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        發(fā)展工程思維的項目式學(xué)習(xí)設(shè)計與實踐

        2021-01-11 08:44:48沈頡鐘宇祥
        關(guān)鍵詞:提升思維工程

        沈頡 鐘宇祥

        [摘 要]工程設(shè)計是利用知識解決特定情境中的問題的一種方法。工程思維則是運用這種方法的習(xí)慣,它具有一定的格式但又可以根據(jù)需要自由發(fā)揮。工程思維是用來解決具體問題的,使學(xué)生不僅學(xué)科學(xué),更能用科學(xué),帶動學(xué)生的科學(xué)思維從掌握走向?qū)嵺`。

        [關(guān)鍵詞]工程;設(shè)計;思維;提升

        [中圖分類號] G623.6[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2021)03-0077-02

        一、工程思維的內(nèi)涵和特征

        產(chǎn)品的出現(xiàn),存在著從設(shè)計到制作、修改、成型的完整閉環(huán),這個閉環(huán)保證了產(chǎn)品擁有著糾錯與改進的可能,使得產(chǎn)品貼近人們的使用需求,同時又具有良好的經(jīng)濟效益??茖W(xué)課學(xué)習(xí)科學(xué)知識,習(xí)得科學(xué)技能,也需要培養(yǎng)學(xué)生的工程思維,工程思維是一種思考問題的方式,也是解決問題的手段。本文中出現(xiàn)的工程思維即來源于現(xiàn)實生活中,從思考—調(diào)研—構(gòu)思—改進—打樣—實施全流程,培養(yǎng)學(xué)生不斷思考、不斷改進的思維方式。工程思維是一種通過實踐形成的思考方式,也是一種處理問題時可以遵循的路徑。

        二、工程思維在項目式專項研究中的案例解析

        (一)案例背景

        3月12日是一年一度的植樹節(jié),往年在這一天,我們會在室外共同種下一棵樹,為我們生活的環(huán)境增添一抹綠色。今年由于疫情的原因,我們不能聚集,沒有辦法在室外共同種一棵樹,但是對于自然的向往、對于美好生活的熱愛不會變。引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的磁鐵和能被磁鐵吸引的物體,打造一份專屬春天的“植物”擺件,通過“設(shè)計—制作—測試—美化”的活動流程,經(jīng)歷工程設(shè)計過程,最后的成品符合設(shè)計要求和家庭擺件的審美要求,提高學(xué)生的動手能力。

        (二)案例簡述

        1.項目主題:制作植物擺件

        2.項目目標

        科學(xué):

        (1)知道磁鐵能吸引鐵一類做成的物體。

        (2)知道磁鐵有不同的形狀,條形、環(huán)形、蹄形。

        美術(shù):

        (1)嘗試不同工具、材料,大膽、自由地表現(xiàn)所見所聞、所感所想,體驗造型活動的樂趣。

        (2)嘗試不同工具,用身邊容易找到的各種媒材,進行簡單組合和裝飾,體驗設(shè)計和制作活動的樂趣。

        語文:

        了解我國的傳統(tǒng)文化,有很多描寫春天、植物的詩句和故事。

        4.項目資源

        磁鐵,相關(guān)物體與制作工具。

        5.項目評價

        基礎(chǔ)成果:完成一件創(chuàng)意擺件。

        成果提升:利用擺件,結(jié)合詩歌,繪畫創(chuàng)作一個情景。

        (三)案例評價

        通過本項目式學(xué)習(xí),學(xué)生經(jīng)歷了工程設(shè)計的過程,通過將科學(xué)學(xué)習(xí)的知識與現(xiàn)實的生活進行聯(lián)系,學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的重要性。在改進環(huán)節(jié)對自己原有設(shè)計的不足進行了優(yōu)化,感受到產(chǎn)品是需要不斷改進升級的。課本的學(xué)習(xí)與生活不是割裂的,通過動手,我們能將知識的運用轉(zhuǎn)化為美好生活的動力來源。

        三、工程思維對學(xué)生科學(xué)思維高階發(fā)展的關(guān)鍵路徑

        工程思維也是科學(xué)思維的一種,工程思維的提升也能促進學(xué)生科學(xué)思維的提升。在以往的科學(xué)實踐中,受制于時間和空間的影響,學(xué)生進行的是線性的工程設(shè)計,即從開始到結(jié)束是一次性的,最后的成品是否成功,一錘定音。這樣的工程設(shè)計對學(xué)生來說,強調(diào)對所學(xué)科學(xué)知識的應(yīng)用,重視的是結(jié)果,學(xué)生追求的是我在最后的展示階段能否獲得大家的認可,以結(jié)果為導(dǎo)向的實踐活動忽視了對過程的重視,更多的是對知識的應(yīng)用,對學(xué)生思維的提升作用有限。

        而在項目式學(xué)習(xí)中,拓寬了學(xué)生實踐的時間和空間,學(xué)生擁有充足的時間與空間體驗工程設(shè)計的各個過程,充分融合所學(xué)的各學(xué)科知識,不僅僅是科學(xué),還可以加入語文、美術(shù)、信息技術(shù),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。在這個過程中,學(xué)生能夠隨時按下暫停鍵,對自己在某一個環(huán)節(jié)進行深入的思考,審視自己的行動是否有改進的空間。這樣一種寬松的氛圍,帶給學(xué)生充分的自由,能夠關(guān)注項目實施的過程,扎實做好每一步。在確保上一個節(jié)點無誤后實施之后的環(huán)節(jié),對學(xué)生思維的提升是螺旋上升的。

        學(xué)生的思維提升不是一朝一夕的事情,也不可能一蹴而就。我們需要為學(xué)生提供思考的機會,使學(xué)生有能夠思考的空間。工程思維提升路徑,使得學(xué)生在進行工程設(shè)計的過程中有章可循,在遇到問題的時候能夠“按圖索驥”,回到某一節(jié)點再出發(fā),而不會手足無措甚至推倒重來。創(chuàng)新通過設(shè)計呈現(xiàn),沒有規(guī)定的結(jié)果,也不限定實現(xiàn)的路徑,需要通過自己的摸索實現(xiàn)。在這一過程中,不會是一帆風(fēng)順的,需要不斷反復(fù)設(shè)計、反復(fù)改良,直至呈現(xiàn)完美的作品。而在這一個反復(fù)的過程中,作品不斷被打磨完善,學(xué)生的思維也得到了提升。

        (責(zé)編 韋淑紅)

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