中小学工程教育怎么做？浙江近二十年探索给出答案

4月20-21日，浙江省第五届工程启蒙教育交流会在浙江省临平中学（余杭高级中学）举行，来自全省各地的200余名教育工作者带来了20余个覆盖幼儿园到高中的工程教育优秀案例。从幼儿园孩子的积木游戏，到小学生的载人小船，再到初中生的AI诊断、高中生的逃生系统设计，这些来自一线的实践故事，生动展现了浙江近二十年探索的答案：中小学工程教育，到底怎么做？

从积木到逃生系统：工程课堂长什么样？

在丽水市景宁畲族自治县实验幼儿园，大班孩子反复把搭好的积木高楼推倒——不是捣乱，是因为他们想搭“斜的高楼”。老师没有制止，而是顺势引导，用“金点子墙”“便签式记录”等可视化工具，帮助孩子们经历了“定义问题—设计验证—迭代优化”的完整过程。在浙江，工程启蒙从幼儿园就已经开始——不是教公式，而是保护和引导孩子天生的“造物”冲动。

在衢州市开化县实验小学，五年级学生用了18个课时走完了一个完整的工程周期：分析需求、设计方案、动手制作、下水测试——他们造出了一艘能坐人的小船，真的横渡了学校旁边的芹江。第一次试水船漏了，改进密封方案后再试，终于成功。老师说，最有价值的不是“船造好了”，而是学生从“拿到材料就拼”变成了“先画设计图、先计算承重，再动手”。

在温州市第二十中学，初中生的工程课堂已经用上了数字化传感器和AI。在“液压机械臂”项目中，学生接上DIS压力传感器实时采集数据，压力曲线清清楚楚地告诉他们“哪里出了问题”；系统故障时，还能用AI工具进行“工程问题诊断”。从“凭感觉操作”到“依数据决策”，初中生在这里真正体验了工程师的工作方式。

在高中，工程实践的深度更进一步。浙江省桐庐中学的学生从一次消防演练中发现安全隐患，自主设计出“高楼自主逃生系统”，经历了建立力学模型、设计缓降装置、反复测试迭代的完整过程；浙江省台州中学的学生从古代桔槔出发，经历五代迭代，一步步从“能用就行”走向“好用、安全、高效”。这些项目有一个共同特点：都是学生在真实情境中发现问题、设计方案、动手物化、反复迭代，完整经历了工程实践的全过程。

三大路径：浙江的工程教育实施策略

这些丰富的学校实践背后，是浙江省近二十年的系统设计。2007年，浙江在全国率先全面实施通用技术课程；2014年，将技术纳入高考选考，成为全国唯一；2025年，“通用技术”正式更名为“技术与工程”。在此基础上，浙江以高中技术与工程课程为引领，通过三大路径将工程教育向中小学全学段延伸。

第一条路径是加强科学教育中的技术与工程。在中小学科学课程中融入工程实践，让学生在科学探究的同时学会“像工程师一样思考”。比如，海宁市紫微小学在科学课中开发“智排积水”项目，学生从真实的校园积水问题出发，经历了从问题分析到装置设计再到动手制作的完整工程实践；温州市海霞中学的学生在科学课中开展“智能井盖”项目，将传感器技术与工程设计融入科学探究。

第二条路径是在劳动教育与综合实践中渗透工程实践。在本届交流会上，江山市教师进修学校的徐洪健介绍了“三域”模型：在劳动教育域，学生围绕“摘柚工具创新设计”等真实生产问题开展工程实践；在STEM教育域，开发“走马灯智造”等融合传统文化与现代技术的长周期项目。这种多域融合的思路，让工程教育不再是一门孤立的课，而是渗透到学校教育的多个场景中。

第三条路径是鼓励学校开发STEM校本课程，因地制宜形成特色。浙江省临平中学（余杭高级中学）的林冬秀老师介绍了学校依托“科技高中”建设的探索：构建从“基础普及”到“创新拔尖”的三层课程体系，并与高校、高新企业协同育人；台州地区以“校企合作”为特色，企业的真实工程需求直接进入课堂——开发一款用于医疗输液的精密水泵（蠕动泵），学生从设计、建模、仿真到制作，全程参与。

这三条路径的共同指向，是强调开放性问题解决和“物化”能力——不是让学生记住标准答案，而是让他们在真实的约束条件下，把想法变成真实的产品。浙江的实践证明，当学生真正动手“做”起来，“设计”与“物化”不是先后关系，而是双向驱动——动手过程中发现的问题，会倒逼学生重新思考设计方案；优化后的方案又引导更深入的制作实践。工程思维，正是在这一轮轮循环往复中不断深化。

数据说话：近二十年的探索，到底有没有用？

在本届交流会上，浙江省教育厅教研室发布了一项覆盖15届、21072名高中毕业生的大规模回溯研究，回答了“这些课程到底对学生有没有用”这个问题。

研究发现，技术与工程课程有效点燃了学生的工程志趣——选考技术的学生选择工科专业的比例达38.97%，远高于未选考学生的25.17%。更重要的是，课程的育人价值不是“一阵子的”，而是“一辈子的”——高中阶段建立的工程认知，帮助学生在大学期间更快适应专业学习，并在步入职场后内化为严谨系统、权衡决策的专业习惯。

本届交流会还特邀北京师范大学科学教育研究院院长郑永和教授作主旨报告，指出中小学阶段是科技创新人才培养的关键期，要在科学教育中统筹工程技术教育。浙江省教育厅教研室技术与工程教研员管光海表示，浙江将继续完善以“设计与物化”为核心的实践教学体系，推动技术与工程课程在中小学贯通实施。“近二十年的实践告诉我们，工程教育的核心不是教孩子造一个完美的产品，而是让他们学会像工程师一样解决问题——界定问题、分析约束、设计方案、模型制作、评价优化。”