2024年12月26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七天,學員們學習無錫工程教育實踐,開展教學設計小組研修,他山之石,可以攻玉,切磋琢磨,盡善盡美。
區域推進工程教育的無錫實踐
上午,江蘇無錫宜興市丁山第二實驗小學勇輝老師作了《區域推進工程教育的無錫實踐——以宜興市為例》的主題報告和實踐指導。
勇輝,江蘇無錫宜興市丁山第二實驗小學科學教師,正高級教師,無錫市科學學科帶頭人,宜興市名教師,無錫市、宜興市兩級名師工作室主持人,無錫市鄉村骨干教師培育站導師,東南大學、鹽城師范學院、鄭州師范學院“國培計劃”特聘專家,江蘇省教育學會小學科學專業委員會理事,無錫市教育學會小學科學專業委員會副秘書長。
一、工程教育的無錫決心
習近平總書記強調:“進一步加強科學教育、工程教育,加強拔尖創新人才自主培養,為解決我國關鍵核心技術攻關提供人才支撐。”2023年4月,無錫市委辦、市政府辦出臺《無錫市關于推進中小學工程教育的指導意見》,這是全國第一個由地方黨委政府印發、區域推進工程教育的政策性文件。
無錫市堅持“以頂層設計勾畫中小學工程教育全局圖景,以基層創新激發中小學工程教育實踐活力,以協同行動拓寬中小學工程教育實施渠道”,成立無錫市中小學工程教育領導小組,創建無錫市中小學科學(工程)教育發展中心,研制《無錫市深化推進中小學工程教育的實施方案(2024-2026年)》,啟動全市中小學工程教育重點學校創建立項申報工作,舉辦市級層面工程教育現場推進會……躋身教育部首批全國中小學科學教育實驗區。教育部網站、《中國教育報》等對無錫市中小學工程教育進行了重點宣傳報道。
二、工程教育的宜興樣態
宜興是無錫市下轄的一個縣級市,因宜興紫砂壺聞名天下而享有“陶都”的美譽。勇輝老師介紹說,根據《無錫市關于推進中小學工程教育的指導意見》要求,宜興市扎實推進中小學工程教育工作,加快構建各學段銜接有序、一體推進的工程教育新格局,中小學工程教育已經成為宜興教育的一張靚麗名片。
一是工程教育推進有力,各學段共53所學校參加工程教育推進活動,占全市學校總數的46.8%,涌現出一批學校、教師、學生工程教育優秀成果。二是實踐活動多維創新,推進院士、行業學會、科研院所、優秀企業、職校、高校教授“六個進校園”,拓展科學教育和工程教育學習空間。三是育人特質個性鮮明,構建具有宜興特質的中小學工程教育課程體系和具有學校特質的工程教育現場,《人民日報》、《中國教師報》和中國網、網易新聞、騰訊新聞等媒體進行了專題報道。
三、工程教育的宜興實踐
正是有了強有力的政策支持,加上宜興是全國有名的教授之鄉、院士之鄉,還有東部沿海發達地區的區位優勢,宜興的大中小學包括幼兒園都積極加入工程教育的序列中來,百花綻放,千姿百態,姹紫嫣紅。他們有的和高校合作,有的和高新企業合作,有的和科研院所合作,有的和陶瓷中國藝術大師合作,有的以項目為載體,有的開發課程群,有的跨學科融合,各自組建自己特色的工程教育項目和課程,陶都大地正在開展一場聲勢浩大的工程教育新篇章。勇輝老師以宜興三所學校的工程教育為例,具體闡述各顯特色的實施情況。
宜興市丁山實驗小學與宜興丁蜀航空產業園合作,以工程教育目標為導向,培育學生航空航天素養。以“航空小達人”為課程名稱,參照高校航空航天專業課程設置,設置成四大模塊:百變無人機、動力飛機、固定翼遙控飛機、手擲飛機。
宜興市經開區實驗小學充分依托國家級經濟技術開發區的科創特色和地域資源優勢,著力進行基于技術、長于工程的“少兒科創工程院”綜合實踐基地建設,形成了具有校園工程教育特色的“萌發+萌芽+萌生”的“萌學課程”體系。
宜興市湖濱實驗學校與東南大學兒童發展與教育研究所簽訂戰略合作協議,共同開發和實施基于Python游戲化人工智能課程,著重培養學生的計算思維以及解決問題過程中的工程思維,被無錫市教育局立項為無錫市重點工程教育示范項目。
四、工程教育的學校行動
生活中幾乎每一件產品都是由工程師設計開發或改進的,而設計新產品要有一系列的步驟和程序。勇輝老師帶領學員們進行了“像工程師那樣……”的專項學習:以“自制蒸汽小船”為例,解讀“明確問題—前期研究—設計方案—制作模型—測試改進—展示交流”的步驟和程序;播放自編科學微電影《吹泡泡工具的工程設計》,在生動有趣的舞臺劇演繹中引導學生像工程師那樣思考和實踐。
勇輝老師還為學員們帶來了工程教育實踐應用套材,請各組按照上述工程教育流程,研討出一個制作液壓挖掘機裝置的教學設計,并親自體驗制作完成一臺液壓挖掘機模型,最后通過測試和同伴評價再加以改進。
教學設計小組研修
“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。”(《荀子·儒效篇》)下午,學員們參加了教學設計的小組研修活動。
根據本次培訓班要求,每位學員都要提前準備好兩個教學設計,一個是技術與工程實踐,一個是基于STEM教育理念的跨學科教學。這兩個教學設計要在培訓中不斷修改完善,期間要針對這兩個教學設計開展小組研修活動,結業時要推選優秀案例進行匯報展示。
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,圍繞技術與工程實踐、基于STEM教育理念的跨學科教學這兩個主題,指點學員使用科學新課標快速有效指導教學。
教學班主任高紅云對教學設計小組研修活動作出了具體安排。
學員們根據要求展開了小組研修,各小組分享設計方案,互動討論交流,修改完善提升,推選優秀案例。