从信息技术融合的项目学习到学生成立的“网站开发公司”——论“工程思维”培养的有效载体

凌 倩

（南宁市第十四中学，广西 南宁 530023）

1 “工程思维”培养的重要性与发展现状

国内教育一直以培养科学思维为主，在中高考的导向下，初中信息技术、高中通用技术以及科技活动课程长期得不到重视。直至近年来，我国在发展学生核心素养的背景下，基础教育阶段“工程思维”的培养逐渐进入我们的视野。2017年颁布的《2017小学科学课程标准》提到：“每个孩子都是天生的工程师。科学教育与工程教育相结合，可以增强学生对科学以及科学与工程之间关系的理解”。同年《2017普通高中通用技术课程标准》亦将工程思维列为了高中通用技术学科核心素养之一，并定义工程思维“是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维”。在基础教育阶段，工程思维培养即运用某种教学手段，为学生设计循序渐进地训练方式，强化一种合理地解决问题的能力。那么，培养学生工程思维的载体应该是什么呢？国外，会单独开设基础教育阶段的工程课程或在STEM教育中去发展学生的工程思维。而我国的STEM教育仅仅在小学科学教育中有所应用，中等教育阶段却没有相应的延续性课程，由于缺乏国家的顶层设计，工程思维培养在中国没有形成完整的系统性方案。

2 “工程思维”培养需要以信息技术项目学习为载体

信息技术项目学习作为“工程思维”培养有效载体的原因有三：

1）信息技术相关学科贯穿整个基础教育过程。从《小学信息技术》、《初中信息技术》至《高中通用技术》三门课程已成为科技时代基础教育阶段的必修课。思维是一种主体作用于客体的模式与手段。在这里我们狭义地将工程思维的培养当作一种通过不断优化工程实施的基本步骤形成思维模式的过程。因此，这需要一个长期的持续的训练，而信息技术学科是满足这一需求的。

2）信息技术是一门工具性学科，其实用性广，且便于与多学科相融合教学。一方面，“工程思维”培养不能脱离国家“高考导向”的顶层设计，只有有效地将中高考学科知识融入教学环节在我国才有一定适应性。另一方面，如果说“科学思维”解决了学生对学科知识的认知，让我们知道事件产生发展的原理，那么“工程思维”就是指导我们创造行为的具体依据。“科学思维”和“工程思维”往往是相辅相成的，科学规律为工程的具体实施过程设置了“不可能目标”与“不恰当行为”的严格限制。从而使我们学生不会幻想“创造”违背科学规律的行为目标与方法。另一方面，对“工程思维”的培养与塑造的过程又能够不断地去验证学科知识、内在原理，巩固与提高学生的“科学思维”能力。基于此，信息技术学科整合是培养“工程思维”的有效途径。

3）信息技术学科中的诸多知识技能皆能以项目化教学形式呈现出来。项目化学习是在解决复杂问题的背景下，培养学生的实践能力、思维能力与创新精神的一种教育模式。学生能在收集信息、汲取知识、传播技能、创作成果的过程中形成初步的工程思维。学生能认识在工程的多样性和复杂性的基础上能运用系统分析的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟方法进行设计；能领悟结构、约束与取舍这三大要素并加以运用，能进行简单的风险评估和综合决策。

由此可见，以信息技术课程相融合的项目学习形式符合基础教育阶段培养“工程思维”能力的需求，具有一定的适应性，是“工程思维”培养的有效载体。

3 特殊时期信息技术项目学习线上线下结合的教学模式

1）教学内容：信息技术（浙教版）七年级下，网络常识与frontpage软件。

2）教学背景：受特殊时期影响，2月17日-5月5日线上教学；5月6日-7月18日线上线下教学相结合（电脑教室封闭）。

3）知识技能储备：掌握电脑基本操作、网络资源下载、word、excel、ppt软件的基本应用，但两级分化严重。

4）情感认知：该年龄段的学生思维活跃，对新事物接受能力强。但注意力分散，畏难且没有养成主动思考的习惯，学习内动力不足，自我定位尚不明确。

5）教学模式适应性：进行过一学期的项目学习预热，学生对“工程”实施流程有了初步认识。

6）教学目标：（1）知识技能目标：掌握frontpage软件基本应用，完成政史学科网站的制作与发布。（2）能力目标：提高“工程思维”能力与“科学思维”能力。

7）教学模式：教学模式的形成要以教学目的为导向，因此“工程思维”培养可参考工程实施的基本步骤将项目学习过程分为：分析、设计、实施、测试、评价五个基本环节。

8）教学流程：详见表1。

表1 教学流程与教学内容

9）评价模式：知识技能的评价与成果评价属于学科成绩范畴，项目完成程度、效率、学生学习感受才是判定学生工程思维能力水平发展情况的重要依据。前者，我们主要依靠线上“信息技术评价系统”个人测试与软件操作作品完成情况进行综合评分。后者评价标准主要参考项目学习前后学生填写的“自我评价表”中的表现；个人在团队中职位及胜任情况；在项目选择任务的难度、完成质量与效率；团队成员对其个人能力与合作行为的认可度。

4 结语

综上所述，以“工程思维”培养为目的的系统教学模式在我国仍然匮乏，新理念新方法在实施过程中会不断呈现待解决的新问题。但笔者通过长期的信息技术教学摸索发现，中学信息技术的学科特性完全符合“工程思维”培养的需求，是现阶段最适合普及的有效载体。而这种基于“工程思维”发展的培养模式势必会逐步低龄化、普及化、系统化，具有极大的发展空间。