時代在進步，當(dāng)代經(jīng)濟社會的發(fā)展越來越依靠科技的自主創(chuàng)新發(fā)展，依賴于廣大公民科技素養(yǎng)的提高，其中，技術(shù)與工程素養(yǎng)的重要性日益凸顯。2017年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》新增技術(shù)與工程板塊，是應(yīng)公民提升技術(shù)與工程素養(yǎng)需求的必要之舉。在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，新編蘇教版小學(xué)《科學(xué)》教材（以下簡稱“新編教材”）將技術(shù)與工程領(lǐng)域作為教材編寫的重點，基于翔實的基礎(chǔ)研究、精心的策劃編撰和反復(fù)的實踐檢驗，形成了一至六年級技術(shù)與工程領(lǐng)域的教材內(nèi)容總體架構(gòu)，無論從內(nèi)容上還是形式上，都讓人耳目一新。那么，新編教材在這部分內(nèi)容的編寫上有什么特點？具體來說，在編寫意圖上有何考量？在內(nèi)容設(shè)計上如何布局？在學(xué)生學(xué)習(xí)方式上做何設(shè)計？本文將逐一解讀。

編寫意圖上，探索技術(shù)與工程素養(yǎng)的課程化方案

我們知道，技術(shù)與工程素養(yǎng)不可能直接用告訴的方式讓學(xué)生獲得，而是學(xué)生在經(jīng)歷一系列活動的過程中習(xí)得與養(yǎng)成的。應(yīng)該設(shè)計哪些活動呢？這就要做將技術(shù)與工程素養(yǎng)“課程化”的工作。我們遵循泰勒原理，立足學(xué)生視角，采取逆向設(shè)計思路，圍繞通過學(xué)習(xí)實現(xiàn)什么、學(xué)什么、怎么學(xué)三個基本問題，梳理、構(gòu)建了一個較為完整的課程開發(fā)方案。

1.通過學(xué)習(xí)實現(xiàn)什么

我們并不是以培養(yǎng)工程師為目標(biāo)，而是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)與工程素養(yǎng)。技術(shù)與工程素養(yǎng)對于新時代的公民來說越來越重要，但卻是我們目前嚴(yán)重缺失的。技術(shù)與工程素養(yǎng)究竟是什么，學(xué)理上還有待進一步研究。我們認(rèn)為，技術(shù)與工程素養(yǎng)是學(xué)生經(jīng)由學(xué)習(xí)所形成的關(guān)于技術(shù)與工程的觀念、能力和品格。美國《技術(shù)與工程素養(yǎng)框架》中，將其界定為：使用理解和評價技術(shù)的能力，以及提出解決方案和實現(xiàn)目標(biāo)所需要的理解技術(shù)原理和策略的能力。新編教材刪繁就簡，基于小學(xué)生的認(rèn)知特點，從最基本的問題出發(fā)，教學(xué)生了解技術(shù)是怎么產(chǎn)生的，技術(shù)有什么作用;引導(dǎo)學(xué)生知道工程是一件什么樣的事情，怎樣像工程師那樣做工程設(shè)計。

2.學(xué)習(xí)什么

技術(shù)與工程素養(yǎng)是一種專門的素養(yǎng)，應(yīng)該得到專門的訓(xùn)練，這就要求我們有針對性地編寫專門的內(nèi)容單元。從整套教材來看，橫向上，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點，新編教材在每個年級安排了適合學(xué)生學(xué)習(xí)的主題單元，與其他領(lǐng)域的主題單元相互聯(lián)系，形成整體;縱向上，這些內(nèi)容又前后接續(xù)、自成一體，形成技術(shù)與工程領(lǐng)域內(nèi)的整體性、進階性的內(nèi)容架構(gòu)（見表1）。

3.怎么學(xué)習(xí)

我們知道，科學(xué)、技術(shù)、工程三者雖密不可分，但它們畢竟是三種不同的活動。科學(xué)是研究各種現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的原因;技術(shù)是人們對自然的利用和改造;而工程是運用科學(xué)和技術(shù)進行設(shè)計，解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動。因此，新編教材針對技術(shù)和工程的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置了有別于科學(xué)探究的活動方式。《像工程師那樣》專項學(xué)習(xí)，以工程實踐活動的六個步驟引導(dǎo)學(xué)生親歷工程設(shè)計的全過程。STEM學(xué)習(xí)用了產(chǎn)品開發(fā)指南的方式呈現(xiàn)，其用意是給學(xué)生一種專門的工程思維的歷練。

