虽然知道技术与工程教育的种种理论，但对于中小学来说，如何具体开展技术与工程启蒙教育仍有困难，尤其是以下几个难题：

A.学校如何构建合适的课程群？

杭州市保俶塔实验学校：

跨科统整 架构体系 博观约取

作为全国STEM教育领航学校和浙江省首批STEM种子学校，学校积极开展“技术与工程课程群”的建设探索，培育学生的创造能力，提升学生的分析能力，迁移学生的实践能力，形成了独具特色的实践创新路径。

遵循“为理解而学、为生活而学、为学科而学”的跨学科学习理念，学校以三元智力理论为依托，基于项目学习，关注具备“真实性、劣构性、趣味性”特征的真实问题解决，建构了六大领域20余门课程组成的“技术与工程课程群”，跨科特色鲜明：从信息智能领域的“关怀与创造”“智能机器人”“创意编程”到航空航海领域的“海洋探秘”“跨洋航线”，涵盖智能与创新；从电子遥感领域的“电子百拼”“设计教学”到工艺人文领域的“陶艺”“木工”“布艺”，融合科技与人文。

结合学校特色，学校将“智能编程、遥控测向、奇迹建模、设计课程”等体现技术与工程维度的内容融入课程体系，在拓展性课程和基础性课程中以学科实践和创新实践两种类型实施。

学校倡导学生运用工程设计思维解决真实情境问题，致力于探寻学生创造、分析、实践能力的长板。学习方式的变革源于教学形式的研磨，学校以“全域参与，多元跨界”明确教学特点，安排具有科学、信息、劳技等各工程技术学科背景的教师进行课程教学和资源开发。开展“全景”教研，每双周四组织主题研修，开展技术与工程教学内容的轮流主讲，邀请教研员与专家进入课堂，以工程视角看问题，以设计思维求创新，提升课堂教学能力。每学期教师开展一次技术与工程领域的项目尝试，研磨一堂课，撰写一个案例；学校至少提供一次考察、一次培训，为教师购买一本书。以“六个一”的形式，促进教师成为“技术的专家、工程的行家、自我提升的学问家”。

学校在关注知识的内化、迁移和重组创新中，引导学生“像科学家一样思考，像工程师一样解决问题”；在设计并完成实践作品的过程中，提高学生的动手能力，培育其设计思维。如：“关怀与创造”课程引领学生以关怀之心发现校园中的真实问题，融合多学科知识创造性设计作品；设计课程在学习思维工具的基础上获取相关信息，进行游戏化设计……

如今，学校形成了适合技术与工程课堂的“观察发现、同理共鸣、创意设计、协同实践、交流迭代”的学习过程，以“作品、合作、知识掌握”多维度评价，形成了较为系统的学科知识图谱，对技术与工程领域的材料、美学、结构有了初步认识，实现了创造、分析、实践能力的启蒙。

（执笔：李一帆）

B.如何基于设计思维进行创造力培养？

杭州绿城育华亲亲学校：给学生提供有效的思维工具

设计思维是一套创新性解决问题的方法论体系，它包括分析、创造的过程，以及一系列促进创新生成的技能。学校在STEM课程中关注设计思维，培养学生综合解决问题的思维方式，最终指向创造力的培养。

为了更好地培养学生的创造力，学校成立了项目组，引进专家共同研发STEM课程项目学习，规范课程管理机制，STEM教师团队固定教研、分享经验。课堂教学中采用协同教学的约课制，充分保证学生在解决问题过程中面临的多学科知识和技能的需求。

项目式的学习需要以设计思维为主线贯穿整个学习过程，经实践，学校提炼出发现问题、问题定义、方案构想、模型制作、测试优化、展示交流等“六环节”教学模式。

如何借助设计思维的训练来提升学生的创造力，我们的做法是：首先，要让学生有创新意识，学会以同理心去发现问题。设计始于对人性需求的理解，“以人为本”的理念应该贯穿整个项目。基于对人的深入了解，才能解决真正的问题，这样的问题才是有价值的，我们的教育意义也才真正发生。

其次，创造力的培养需要设计有效的思维工具。当学生面对需要解决的问题时，我们要引导学生提出不同的解决方案，并让他们理解：创意是一条曲线，而不是一条直线。同时，提供给他们思维发散的工具，借助“635”法、强制类比法、思维导图等方式，鼓励学生发散思维，引导学生把想法进行可视化的表达。如定义问题需要有效的维度来规定。经过实践，我们确定了以下四个维度：人——为某用户思考；物——能联系到人与物体的关系；真实——问题与场景相关，真实存在；目标——考虑最终目标。同时，给出了问题定义的公式：我们该（如何），为（谁），做点（什么），好解决（什么问题）。

（执笔：陈燕燕）

C.如何以项目学习为载体培养技术与工程素养？

杭州市胜利实验学校：梳理项目学习的“智造六环节”

未来学生既要有像设计师那样面向问题形成创意的能力，也要有像工程师那样解决问题的技术方法。而这些技术与工程素养的培养应落实到具体的项目中去。学生在综合性的、具有挑战性的长周期项目实施过程中，不断完善思路、体验过程。经过实践，我们总结梳理出了适用于学生工程项目学习的“智造六环节”流程图，包括成员招募、方案优化、绘制草图、绘制程序、动手成型、测试迭代等环节。

以“猜拳机器人”项目为例。首先引导学生绘制“石头剪刀布”的平面图案并转化为三维模型，学校做好模型的打印工作。接着通过两个小任务了解超声波传感器和舵机的使用方法，独立思考“如何随机调用舵机”“超声波传感器响应应具备的条件”。在此基础上，通过小组讨论写出代码，集体讨论程序的内在逻辑，并画出流程图。然后小组合作进行项目安装、调试及优化。教师引导学生在“石头剪刀布”机器人外壳的选择上尽量本着低碳环保的理念。

该项目是较为典型的工程类项目，能让学生体会到典型的工程类STEM项目的实施流程。教师通过将核心任务拆分为子任务，并给出适当的支撑材料（图表或范例），引导学生通过自主学习、合作交流找到解决问题的路径和方法。这是学生自主学习能力提高，积极应对挑战的态度，以及技术与工程素养不断养成的过程。

近年来，学校结合学生培养目标，将技术与工程素养的培养落实到校本课程的开发与实施中，并积累了一大批有趣的项目，其中“拐角防撞器”“坐姿提醒仪”“BMI体质测量仪”等受到学生的广泛欢迎。

（执笔：余国罡）