2024年12月24日，河南省2024年义务教育师资薄弱环节改善暨中小学教师素质提升工程万名优秀中青年教师培育计划小学科学班进入第五天，不管是聆听郑州师范学院毛海荣副教授针对“工程思维导向的技术与工程实践教学”的诠释与指导，还是深入STEM教育试点实验校——郑州市中原区西悦城第二小学的观摩与研讨，都给学员们留下了独特而深刻的印象。

工程思维导向的技术与工程实践教学

上午，河南省STEM教育研究中心科学教育专家、郑州师范学院副教授毛海荣作了《工程思维导向的技术与工程实践教学》的主题报告。

毛海荣：郑州师范学院副教授，中国青少年科技教育工作者协会科学教师教育专委会委员，河南省教育学会中小学科创教育专委会副理事长，河南省STEM教育研究中心科学教育专家，大象版小学科学2024版教材审稿专家。在历届全国科学教育专业师范生教学技能创新大赛中多次担任评委。主要从事科学教师教育研究。自2010年起，多次承担“国培计划”河南省小学科学教师培训、“省培计划”河南省小学科学优秀中青年教师培训、郑州市小学科学教师专项培训等项目的设计、实施与管理工作。

一、时代背景毛海荣副教授指出，在中国学生发展核心素养中，“技术运用”成为“社会参与-实践创新”的基本要点：理解技术与人类文明的有机联系，具有学习掌握技术的兴趣和意愿；具有工程思维，能将创意和方案转化为有形物品或对已有物品进行改进与优化等。

毛海荣副教授出示了瓦特蒸汽机、内燃机和机械魔方手三张图片，要求学员们进行交流与分享：从机械/工具的发展，揭示科学、技术与社会的关系。2018年，习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上指出：“工程科技是推动人类进步的发动机，是产业革命、经济发展、社会进步的有力杠杆。”而这道题考察的正是这一点。

毛海荣副教授强调说，培养中小学生创新素质是全面贯彻习近平总书记对造就拔尖创新人才要求的具体行动，是建设教育强国、科技强国、人才强国的坚实基础。这更是一场不能输的竞争：世界正经历百年未有之大变局，新科技革命加速演进，谁占据了科技制高点，谁就能赢得未来。STEM与科学教育成为大国博弈的前沿阵地。

二、工程思维毛海荣副教授指出，工程思维是人们在进行工程活动和工程研究过程中所形成的独特的思维方式，与更早形成的科学思维具有明显的区别。工程思维包括五个结构要素：决策、设计、实施、评价和反思。工程思维还具有四个核心特征：①科学性：工程项目实施是以科学为基础的；②系统性：工程本身就是一个系统；③现实性：通过设计和建造工程项目来完成整体思维活动；④创造性：工程思维是一种“造物思维”。

各个小组根据要求，结合12月22日下午东南大学柏毅教授指导大家制作的“古法湿版相机”，讨论发布产品开发任务书，在实战中增强工程思维。

三、工程设计毛海荣副教授提出创造产品的一般流程：第一步，发现需求并定义问题；第二步，组织设计团队；第三步：确定约束条件和设计要求；第四步：寻求解决方案（从方案设计到样品制作的循环）。她以《废纸回收造纸工艺》为例，进行了详细解读。

四、

五、技术与工程实践毛海荣副教授提出，科学课程的总目标之一，就是引导学生掌握基本的科学方法，具有初步的探究实践能力。其中包括：自主学习能力、科学探究能力和技术与工程实践能力。

六、在讨论大象版科学四年级上册《肺是怎样呼吸的》这一教学案例时，毛海荣副教授提出一个问题：这节课是属于科学探究课还是属于技术与工程实践课？引发了学员们的深入思考和热烈讨论。

最后，毛海荣副教授送上《荀子·儒效篇》中的一段话与各位学员共勉：“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。学至于行之而止矣。”

郑州市金水区未来小学吴芳老师在点评时说，非常感谢毛教授为我们带来的一场头脑风暴，这不仅是一次理论与教学实践的深度融合，更是一场教育理念的更新与转变。我用两个词来说一说我的收获，首先是“责任”，毛教授呈现的各个政策文件，让我深感科学、技术与工程的重要性，以及作为一名科学教师的责任感；其次是“明晰”，毛教授对“创造产品的一般流程”的诠释，以及《废纸回收造纸》案例的展示，为我们以后的教学实践提供了完整的理论框架与学习样本，让我从“困惑”、“恐慌”逐渐“明晰”工程与工程思维。教育的道路上，我们在探索与前行，非常幸运有毛教授这样的专家给予引领！

