2024年12月24日，河南省2024年義務教育師資薄弱環節改善暨中小學教師素質提升工程萬名優秀中青年教師培育計劃小學科學班進入第五天，不管是聆聽鄭州師范學院毛海榮副教授針對“工程思維導向的技術與工程實踐教學”的詮釋與指導，還是深入STEM教育試點實驗校——鄭州市中原區西悅城第二小學的觀摩與研討，都給學員們留下了獨特而深刻的印象。

工程思維導向的技術與工程實踐教學

　　上午，河南省STEM教育研究中心科學教育專家、鄭州師范學院副教授毛海榮作了《工程思維導向的技術與工程實踐教學》的主題報告。

　　毛海榮：鄭州師范學院副教授，中國青少年科技教育工作者協會科學教師教育專委會委員，河南省教育學會中小學科創教育專委會副理事長，河南省STEM教育研究中心科學教育專家，大象版小學科學2024版教材審稿專家。在歷屆全國科學教育專業師范生教學技能創新大賽中多次擔任評委。主要從事科學教師教育研究。自2010年起，多次承擔“國培計劃”河南省小學科學教師培訓、“省培計劃”河南省小學科學優秀中青年教師培訓、鄭州市小學科學教師專項培訓等項目的設計、實施與管理工作。

　　一、時代背景毛海榮副教授指出，在中國學生發展核心素養中，“技術運用”成為“社會參與-實踐創新”的基本要點：理解技術與人類文明的有機聯系，具有學習掌握技術的興趣和意愿；具有工程思維，能將創意和方案轉化為有形物品或對已有物品進行改進與優化等。

　　毛海榮副教授出示了瓦特蒸汽機、內燃機和機械魔方手三張圖片，要求學員們進行交流與分享：從機械/工具的發展，揭示科學、技術與社會的關系。2018年，習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上指出：“工程科技是推動人類進步的發動機，是產業革命、經濟發展、社會進步的有力杠桿。”而這道題考察的正是這一點。

　　毛海榮副教授強調說，培養中小學生創新素質是全面貫徹習近平總書記對造就拔尖創新人才要求的具體行動，是建設教育強國、科技強國、人才強國的堅實基礎。這更是一場不能輸的競爭：世界正經歷百年未有之大變局，新科技革命加速演進，誰占據了科技制高點，誰就能贏得未來。STEM與科學教育成為大國博弈的前沿陣地。

　　二、工程思維毛海榮副教授指出，工程思維是人們在進行工程活動和工程研究過程中所形成的獨特的思維方式，與更早形成的科學思維具有明顯的區別。工程思維包括五個結構要素：決策、設計、實施、評價和反思。工程思維還具有四個核心特征：①科學性：工程項目實施是以科學為基礎的；②系統性：工程本身就是一個系統；③現實性：通過設計和建造工程項目來完成整體思維活動；④創造性：工程思維是一種“造物思維”。

　　各個小組根據要求，結合12月22日下午東南大學柏毅教授指導大家制作的“古法濕版相機”，討論發布產品開發任務書，在實戰中增強工程思維。

　　三、工程設計毛海榮副教授提出創造產品的一般流程：第一步，發現需求并定義問題；第二步，組織設計團隊；第三步：確定約束條件和設計要求；第四步：尋求解決方案（從方案設計到樣品制作的循環）。她以《廢紙回收造紙工藝》為例，進行了詳細解讀。

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　　五、技術與工程實踐毛海榮副教授提出，科學課程的總目標之一，就是引導學生掌握基本的科學方法，具有初步的探究實踐能力。其中包括：自主學習能力、科學探究能力和技術與工程實踐能力。

　　六、在討論大象版科學四年級上冊《肺是怎樣呼吸的》這一教學案例時，毛海榮副教授提出一個問題：這節課是屬于科學探究課還是屬于技術與工程實踐課？引發了學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》中的一段話與各位學員共勉：“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之。學至于行之而止矣。”

　　鄭州市金水區未來小學吳芳老師在點評時說，非常感謝毛教授為我們帶來的一場頭腦風暴，這不僅是一次理論與教學實踐的深度融合，更是一場教育理念的更新與轉變。我用兩個詞來說一說我的收獲，首先是“責任”，毛教授呈現的各個政策文件，讓我深感科學、技術與工程的重要性，以及作為一名科學教師的責任感；其次是“明晰”，毛教授對“創造產品的一般流程”的詮釋，以及《廢紙回收造紙》案例的展示，為我們以后的教學實踐提供了完整的理論框架與學習樣本，讓我從“困惑”、“恐慌”逐漸“明晰”工程與工程思維。教育的道路上，我們在探索與前行，非常幸運有毛教授這樣的專家給予引領！

