行為方式的形成，通俗地說，就是讓學生在技術方面形成一定的文化價值觀。學生模仿工程師體驗技術最重要的方式就是進行真刀真槍的實踐活動，但如果僅僅停留在實踐層面，技術素養還是得不到落實。從人類對技術的認識和掌握過程來看，培養技術價值觀的實踐活動應該是不斷螺旋進步的。遠古人類無意中發現了雷電生火的技術，他們吃到了熟食，感到了溫暖，于是不斷保存偶然得到的火種，進而探尋“生火”的技術，鉆木取火，燧石相擊生火，人類技術文明程度不斷提升。

從這個角度來說，技術課程要滿足人類不斷增長的人工制造物品的需求，需要大膽想象，不斷實踐，勇于創新?？茖W課堂上的技術教育也要經歷人類歷史上的兩個發展階段：一是動作技能階段，其以技巧為核心；二是智能技術階段，其以設計為核心。技術教育要體現心智技能和動作技能相互結合的技術物的制作過程，從而體現“設計”為核心的技術教育理念。以蘇教版《科學》六下《尋找生物的家園》一課為例，教師在選擇用樹枝和樹丫模擬搭建鳥窩的過程中，產生了兩種不同的意見，一種認為技術教學要圍繞動手實踐來讓學生體驗搭建的過程；一種認為要讓學生討論如何讓樹枝穩當地停留在樹丫上。后者未強調熟練程度，而是對如何穩固樹枝的問題展開深入討論，看起來只是一個環節的討論和研究，甚至下課了學生也未必能搭建成功，但后者會讓學生對如何讓樹枝搭建穩固的技術流程有更多的認識。此中要求學生體驗的討論流程，是對技術的深度認識。技術不僅蘊含于產品制作中，還蘊含于技術產品的開發過程中。用這樣的視野來認識技術，就可以根據不同的課程內容設計不同的技術教育目標，讓學生逐步體驗技術的內涵。

3.加強技術課程的全面評價。

技術工程教育要凸顯技術主旨，并通過評價優化教師的教學行為，促進學生發展。技術工程類課程內容的評價主要包含一般性評價和個性評價兩大方面，一般性評價是指科學課堂上涉及的評價，主要包含交流溝通的評價，證據意識的評價等，其主要是讓課堂成為一個技術交流的空間，成為一個實事求是的平臺。個性評價主要是針對技術本身的評價，包含技術的知識、技術的能力、技術的情感三個維度的評價。其中技術知識評價主要涉及對概念和原理在實踐中理解程度的評價；技術能力評價主要涉及對實踐中材料的選擇、工具的運用、產品的利用和操作、解決問題的能力的評價；技術情感評價主要針對技術改變生活的感悟、技術與人類和環境之間的關系評價。以“制作小帆船”活動為例，在技術知識的評價上主要評價學生對動力的產生、動力的控制、阻力等對帆船運動的影響的理解程度；在技術能力評價上，主要關注制作材料的選擇、制作的精致程度、航行的效果等；在技術情感上主要表現為體悟技術變化對帆船制造的影響，感受帆船制作技術的局限性等。

G623.6

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1005-6009（2016）52-0007-03

王天鋒，江蘇省揚州市梅嶺小學西區校（江蘇揚州，225009），高級教師。