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)提升工程萬名優(yōu)秀中青年教師培育計劃小學(xué)科學(xué)班進入第五天，不管是聆聽鄭州師范學(xué)院毛海榮副教授針對“工程思維導(dǎo)向的技術(shù)與工程實踐教學(xué)”的詮釋與指導(dǎo)，還是深入STEM教育試點實驗?！嵵菔兄性瓍^(qū)西悅城第二小學(xué)的觀摩與研討，都給學(xué)員們留下了獨特而深刻的印象。

工程思維導(dǎo)向的技術(shù)與工程實踐教學(xué)

　　上午，河南省STEM教育研究中心科學(xué)教育專家、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)與工程實踐教學(xué)》的主題報告。

　　毛海榮：鄭州師范學(xué)院副教授，中國青少年科技教育工作者協(xié)會科學(xué)教師教育專委會委員，河南省教育學(xué)會中小學(xué)科創(chuàng)教育專委會副理事長，河南省STEM教育研究中心科學(xué)教育專家，大象版小學(xué)科學(xué)2024版教材審稿專家。在歷屆全國科學(xué)教育專業(yè)師范生教學(xué)技能創(chuàng)新大賽中多次擔(dān)任評委。主要從事科學(xué)教師教育研究。自2010年起，多次承擔(dān)“國培計劃”河南省小學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)、“省培計劃”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)教師專項培訓(xùn)等項目的設(shè)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(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中，“技術(shù)運用”成為“社會參與-實踐創(chuàng)新”的基本要點：理解技術(shù)與人類文明的有機聯(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行改進與優(yōu)化等。

　　毛海榮副教授出示了瓦特蒸汽機、內(nèi)燃機和機械魔方手三張圖片，要求學(xué)員們進行交流與分享：從機械/工具的發(fā)展，揭示科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系。2018年，習(xí)近平總書記在中國科學(xué)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(fā)動機，是產(chǎn)業(yè)革命、經(jīng)濟發(fā)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(diào)說，培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)是全面貫徹習(xí)近平總書記對造就拔尖創(chuàng)新人才要求的具體行動，是建設(shè)教育強國、科技強國、人才強國的堅實基礎(chǔ)。這更是一場不能輸?shù)母偁帲菏澜缯?jīng)歷百年未有之大變局，新科技革命加速演進，誰占據(jù)了科技制高點，誰就能贏得未來。STEM與科學(xué)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(xué)思維具有明顯的區(qū)別。工程思維包括五個結(jié)構(gòu)要素：決策、設(shè)計、實施、評價和反思。工程思維還具有四個核心特征：①科學(xué)性：工程項目實施是以科學(xué)為基礎(chǔ)的；②系統(tǒng)性：工程本身就是一個系統(tǒng)；③現(xiàn)實性：通過設(shè)計和建造工程項目來完成整體思維活動；④創(chuàng)造性：工程思維是一種“造物思維”。

　　各個小組根據(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”，討論發(fā)布產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)書，在實戰(zhàn)中增強工程思維。

　　三、工程設(shè)計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)需求并定義問題；第二步，組織設(shè)計團隊；第三步：確定約束條件和設(shè)計要求；第四步：尋求解決方案（從方案設(shè)計到樣品制作的循環(huán)）。她以《廢紙回收造紙工藝》為例，進行了詳細解讀。

　　四、

　　五、技術(shù)與工程實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)與工程實踐能力。

　　六、在討論大象版科學(xué)四年級上冊《肺是怎樣呼吸的》這一教學(xué)案例時，毛海榮副教授提出一個問題：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》中的一段話與各位學(xué)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(xué)至于行之而止矣?！?/span>

　　鄭州市金水區(qū)未來小學(xué)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(fēng)暴，這不僅是一次理論與教學(xué)實踐的深度融合，更是一場教育理念的更新與轉(zhuǎn)變。我用兩個詞來說一說我的收獲，首先是“責(zé)任”，毛教授呈現(xiàn)的各個政策文件，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“創(chuàng)造產(chǎn)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(xué)實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，我們在探索與前行，非常幸運有毛教授這樣的專家給予引領(lǐng)！

STEM教育試點實驗校觀摩與研討

　　下午，學(xué)員們來到STEM教育試點實驗?！嵵菔兄性瓍^(qū)西悅城第二小學(xué)進行觀摩與研討。

　　學(xué)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(xué)員們留下了一張與眾不同的大合影。

　　來到小廣場，悅創(chuàng)孵化基地STEM社團群的展臺前，紅領(lǐng)巾講解員們?yōu)閬碣e介紹著琳瑯滿目的作品，一個個充滿童趣而又包含科學(xué)探究和工程思維。

　　走進學(xué)校黨團隊一體室、智創(chuàng)空間、造創(chuàng)工坊、圖書室等特色功能室，學(xué)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(xué)員們欣賞了學(xué)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(jié)目表演《說唱臉譜》。

　　鄭州市中原區(qū)西悅城第二小學(xué)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(chuàng)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(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。目前有六個年級37個教學(xué)班，在校學(xué)生1800余人，在崗教師90余人。建校以來，學(xué)校以STEM教育理念推動學(xué)校教育智能體發(fā)展，借助人工智能的現(xiàn)代科技力量進行技術(shù)賦能教學(xué)，打造信息化教育體系，助力“雙減”，推進五育并舉，實現(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)評價改革實驗校、鄭州市教科研先進單位、鄭州市教學(xué)創(chuàng)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(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)生車輛模型錦標(biāo)賽，該校舉行了校級賽并選拔出優(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。在頒獎儀式上，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(xué)生頒獎，學(xué)員們共同見證了這一榮耀時刻。

　　學(xué)校的“造創(chuàng)魯班·建筑大師”社團，以中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑為學(xué)習(xí)對象，引導(dǎo)學(xué)生欣賞、了解和搭建門、闕、坊、廊、亭、臺、樓、塔、橋等經(jīng)典建筑，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維和工程思維，大力弘揚和傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)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(jīng)典名著《紅樓夢》中“林黛玉進賈府”作為切入口，引出本節(jié)課的主題“垂花門”。然后向?qū)W生介紹“垂花門”的名稱由來、功能、樣式、應(yīng)用場景等。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)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(chuàng)意分享和作品展示?！袄罾蠋熒系倪@節(jié)課，既有科學(xué)，又有語文，還有美術(shù)，真是典型的STEM跨學(xué)科項目式課程??！”學(xué)員們對李雯老師的這節(jié)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(dǎo)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(xué)校教育智能體的發(fā)展?！睆埲鹦ｉL信心滿滿、誠意十足地表示。

　　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(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；第二個詞是“創(chuàng)新”，基于STEM理念開設(shè)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(guān)注現(xiàn)實問題，注重在情境中學(xué)習(xí)；第三個詞是“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——垂花門制作，引導(dǎo)學(xué)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(xué)、物理、數(shù)學(xué)等元素，實現(xiàn)了STEM教育理念；第四個詞是“優(yōu)秀”，優(yōu)秀的校長帶領(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(xué)習(xí)；教書育人在細微處，學(xué)生成長在活動中。