STEM教育试点实验校观摩与研讨

下午，学员们来到STEM教育试点实验校——郑州市中原区西悦城第二小学进行观摩与研讨。

学校操场上，“飞乐普”校园航模社团精彩的飞行表演吸引了大家的目光，更是通过航拍机为学员们留下了一张与众不同的大合影。

来到小广场，悦创孵化基地STEM社团群的展台前，红领巾讲解员们为来宾介绍着琳琅满目的作品，一个个充满童趣而又包含科学探究和工程思维。

走进学校党团队一体室、智创空间、造创工坊、图书室等特色功能室，学员们或驻足聆听，或拍照留念，或低声咨询，或动手参与……

来到报告厅，学员们欣赏了学校街舞社团+啦啦操社团+机器狗共同演绎的舞蹈秀以及戏曲社团的戏曲节目表演《说唱脸谱》。

郑州市中原区西悦城第二小学党支部书记、校长张瑞，从前瞻布局、精心筹备启新程，STEM实践、创新探索展新征，以及未来计划与展望三个方面，作了《以STEM教育理念推动学校教育智能体发展》的主题分享。该校占地面积21600平方米，2019年8月正式招生。目前有六个年级37个教学班，在校学生1800余人，在岗教师90余人。建校以来，学校以STEM教育理念推动学校教育智能体发展，借助人工智能的现代科技力量进行技术赋能教学，打造信息化教育体系，助力“双减”，推进五育并举，实现智慧校园生活，先后获得河南省中小学数字校园标杆校、河南省义务教育阶段作业评价改革实验校、郑州市教科研先进单位、郑州市教学创新先进集体等殊荣。中央候补委员、教育部党组成员、副部长、总督学王嘉毅等领导曾到校考察调研。

今年11月，郑州市教育局、体育局举办了中小学生车辆模型锦标赛，该校举行了校级赛并选拔出优秀选手参加了全市决赛。近日刚刚得到喜讯，学校参赛选手在决赛中取得优异成绩。在颁奖仪式上，河南省教育资源保障中心人工智能与创客教育部副部长马丽娟、河南省STEM教育研究中心副秘书长高贵宾和张瑞校长一起，分别为校级赛和全市决赛的获奖学生颁奖，学员们共同见证了这一荣耀时刻。

学校的“造创鲁班·建筑大师”社团，以中国传统木构建筑为学习对象，引导学生欣赏、了解和搭建门、阙、坊、廊、亭、台、楼、塔、桥等经典建筑，培养学生的设计思维和工程思维，大力弘扬和传承中华优秀传统文化。李雯老师作所的社团观摩课《永不凋零的空中之花》，从经典名著《红楼梦》中“林黛玉进贾府”作为切入口，引出本节课的主题“垂花门”。然后向学生介绍“垂花门”的名称由来、功能、样式、应用场景等。在此基础上，让学生利用提供的材料包自己动手来制作一个“垂花门”，并进行涂装创意分享和作品展示。“李老师上的这节课，既有科学，又有语文，还有美术，真是典型的STEM跨学科项目式课程啊！”学员们对李雯老师的这节观摩课钦佩不已。

“‘路虽远行则将至，事虽难做则必成’。在河南省STEM教育研究中心的指导下，西悦二小希望与各位同仁勠力同心，奋楫笃行，进一步推进STEM教育理念下学校教育智能体的发展。”张瑞校长信心满满、诚意十足地表示。

鹤壁市淇滨区福源小学孙羽西老师心情激动地说：首先特别感谢张瑞校长以及老师们带来的精美绝伦的视觉盛宴。接下来我想以几个词来表达我今天的感受：第一个词是“活力”，张瑞校长带领老师们热情的招待让我们感受到了学校的活力，学校给我们呈现的欢乐的舞蹈、酷炫的舞步、自信的笑容以及从容的介绍也让我们感受到了学校的生命力；第二个词是“创新”，基于STEM理念开设的特色社团给我们做了很好的例子，正如柏毅教授所说的，STEM教育的最大特点就是关注现实问题，注重在情境中学习；第三个词是“传统”，传统的京剧表演以及极具特色的党史室，更有李雯老师古今交融的古建筑——垂花门制作，引导学生认识古建筑的同时也感受到了古建筑的魅力，并且融入了科学、物理、数学等元素，实现了STEM教育理念；第四个词是“优秀”，优秀的校长带领优秀的师资打造出优秀的学校。最后，引用顾明远先生的一段话送给大家：“没有爱就没有教育，没有兴趣就没有学习；教书育人在细微处，学生成长在活动中。”