如何将工程设计融入中学课堂

    《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》发布时，也恰逢我责编的《跨学科课程如何设计：大单元、大概念和工程设计挑战》这本书准备付印的阶段。这本书是为中小学科学教师和相关人员实现专业发展的书籍。它所涉及的内容指向了国际科学教育发展的前沿，回答了我国科学教育发展中遇到的现实问题和挑战。新版义务教育科学、生物学、地理、物理及化学课程标准，都将“探究实践”作为课程的宗旨之一，并将课程容量10％的内容安排为跨学科实践活动，大大加强了跨学科实践和工程学实践的内容和要求。

    这一系列的变化对于我国的科学教师来说无疑是一项大挑战，随之而来的是教师产生的很多困惑，比如：跨学科实践如何落地？ 工程学内容如何选题？ 跨学科实践课堂组织如何开展？ 课堂时间有限如何解决？ 如何与现实生活的情境相联系？ 学生科学概念和实践技能怎么在学习活动中得以加强？ ……

    《跨学科课程如何设计：大单元、大概念和工程设计挑战》从如何将工程设计融入中学课堂学科教学的角度出发，解答教师关于跨学科课程的种种困惑，有针对性地回应了教师的困难，帮助教师轻松有效地开展跨学科实践活动。

    该书用了一章的篇幅介绍为什么要把工程学引入课堂，接着又用了一章的内容介绍了两种在工程学教学中实用的教学策略——基于挑战的学习（CBL）和工程设计过 程 （EDP）。 CBL （chal⁃lenge-based learning）是一种灵活的、可改编的教学方法，培养学生在面临与课程内容相关的现实难题时的主人翁意识，以提高学生的积极性和学习效果。EDP（engi⁃neering design process）强调一种特殊的问题解决方式，即工程师是如何解决难题的。CBL开展能够引出单元主题和学习任务，EDP能够支持学生推进问题解决过程。

    全书最大的篇幅，用于介绍科学教师在科学课堂上融入工程学内容的真实故事。这些故事就是教师在一个单元教学中从教学设计、教学实践到评价反思的全部过程，详细地讲解了开展STEM教育中，强化工程学要素的教学构想、设计思路、教学策略、进程安排、师生对话、结束收尾等操作层面的细节。故事涉及范围覆盖了物理、化学、生物学、地理学等多个学科和不同学段，可以让不同位置上的科学教师受益。从教师需求的视角，全书七成以上的章节分享了一线教师的教学智慧和可以传播的经验，对科学教师面对工程学教学的挑战有直接的帮助。

    此外，2022年版义务教育课程标准在教学内容中强化了学习主题和大概念的要求，对于教学也提出了开展大单元、大概念的教学建议。本书在贯穿了工程学挑战的教学中展示了实际案例和方法指导。“工程设计挑战”可以让教师找到改变课堂教学的支点，找到指向大概念、构思大单元学习的路径。

    书中展现的整合工程学的单元教学设计方法，对于推动跨学科实践走向课堂无疑是有价值的。书中蕴含的教学思维模式，在一定程度上弥补了我国教师在学科融合教学实践上的短板，让跨学科学习真实地发生在课堂中，让学生开展真实践、真探究。本书贴合我国课程改革的进展，给予教师很好的借鉴和启发。

    （作者为副编审、外研社高级编辑。责编图书《极简量子大观》入选教育部2019全国中小学图书馆推荐书目，《我能分得清第三辑》入选2022年农家书屋重点出版物推荐目录）