STEM教育試點實驗校觀摩與研討

　　下午，學員們來到STEM教育試點實驗校——鄭州市中原區西悅城第二小學進行觀摩與研討。

　　學校操場上，“飛樂普”校園航模社團精彩的飛行表演吸引了大家的目光，更是通過航拍機為學員們留下了一張與眾不同的大合影。

　　來到小廣場，悅創孵化基地STEM社團群的展臺前，紅領巾講解員們為來賓介紹著琳瑯滿目的作品，一個個充滿童趣而又包含科學探究和工程思維。

　　走進學校黨團隊一體室、智創空間、造創工坊、圖書室等特色功能室，學員們或駐足聆聽，或拍照留念，或低聲咨詢，或動手參與……

　　來到報告廳，學員們欣賞了學校街舞社團+啦啦操社團+機器狗共同演繹的舞蹈秀以及戲曲社團的戲曲節目表演《說唱臉譜》。

　　鄭州市中原區西悅城第二小學黨支部書記、校長張瑞，從前瞻布局、精心籌備啟新程，STEM實踐、創新探索展新征，以及未來計劃與展望三個方面，作了《以STEM教育理念推動學校教育智能體發展》的主題分享。該校占地面積21600平方米，2019年8月正式招生。目前有六個年級37個教學班，在校學生1800余人，在崗教師90余人。建校以來，學校以STEM教育理念推動學校教育智能體發展，借助人工智能的現代科技力量進行技術賦能教學，打造信息化教育體系，助力“雙減”，推進五育并舉，實現智慧校園生活，先后獲得河南省中小學數字校園標桿校、河南省義務教育階段作業評價改革實驗校、鄭州市教科研先進單位、鄭州市教學創新先進集體等殊榮。中央候補委員、教育部黨組成員、副部長、總督學王嘉毅等領導曾到校考察調研。

　　今年11月，鄭州市教育局、體育局舉辦了中小學生車輛模型錦標賽，該校舉行了校級賽并選拔出優秀選手參加了全市決賽。近日剛剛得到喜訊，學校參賽選手在決賽中取得優異成績。在頒獎儀式上，河南省教育資源保障中心人工智能與創客教育部副部長馬麗娟、河南省STEM教育研究中心副秘書長高貴賓和張瑞校長一起，分別為校級賽和全市決賽的獲獎學生頒獎，學員們共同見證了這一榮耀時刻。

　　學校的“造創魯班·建筑大師”社團，以中國傳統木構建筑為學習對象，引導學生欣賞、了解和搭建門、闕、坊、廊、亭、臺、樓、塔、橋等經典建筑，培養學生的設計思維和工程思維，大力弘揚和傳承中華優秀傳統文化。李雯老師作所的社團觀摩課《永不凋零的空中之花》，從經典名著《紅樓夢》中“林黛玉進賈府”作為切入口，引出本節課的主題“垂花門”。然后向學生介紹“垂花門”的名稱由來、功能、樣式、應用場景等。在此基礎上，讓學生利用提供的材料包自己動手來制作一個“垂花門”，并進行涂裝創意分享和作品展示。“李老師上的這節課，既有科學，又有語文，還有美術，真是典型的STEM跨學科項目式課程啊！”學員們對李雯老師的這節觀摩課欽佩不已。

　　“‘路雖遠行則將至，事雖難做則必成’。在河南省STEM教育研究中心的指導下，西悅二小希望與各位同仁勠力同心，奮楫篤行，進一步推進STEM教育理念下學校教育智能體的發展。”張瑞校長信心滿滿、誠意十足地表示。

　　鶴壁市淇濱區福源小學孫羽西老師心情激動地說：首先特別感謝張瑞校長以及老師們帶來的精美絕倫的視覺盛宴。接下來我想以幾個詞來表達我今天的感受：第一個詞是“活力”，張瑞校長帶領老師們熱情的招待讓我們感受到了學校的活力，學校給我們呈現的歡樂的舞蹈、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校的生命力；第二個詞是“創新”，基于STEM理念開設的特色社團給我們做了很好的例子，正如柏毅教授所說的，STEM教育的最大特點就是關注現實問題，注重在情境中學習；第三個詞是“傳統”，傳統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——垂花門制作，引導學生認識古建筑的同時也感受到了古建筑的魅力，并且融入了科學、物理、數學等元素，實現了STEM教育理念；第四個詞是“優秀”，優秀的校長帶領優秀的師資打造出優秀的學校。最后，引用顧明遠先生的一段話送給大家：“沒有愛就沒有教育，沒有興趣就沒有學習；教書育人在細微處，學生成長在活動中。