小学技术和工程教育的本质、价值和实施要义

【摘要】当下，社会的进步越来越依靠科学技术的发展，技术和工程内容日渐扎根于各国教育的土壤中。技术与工程教育的核心是“设计”，灵魂是“创造”。技术和工程课程可以促进学生对技术知识的理解，内化技术素养。分清不同类型的技术课程，把握其区别，有利于技术和工程课程实施水平的提升。

【关键词】工程技术教育；本质；价值；实施

【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）52-0007-03

【作者简介】王天锋，江苏省扬州市梅岭小学西区校（江苏扬州，225009），高级教师。

现阶段，我国小学技术教育主要以劳动技术教育、信息技术教育、科学工程技术教育等形式分散在不同的课程中的，没有单设技术教育课程。在即将颁布的《全日制义务教育小学科学（1～6年级）课程标准（修订稿）》中，科学教育的目标被扩展为科学知识、科学探究、科学态度和科学与技术、社会、环境四个方面，并首次对“技术与工程”领域教学的学段目标和实践提出了具体的要求。

那么，究竟什么是技术工程教育？技术工程内容的教学与科学课其他内容的教学又有何联系与区别？本文将结合科学教学课例来阐述对这部分内容的理解。

一、认识技术工程的本质

科学教育和技术教育关系何在？斯坦福大学科学教育学者郝德教授在1975年就指出，技术素养和科学素养应该并列成为科学教育的目标。同时世界发达国家也形成共识：在科学教育中渗透技术教育，有利于提升学生的科学素养。但这并不意味着科学教育和技术教育可以混为一谈。技术是为了满足人类的需求而对自然进行改造的各种操作方法和技能；工程是为了满足人类需求而进行产品和工艺等设计的系统方法。小学阶段的技术教育与工程教育往往被表述为技术工程教育，对二者并没有进行严格区分。技术与工程都关乎实践，都是为了解决科学活动中如何做的问题。

技术工程领域的目标强调学生要像工程师一样了解、学习科学，动手做科学。与通常意义上的科学实验有所不同的是，科学课中技术工程的教学不仅蕴含了科学本质的教育，更注重科学与工程、社会跨领域的深度融合。技术和工程教育具有以下特征。

1.核心指向“设计”。

小学阶段，技术工程内容和科学探究内容虽然是混在一起的，但两者存在着明显的区别。首先是目标不同，科学探究指向的是科学知识和科学概念的建构，是认识世界的一种方式；技术工程指向的是围绕人类需要开展某个工程或创造某个产品，解决的是如何做的问题。如果说科学探究的核心是“观察与实验”；那么，技术工程的核心是“设计与制造”。在功能与评价上，技术工程更关注使用效果、安全、效率等实用价值。以建造桥梁的教学内容为例，以科学探究为关注点的课重视拱形桥、平板桥、斜拉桥三种桥梁的承受力大小的比较研究，在获得结论前非常关注实验对比条件的公平，从而为获得可信的结论提供基础；以技术工程为重点的课，则关注如何设计出更加牢固的桥梁，在不斷修改和调试中使桥梁的承受力增大。

2.创造成为“灵魂”。

科学可以认识客观世界，技术可以改善人类生活，小到刨笔机、门铃，大到航空母舰、卫星，都是科学技术在人类生活中的体现。而这些技术领域的产品从设计到定型，都经历了一些典型的发展升级阶段，贯穿这些阶段始终的是改进和创新的过程。因此，教学中学生要学习使用各种工具，学习制造各种物品，通过“动手做”创造出属于自己的“产品”。在加固框架活动中，同样用2根木棍给正方体框架加固，学生加固方式各不相同，加固面可在相邻的侧面，可在对面；位置可以是斜对角，可以垂直加固；方向可以是顺向，可以是逆向。这种加固优化的过程，可以激发学生的创意，同时也体现了技术工程的创造特征。

二、技术工程课程的意义与价值

1.促进技术知识的理解。

人类生活在一个充满技术的世界里，然而并非人人都能够感受到技术和人类的紧密联系。学生学习科学课程，一个根本的目的就是为了改善自己的生活，而技术就是悄然改善生活的手段之一。学习了杠杆原理，就可以设计出简单的撬棍；学习了能量知识，就可以制作一辆皮筋动力小车，在此过程中学生会有对材料的选择，对科学原理的运用；而对于系统中输入、控制与转换、输出的知识，不是讲授演示学生就能理解的，而应在实践中让学生深化理解。

2.体验技术系统的实践。

对小学生而言，技术教育最主要的形式是制作技术产品，只有在制作活动中获得独特的体验，学生才能认识和理解技术。技术不是简单的实验，学生需要用系统的思维来认识它，这涉及技术模型、产品、系统开发、执行、评价能力等，这样的体验过程是独特的。作为学员，笔者2015年在东南大学参加了STEM课程——“纸飞机的设计与制作”的学习，真正感受了技术的系统性。简单的纸飞机制作，需要考虑材料问题、制作工艺问题、飞行阻力的测试、发射问题、测量问题，一群科学教师在活动中认识了设计、制作、测量、调试等过程的意义和趣味，如果学生参与其中，也一定会获得解决技术难题的独特感受，从而逐步认识技术的各个流程，美国《新一代国家科学教育标准》就特别强调用“实践”代替“探究”，以强调技术与工程的实践性。

