区域培训 · 长沙 | 从探客课堂到工程机械实训基地,深化工程素养培育的实践路径

三一基金会

11月15日-16日,来自中南地区的22名探客老师共聚湖南三一工业职业技术学院。依托湖南三一工业职业技术学院具有“产学研”深度融合的优势,本次培训聚焦技术工程思维培育,引导教师将工程思维融入学科教学,探索如何培养学生于真实工程场景中发现问题、解决问题的能力,推动教学从“知识本位”向“能力本位”革新。

2025年探客教师区域培训(长沙场)老师合影

 

“大家好,这是我画的小伙伴xxx…” 培训从探客老师们化身“毕加索”画下小伙伴的画像开始。来自天南地北不同地域的老师借小游戏认真关注身边伙伴的特征,用笔在纸上画下身边小伙伴的模样,在欢声笑语中通过描绘“自己眼中的对方”。一幅幅画像,成为了彼此最特别的“见面礼”。

-由各位探客老师亲笔画下的伙伴肖像-

探客项目组始终认为实践者更能理解彼此的处境,而朋辈之间的支持与经验流动尤为重要。在长沙场的区域培训中,项目组特邀天津市东丽区英华学校,25-26学年的探客家赵金奂老师面向全体老师开展《一起来做跷跷板》这一堂“教师公开课”。

课堂中生动展现了赵老师如何通过设计积分兑换材料机制,激发学生主动发现问题、解决问题,以及如何通过积极反馈提升实践积极性。赵老师清晰的课堂指令、细致的观察记录与鼓励式提问,让参训老师以“学生”身份沉浸体验,直观感知如何上好一节探客课程的实施逻辑,收获可迁移的示范经验。参训的老师表示“很早就希望可以看看其他老师是怎么上好一节探客课的。”“原来课程还可以这样上。”

复盘与优化是工程素养教育中必不可少的一个环节。课后,探客教育课程研发李文佳围绕赵金奂老师的课堂流程与每个环节的用时时长,与现场老师一起结合探客工具“Good-Better”进行复盘反思。从“赵老师如何通过鼓励式提问引导学生思考”到“具体表扬行为对学生持续行为的正向强化作用”,中南地区的参训老师以学习者视角点赞赵老师的教学细节。

其中,有小组点赞赵老师在课堂导入环节的精心设计:赵老师花了很长时间和大家互动交流,为帮助大家了解跷跷板,还亲自剪辑了一段视频,展示了不同类型和结构的跷跷板,拓展了孩子们对跷跷板的认识,特别是那些没有见过或玩过跷跷板的孩子。

有参训老师关注到赵老师在教学中会强调使用四感观察法,比如提醒大家用眼睛观察跷跷板的结构与形状等。还有点赞赵老师的正面激励也运用得很好:在课堂讨论和实践环节中,她会用便签贴详细记录各小组的具体表现,并在总结反思环节将这些表现细致地描述出来,让大家对被表扬的行为有明确的感知。

关于赵老师在课堂导入环节花费较长时间的问题,有小组认为这样的导入是必要的。一位老师结合自身授课经验,提出了具体的教学疑问:“当课堂中某个环节时间不够用时,该如何应对?”

这一问题引发了新的讨论:有老师提出,是否可以通过缩减其他环节的时间来保障某个重点教学环节的顺利开展?李文佳老师回应道:“课堂时间管理并无标准答案。探客教师指南中的建议时间仅作参考,最终是否调整各环节时长,可以由探客老师基于教学目标与课堂实际情况来决定。”

如何让探客老师深刻理解工程素养教育的重要性。项目组邀请到南京市科学学科带头人、现任栖霞区教师发展中心小学科学研训员高伟以及助教彭蓉莉老师,通过《做个天文望远镜》一课,搭建“做中学”的实践场域,以工程素养培育为目标,以制作一个“能看到月球上的环形山”的望远镜为目标的工程任务,引导参训老师通过“任务驱动-原理探究-实践搭建-测试优化”的完整链条,让“做中学”理念在动手实践中自然生发。

高伟老师开展专题培训

课堂从工程问题切入,高伟老师以“制作望远镜的难点是什么”引发思考,引导参训老师从“工程、原理、限制、材料”四维度梳理需求,实现光学原理、数学计算与工程实践的知识整合。彭蓉莉老师则通过镜片历史讲解与焦距设计任务,推动小组合作完成方案设计与验证,在动手实践中理解工程问题的复杂性——这正是“做中学”理念中“以问题为导向”的直接体现。

践行“做中学”的实践逻辑,制作环节聚焦工具使用、材料加工与组装调试。参训老师需在“成本≤10元、支架高度≥50cm、承重≥4kg”的约束条件下,完成可伸缩镜筒的设计制作,并通过清晰度、稳定性、承重能力等指标进行评估与改进。这一过程不仅让老师们亲身体验“问题发现—方案设计—实践验证—迭代优化”的工程流程,更在“做”中回答了“如何培养批判性思维与问题解决能力”“为何需要团队协作”等核心问题。

课程尾声通过持续改进环节深化认知。老师们在测试中根据反馈提出改进方案,在“动手实践—反思改进”的循环中认识到:创新意识的激发可能源于工程设计的优化迭代,而工程素养教育正是通过这样的循环实现对学生知识积累、能力培养、思维拓展与责任意识的全方位塑造。

