工程素养，听起来像是大学工科生的专属词汇。但它其实一点也不神秘——可能就藏在一次彩泥手工的“翻车”里，一道改编的数学题里，或是一句学生天马行空的提问里。
6月3日，闵行区实验小学教育集团“星光智慧论坛”在莘庄实验小学举行。本次论坛以“融创未来——小学工程素养的跨学科培育”为主题，聚焦一个核心问题：如何让小学生像工程师一样思考？
在传统课堂中，科学课注重探究实验，但缺少方案设计与权衡决策；数学课强调公式计算，但缺乏真实问题的工程化改造；劳动技术课偏重动手实施，却往往缺失完整的工程实践闭环。
“知识是碎片化的，学科是分科割裂的。”莘庄实验小学校长张丽丽在主旨报告中指出，“孩子们面对真实问题时，往往无从下手。”
而一项真实的工程任务，就像一条核心主线，能将散落的知识珍珠串联成完整的项链。
据张丽丽介绍，学校于2025年12月成为上海市STEM教育实验项目校，由此开启了系统化、专业化的小学工程素养培育探索。“工程素养绝非单一的技能操作，而是学生在多重现实约束下，整合多学科知识、解决真实问题的综合性心智品质。”
在莘庄实验小学，工程素养的核心被凝练为三大思维：
第一，系统思维。孩子跳出单一视角，学会以整体、系统、关联的思维审视问题。一项工程任务像一条主线，将科学、数学、美术、劳动技术等学科知识串联起来。
第二，权衡思维。工程实践始终是“戴着镣铐跳舞”。学生在质量、时间、材料成本、成品数量之间不断统筹，在多重约束条件下寻求最优方案。
第三，迭代思维。传统创意活动中，学生大多是“一次性生产”。而在完整的研发过程中，学生建立标准化测试流程，通过数据分析持续打磨方案。每一次失误，都是策略升级的参照系。
倘若工程素养的培育仅仅局限于社团拓展、惠及少数学生，那么这样的改革就失去了普及育人的真正价值。
莘庄实验小学从课程重构、流程重组、评价转向三大维度，搭建起工程素养培育的完整实施体系。在圆桌论坛环节，来自不同学科的一线教师围绕主题“课有‘思’量，做有‘物’证”展开对话，生动呈现了工程思维在不同学科课堂中的真实生长。
美术课上：一次“翻车”引发的思考
二年级孩子用彩泥制作植物，结果花插不进盆、花茎软塌塌。老师没有直接给答案，而是问：“怎样才能让植物既保持美感，又稳稳扎根？”
孩子们自己总结出三条规律：大小要匹配、花茎要挺立、色彩要和谐。这就是在手工细节中构建结构与约束的概念——工程思维的打开方式，不必轰轰烈烈，一次追问就能实现。
数学课上：练习题的“工程化改造”
求体积的数学题能不能变成实际问题？数学课上，老师将“从长方形纸四角剪去相同小正方形，求无盖盒子体积”的传统练习题，改造为“毕业礼物礼盒制作”的真实任务。核心问题是“怎样让盒子容积最大”，学生在思考“怎样制作”的过程中，严谨求证、规划优化等工程思维悄然根植。
当学生通过计算得出“长方形纸的四角剪去边长为3厘米的小正方形时容积最大”的结论后，老师追问：“只能是整数吗？”于是学生开启思维迭代——从整数到一位小数、再到两位小数。答案已不重要，珍贵的是学生不满足于唯一答案，愿意主动跳出固有框架，把模仿变成有据可依的探究。
综合实践活动课上：真实疑问催生的“工程项目”
“小球马拉松”项目源于学生课间真实疑问——“斜坡上的小球怎样跑得最慢？”学生需要在固定高度版面上设计减速装置，自然经历工程设计与制作全过程。最核心的物证是一张“测试与改进反思工具表”，学生每一次调整都必须记录。
有一组孩子迭代了五次，小球滚动时间从5秒提升到15秒。那张写满真实数据的记录表，就是他们思维进阶的物证。
跨学科项目：从一条新闻到一项工程任务
2024年4月，斑马鱼随航天员飞上太空。学生自发提出：“我们能否也为斑马鱼建一个家？”教师将这一心声转化为“斑马鱼安家记”工程任务。
学生用数学测量水体、规划饲养密度，借助信息技术查阅资料，反复考量调整方案，完成制作与迭代。优质的项目，往往源于学生自身的需求与想法。
在真实的课堂中，学生的想法和材料实际反馈之间经常出现“冲突”。
老师们如何引导？
当海绵没能让小球减速反而卡住小球时，老师没有替孩子解决问题，而是引导他们换一个角度——不是跟材料较劲，而是了解材料性能，进而用好它们。
当学生做好的花盆与想象出现巨大落差时，老师会问：“你看到了什么问题？接下来打算怎么调整？”学生被迫面对物证的反馈，主动调整容器、改进结构。
当学生发现自己设计的毕业礼物盒站不稳时，老师引导他们直面不完美——有的学生改成“剪一刀再翻折”，有的用剪下的小正方形做加固，有的提前预留粘贴面。
“当孩子从害怕失败，转变为把失败当作材料给我们的反馈时，真正的学习就开始了。”上海市教师教育学院STEM教研员张宇在点评中倡导将工程流程迁移至日常学科教学，在解决真实问题的过程中同步培养学习兴趣。
闵行区实验小学教育集团理事长何学锋在活动中强调，教育应通过跨学科融合培养学生解决真实问题的能力，同时在科技赋能中坚守教育本质，培养有温度、敢创新的新时代少年。
文字：白羽
图片由学校提供
编辑：芮德贵
校对：曹铒
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