3.内化技术素养的思想。

科学教育侧重理解人类与环境之间的联系，技术教育则侧重于让人掌握控制和改变环境的本领。在关注学生核心素养的背景下，我们更需要关注其技术工程素养的提升。技术知识是技术素养的基础，技术能力是技术素养的核心，技术思想和方法是技术素养的灵魂。在技术课程中，教师要创设一种让学生主动参与设计、开发、创造的氛围，让外在的技术行为逐步转化为内在的心理品质。当学生发现生活用品需要改进时，就会有意识地用自己掌握的技术去优化和改进。

三、技术工程类课程的实施要义

技术工程类课程与一般的科学课程有区别，这要求教师围绕技术的本质开展教学活动，让技术工程课有“技术味”。教学中，教师有以下几点需要把握。

1.区分技术课程的不同类型。

首都师范大学叶宝生教授将技术课程分为三种类型：技术制作课、技术应用课、技术认识课。技术制作课主要针对技术产品，注重让学生感受技术产品生产的全过程，如空气动力小车的制作等；技术应用课主要让学生使用产品，体验产品的结构和功能，如杠杆、轮轴的使用等；技术认识课的重点是了解技术产品的运用，如航天器的认识等。

上述不同类型的课，其教学的重点和形式也有所不同，科学教师要准确解读其中的要义，探索课堂教学实施的途径，体现技术课的特征。从修订版的课标来看，它只是将科学、技术、社会与环境目标综合在一起表述，并未将各种技术类课程单独设置，这就需要教师进行创造性的教学。如：在教学玩具小飞机的活动中，学生要学会按照图纸组装小飞机，比较产品和图纸之间的差异，感受说明书的重要性，这就对应了上述的技术使用课而非技术制作课。再如：认识航天器的历史就需要教师准确把握课程的类型特点，比较不同飞行器的功能与作用，从而让学生理解技术对人类生产和生活的帮助。

2.把握技术课程的要求。

技术课程的目的是培养学生的技术素养，技术素养包含技术知识的理解、技术能力的获得、技术思考和行为方式的形成，通俗地说，就是让学生在技术方面形成一定的文化价值观。学生模仿工程师体验技术最重要的方式就是进行真刀真枪的实践活动，但如果仅仅停留在实践层面，技术素养还是得不到落实。从人类对技术的认识和掌握过程来看，培养技术价值观的实践活动应该是不断螺旋进步的。远古人类无意中发现了雷电生火的技术，他们吃到了熟食，感到了温暖，于是不断保存偶然得到的火种，进而探寻“生火”的技术，钻木取火，燧石相击生火，人类技术文明程度不断提升。

从这个角度来说，技术课程要满足人类不断增长的人工制造物品的需求，需要大胆想象，不断实践，勇于创新。科学课堂上的技术教育也要经历人类历史上的两个发展阶段：一是动作技能阶段，其以技巧為核心；二是智能技术阶段，其以设计为核心。技术教育要体现心智技能和动作技能相互结合的技术物的制作过程，从而体现“设计”为核心的技术教育理念。以苏教版《科学》六下《寻找生物的家园》一课为例，教师在选择用树枝和树丫模拟搭建鸟窝的过程中，产生了两种不同的意见，一种认为技术教学要围绕动手实践来让学生体验搭建的过程；一种认为要让学生讨论如何让树枝稳当地停留在树丫上。后者未强调熟练程度，而是对如何稳固树枝的问题展开深入讨论，看起来只是一个环节的讨论和研究，甚至下课了学生也未必能搭建成功，但后者会让学生对如何让树枝搭建稳固的技术流程有更多的认识。此中要求学生体验的讨论流程，是对技术的深度认识。技术不仅蕴含于产品制作中，还蕴含于技术产品的开发过程中。用这样的视野来认识技术，就可以根据不同的课程内容设计不同的技术教育目标，让学生逐步体验技术的内涵。

3.加强技术课程的全面评价。

技术工程教育要凸显技术主旨，并通过评价优化教师的教学行为，促进学生发展。技术工程类课程内容的评价主要包含一般性评价和个性评价两大方面，一般性评价是指科学课堂上涉及的评价，主要包含交流沟通的评价，证据意识的评价等，其主要是让课堂成为一个技术交流的空间，成为一个实事求是的平台。个性评价主要是针对技术本身的评价，包含技术的知识、技术的能力、技术的情感三个维度的评价。其中技术知识评价主要涉及对概念和原理在实践中理解程度的评价；技术能力评价主要涉及对实践中材料的选择、工具的运用、产品的利用和操作、解决问题的能力的评价；技术情感评价主要针对技术改变生活的感悟、技术与人类和环境之间的关系评价。以“制作小帆船”活动为例，在技术知识的评价上主要评价学生对动力的产生、动力的控制、阻力等对帆船运动的影响的理解程度；在技术能力评价上，主要关注制作材料的选择、制作的精致程度、航行的效果等；在技术情感上主要表现为体悟技术变化对帆船制造的影响，感受帆船制作技术的局限性等。