这堂充满探索与实践魅力的工程课,为探客老师提供了“如何通过‘做中学’模式培养学生自主学习能力”的鲜活示范,更激发了老师们将体验课带回课堂的强烈意愿,期待让更多学生亲身体验这种“做中学”的探索乐趣。

次日,项目组将探客课堂延伸至职业教育实操训练场景,组织参训老师跟随数智工程学院张武金副教授走进智能制造实训基地,在专业引导下系统了解“协同焊接工作岛”“等离子坡口切割岛”等核心板块,近距离观察程序型焊接机器人的操作流程与人工智能的工业级应用场景。

随后,老师们跟随工程机械学院实训总教练王磊转场至工程机械实训基地,现场观摩三一挖掘机等大型工程机械。精密的机械运作引发教师频频驻足提问,热烈的现场交流进一步深化老师对“产学研融合”背景下工程素养培育实践路径的认知——这种设计不仅让学生“在校就能接触行业真实设备”,更通过智能焊接技术、工业机器人技术等专业实训,直接对标三一集团及上下游企业的岗位需求,破解“课堂与车间脱节”的职教痛点,从而实现“所学即所用”的培养目标。

长沙培训前夕恰逢赵金奂老师的生日,项目组悄悄筹备了惊喜,与参训老师们一同为她点亮烛光、送上祝福。温暖的庆生时刻,让大家不觉间拉近了距离——探客老师们不仅是并肩学习的同行者,更成为了彼此互相支持的伙伴。在随后的游戏互动与教育情境剧场环节中,来自五湖四海的探客老师们围坐畅叙、互加微信,有老师感慨“终于找到组织了”,对探客大家庭的归属感愈发强烈。

探客教育课程研发设计以5C核心素养作为核心依据,5C到底如何体现?培训第二天,李文佳老师通过《一起来做跷跷板》的课堂实景为素材开展“情景化复盘”,将文化理解与传承、审辩思维、创新、沟通、合作五大素养与课程环节精准对应。这种“教学行为—素养目标”的镜像对照,让教师直观看到:每个课堂设计都承载着素养培养的明确目标,完整的教学步骤正是“完整课堂体验”的保障。

在培训尾声的交流环节,老师们围坐共话,自由提问中涌现出真实的教学困惑:来自深圳的杨雨涵老师提出“小组分享时其他同学注意力分散”的课堂管理难题,来自涟源的童婷聪老师追问“学生分享达不到期望时如何引导”的教学策略问题……每个问题都引发集体思考与回应,构建起充满支持与智慧的“解决方案池”。

高伟老师现场分享经验:学生是否原意听讲,主要是取决于他认为是否有必要听其他人的汇报。可以试着通过提问引导分享的同学言之有物,而非通过情感去说服其他学生听讲,这样双方都会有所收获。

设计图是工程设计的重要部分,也是探客课堂的关键学习环节。有老师提出如何引导学生画出更好、更专业的图纸?这个问题也引起了其他老师的共鸣。

高伟老师回应道:设计图是有学习进阶的。对五六年级肯定要有要求。但就低年级而言,课标原话是“依据简单的草图说出你自己的想法”——这草图是画给自己看的,能讲清楚就行。但高年级不一样,像做望远镜这课,正式上课就得教学生画三视图(俯视、侧视、正视),这技能得专门训练,老师要不断培养学生的这种思维。当然,如果老师自己也不会,那也得学。

他还谈到:科学老师跟其他学科不太一样,很多课上你会遇到自己也不太会的问题。其实可以心态放平,跟学生一起面对、一起解决,这不也挺好?就像三视图,如果你自己画得也不好,完全可以跟学生说:“我们需要让别人从不同方向看清这个东西,那该怎么画?老师跟你们一起学、一起练。”这完全没问题。而且即便到六年级结束,学生也只会画简单的三视图,初中还会继续学,所以不要期待“一口吃成个大胖子”。教育不只是学校的事,还包括家庭教育等,老师最大的痛苦往往就是对学生期待过高,甚至超过了家长。高伟老师的分享字字珠玑、句句真诚,既有理论高度,又有实践温度,引得参训教师直呼“醍醐灌顶”。

“创建一流企业、造就一流人才、作出一流贡献”是三一集团的企业宗旨,“挖啦挖啦探客教育”项目希望通过区域教师培训传递三一精神,秉持“科学公益”理念,以技术工程为核心,有效助力本地儿童素养教育发展。项目致力于与价值趋同的教育同仁携手同行,共同见证教育力量与公益价值。

让探客课程成为撬动区域教师专业发展、推动跨学科素养培育的有力支点,通过真实场景中的实践探索,让教师们不仅深化了对工程素养教育价值的深层理解,更在“问题—反思—策略”的闭环中掌握了可复制、可推广的教学策略。这些策略源于课堂实践,又反哺课堂实践,为今后引导学生提升工程素养提供了可落地、可操作的鲜活案例,真正实现了“从实践中来,到实践中去”的教育闭环,真正实现“以公益之心育未来之人”的教育愿景。