发展工程思维的项目式学习设计与实践

一、工程思维的内涵和特征

产品的出现，存在着从设计到制作、修改、成型的完整闭环，这个闭环保证了产品拥有着纠错与改进的可能，使得产品贴近人们的使用需求，同时又具有良好的经济效益。科学课学习科学知识，习得科学技能，也需要培养学生的工程思维，工程思维是一种思考问题的方式，也是解决问题的手段。本文中出现的工程思维即来源于现实生活中，从思考—调研—构思—改进—打样—实施全流程，培养学生不断思考、不断改进的思维方式。工程思维是一种通过实践形成的思考方式，也是一种处理问题时可以遵循的路径。

二、工程思维在项目式专项研究中的案例解析

（一）案例背景

3月12日是一年一度的植树节，往年在这一天，我们会在室外共同种下一棵树，为我们生活的环境增添一抹绿色。今年由于疫情的原因，我们不能聚集，没有办法在室外共同种一棵树，但是对于自然的向往、对于美好生活的热爱不会变。引导学生利用身边的磁铁和能被磁铁吸引的物体，打造一份专属春天的“植物”摆件，通过“设计—制作—测试—美化”的活动流程，经历工程设计过程，最后的成品符合设计要求和家庭摆件的审美要求，提高学生的动手能力。

（二）案例简述

1.项目主题：制作植物摆件

2.项目目标

科学：

（1）知道磁铁能吸引铁一类做成的物体。

（2）知道磁铁有不同的形状，条形、环形、蹄形。

美术：

（1）尝试不同工具、材料，大胆、自由地表现所见所闻、所感所想，体验造型活动的乐趣。

（2）尝试不同工具，用身边容易找到的各种媒材，进行简单组合和装饰，体验设计和制作活动的乐趣。

语文：

了解我国的传统文化，有很多描写春天、植物的诗句和故事。

3.项目过程

一、驱动问题导入：

1.介绍我国植树节的发展历程，在往年的植树节活动中我们会开展丰富多彩的活动。

2.在线上授课的特殊环境下，我们进行一次“云种树”活动，通过制作一件摆件，为家里增添一份春天的气息。

二、制作摆件必要的知识回顾

1.回顾生活中常用的磁铁类型，有环形磁铁、条形磁铁、蹄形磁铁。

2.生活中有哪些常见的物品能够被磁铁吸引。通过网课+学生动手实践的形式，引导学生发现生活中可以被磁铁吸引的物体，逐一记录并评估这样物体能否在摆件中被使用。

三、摆件制作

学生在一周时间内完成作品并提交。

作品形式：能够在家中展示的摆件作品，与摆件配套的情景，与摆件情景相关的诗歌作品。

四、作品评选

本次征集到的作品来自不同的班级，为了确保学生作品评选的公平与专业，邀请了科学老师、语文老师、美术老师和学生代表参与评选。评委通过投票的方式选出36幅心目中的创意作品，按照票数高低最终确定优秀作品。

五、作品展示

1.通过网课视频，将学生作品向全体学生展示。

2.通过学校公众号，将学生作品集中展示，面向全体学生及社会群众。

3.结果公布，发放奖品。在本次活动中，学生表现了自己强大的创造能力和参与热情，共收到100余幅作品，每位提交作品的学生获得奖品一份，最终获得优秀作品的学生获得植物种套装一份，奖品在正式开学后领取，将这次疫情期间的“云种树”活动延伸至线下，和学生们做一次春暖花开时的约定。

项目实施时间表images/BZ_83_1348_2960_2177_3247.png

4.项目资源

磁铁，相关物体与制作工具。

5.项目评价

基础成果：完成一件创意摆件。

成果提升：利用摆件，结合诗歌，绘画创作一个情景。

（三）案例评价

通过本项目式学习，学生经历了工程设计的过程，通过将科学学习的知识与现实的生活进行联系，学生体会到学习的重要性。在改进环节对自己原有设计的不足进行了优化，感受到产品是需要不断改进升级的。课本的学习与生活不是割裂的，通过动手，我们能将知识的运用转化为美好生活的动力来源。

三、工程思维对学生科学思维高阶发展的关键路径

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