文献题目

工程与工程思维

研究时间

2024.3

研究教师

徐智敏

文献来源

《“工程思维视域下小学科学学科实践的全域推进研究”文献汇编》

内容摘要：

这篇论文深入探讨了工程的核心特性与工程思维的重要性。论文指出，工程以“造物”为核心，旨在创造满足人类需求的物质产品。工程思维则是工程师解决工程问题时的独特思维方式，强调实践性、创新性、系统性和综合性。这种思维方式要求工程师具备敏锐洞察力、灵活应变能力以及跨学科协作能力。论文还强调培养工程思维的重要性，提出高校和企业应提供实践环境与创新氛围，以推动工程领域的创新与发展。

读后感悟（对典型课教学或本课题研究的启发）：

这篇文献让我深刻意识到工程思维在小学科学教育中的独特价值。工程思维强调实践性和创新性，鼓励学生通过动手实践解决问题，这与小学科学教育的核心理念相契合。工程思维具有系统性、综合性等特点，这就要求科学教师在教学过程中要注重培养学生的跨学科协作能力，让他们能够从多个角度思考问题，形成全面的科学素养。通过设计具有工程思维特色的科学实践活动，可以让学生在实践中学习、在探索中成长，更好培养学生的综合素养；通过加强和其他学科的融合，形成跨学科的教学模式，鼓励教师在遵循科学原理和技术规范的基础上，勇于尝试新的方法和技术，推动小学科学实践在工程领域的创新和发展。

具体方案如下：

工程思维视域下小学科学学科实践的内容开发与设计研究（不动）

部分教学环节中过程标注（提出问题——聚焦主题——系统设计——统筹资源——探究实践——反思诊断——探究实践/更新迭代）本句勿删

《自制小音箱》教学设计（仅供参照）

【教学目标】

1.根据声音的传播、反射的原理自制音箱，体验不同学科之间在解决实际问题时的融合作用。

2.学会使用常见的工具和材料制作简单作品，形成初步的应用意识和创新意识。

3.对产品进行设计、改进、实施，体会技术进步对人类的意义。

4.学会简单地使用仪器测量、记录，实事求是，大胆质疑，尊重科学，勇于探究。

【教学重难点】

重点：知道工程师是做什么的，经历自制小音箱的过程。

难点：认识工程师的工作与科学家的工作是有区别的，工程师重在设计、发明、制造产品。

【教学准备】

教师材料：PPT

学生材料：卡纸、塑料膜、金属、餐巾纸、毛巾布、洗脸巾、剪刀、笔、分贝仪

【教学过程设计】

一、提出问题，聚焦主题

1．打开音箱，仔细观察音箱内部结构。

2．交流发现，学生自主提出想研究的问题。

3．讨论交流：筛选能与学生当下认知以及操作能力相匹配的核心问题——利用身边可获得的材料，自制小音箱。

二、系统设计，探究实践

1．思考交流：如何自制小音箱？

2．小组讨论：设计小音箱的形状、选择小音箱的制作材料......

3．搜集资料，统筹资源，初步设计，深入讨论，根据讨论结果进行探究。

4．设计实验，初步探究：哪种形状对于声音传播的效果更好？

5．再次设计实验，深入探究：哪种材料对于声音传播的效果更好？

6．小结：圆锥形声音传播效果最好；表面光滑的物品，反弹声波的效果较好；表面粗糙的物品，反弹声波的效果较差。

三、反思诊断，迭代更新

1．根据之前的探究结果，小组自制小音箱。

2．汇报交流：比较同学们做的小音箱，谁的更好？好在哪里？你们小组自制的小音箱还可以进行怎样的改进？

3．小组优化改进，再次进行测试。

4．总结全课：这节课，你学到了什么？

【板书设计】

自制小音箱

发现问题 → 设计图纸

反思改进← 制作产品 ← 探究实践

实践思考（教学实践后对典型课教学或本课题研究的启发）：

《自制小音箱》一课，链接了“科学＋技术与工程”，学生只有先利用科学的方法去探究影响声音传播的因素，才能在制作的过程设计最佳形状，选择更优材料，并且在改进环节更加有针对性。立足于每一门学科的特殊性，但又要看到每一门学科彼此间的渗透性和干预性，基于学科跨学科，避免庸俗浅表化。

学校的教学是分科的，但是一个完整的人的生活是不分科的。教师需要找一根绳索，这根绳索既能连接学生的生活，又能够让学生顺着这绳索，将自己的生活带到一个新的高度。而跨学科的工程教学便是将学生提前置身于社会环境，赋予丰富的情境，激发学生的主动学习，给学生的主动创造提供空间，让学生在工程教育的学习中，既独立又会合作，既继承又会创造。