內(nèi)容設(shè)計上，構(gòu)建技術(shù)與工程教育的整體性框架

技術(shù)與工程素養(yǎng)的發(fā)展是一個復(fù)雜的問題，不可能用單一途徑、單一手段去解決。知識有知識傳授的方法，技能有技能訓(xùn)練的方式，能力培養(yǎng)則要依托于真實情境和復(fù)雜問題，這些都要通過不同的內(nèi)容板塊去實現(xiàn)，因此要分門別類地進行設(shè)計。從整體上看，不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容之間也不是孤立存在的，它們之間需要有一種結(jié)構(gòu)化的考量，從而達成“1+1>2”的整體效應(yīng)。

1.主題單元的設(shè)計

這部分內(nèi)容的設(shè)計，旨在讓學(xué)生了解基本的技術(shù)與工程的知識，掌握基本技能。它們被設(shè)計成主題單元。內(nèi)容設(shè)計上，保留了舊版教材中的經(jīng)典內(nèi)容，如：《身邊的材料》（三下）、《仿生》單元（五下）、《簡單機械》單元（五下），指向課程標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容和相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，體現(xiàn)新版教材編寫的基本原則、基本理念，強調(diào)學(xué)生動手做、做中思。還有一些新增的項目，如一年級上冊《走進科學(xué)》中的《小小工程師》一課，作為《小小科學(xué)家》的姊妹篇，開啟了整套教材科學(xué)與工程技能雙線并進的模式。二年級下冊的《打開工具箱》和六年級上冊的《科技改變生活》，也都是首次被編入教材。

2.專項學(xué)習(xí)的設(shè)計

只知道知識和技能是不夠的，還要有專門的運用知識和技能的機會。對于學(xué)生來說，他們對一件事情的了解常常是從對從事這件事情的人的了解開始的，也就是說，這個角色給了學(xué)生一種切身的體驗。專業(yè)的事情要向?qū)ｉT的人去學(xué)習(xí)，從事技術(shù)與工程領(lǐng)域最專業(yè)的人，就是工程師了，所以我們設(shè)計了題為《像工程師那樣》的專項學(xué)習(xí)單元，放置在每個年級上冊教材的最后，與下冊教材中的《像科學(xué)家那樣》相呼應(yīng)。在學(xué)著工程師的樣子工作的過程中，學(xué)生漸漸學(xué)會了工程師怎樣思考問題，怎樣設(shè)計產(chǎn)品，從而對技術(shù)與工程究竟是怎么一回事有較為全面的體驗。

3.科學(xué)閱讀的設(shè)計

我們認(rèn)為閱讀是非常重要的，不僅可以讓學(xué)生獲得很重要的信息（比如說一些事實性的知識），還可以讓他們了解科技發(fā)展的歷程，以及科學(xué)家、工程師在其中所起到的作用。更重要的是，編寫組秉持動態(tài)教材觀的理念，將閱讀材料作為科學(xué)家、工程師們就某一問題持續(xù)性對話的“過程記錄”，這樣一來，學(xué)生也成為參與對話的一方，他們以自己的科學(xué)、工程實踐經(jīng)歷來與專業(yè)工作者們對話。這種“專業(yè)性”的彰顯，對于引導(dǎo)學(xué)生校正自己在工程實踐中的態(tài)度和行為，進而激發(fā)投身工程的興趣，都是大有裨益的。

基于上述理念，新編教材就技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容設(shè)計了兩種專門的閱讀材料：其一，是一至六年級下冊教材中的《科技發(fā)展歷史》，共計6篇材料，以編年史的方式呈現(xiàn)出整個人類歷史上，在科學(xué)、技術(shù)、工程等領(lǐng)域中出現(xiàn)的劃時代的人物、事件和成果。其二，是《像工程師那樣》中呈現(xiàn)的介紹工程師工作內(nèi)容與方式的資料，共計6個話題（見表2）。

4.STEM學(xué)習(xí)的設(shè)計

STEM課程設(shè)計上，我們以工程設(shè)計為基石，強調(diào)學(xué)生用科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)各個領(lǐng)域的知識來自主解決身邊有意義的問題，以此增加在真實情境中綜合地運用知識解決復(fù)雜問題的機會，創(chuàng)設(shè)發(fā)展高階思維的機會。