鄒國華　劉帥　蔡小蔓　鄧陽

摘要： 化學(xué)與生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密，將化學(xué)學(xué)科知識運(yùn)用于化工生產(chǎn)，需要運(yùn)用工程思維，高中化學(xué)教學(xué)有必要培養(yǎng)工程思維。分析工程思維的內(nèi)涵和教學(xué)中培養(yǎng)工程思維的必要性，探索高中階段化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)工程思維的實(shí)現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞： 工程思維; 化學(xué)教學(xué); 思維活動

文章編號： 10056629（2020）08000305

中圖分類號： G633 8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

化學(xué)是一門古老而有活力、有價值的學(xué)科，與社會、生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密，化學(xué)的發(fā)展是推動科技進(jìn)步和現(xiàn)代社會文明的重要力量。人類從原子、分子水平研究物質(zhì)，總結(jié)自然規(guī)律，其目的不僅是為了揭示物質(zhì)世界的奧秘，也是為了能創(chuàng)造和生產(chǎn)物質(zhì)，以改善人類的生活條件，保障人類的健康，推進(jìn)人類文明的發(fā)展。將研究成果運(yùn)用于生產(chǎn)生活是化學(xué)研究的最終目標(biāo)，也是化學(xué)學(xué)科的價值體現(xiàn)。將化學(xué)學(xué)科知識運(yùn)用于工業(yè)化生產(chǎn)，其過程包含了經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的評估、工藝條件的選擇和控制、廢氣廢料的回收處理等思維活動，這些思維活動包含于工程思維中。

1? 工程思維的內(nèi)涵

思維是人類所具有的高級認(rèn)識活動，按照信息論的觀點(diǎn)，思維是對新輸入信息與腦內(nèi)儲存知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一系列復(fù)雜心智操作的過程。人類針對不同的場合、工作性質(zhì)、價值追求進(jìn)行思維活動時會有不同的思維方式，常見的思維方式有工程思維、科學(xué)思維和藝術(shù)思維。

從本質(zhì)上看，“創(chuàng)造”“發(fā)現(xiàn)”和“想象”分別體現(xiàn)了工程思維、科學(xué)思維和藝術(shù)思維三種思維與現(xiàn)實(shí)的關(guān)系，通過工程活動“創(chuàng)造”出現(xiàn)實(shí)世界中的“人工物品”需要的思維方式屬于工程思維;“發(fā)現(xiàn)”科學(xué)定律、規(guī)律所需的思維方式屬于科學(xué)思維;進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作活動中需要的“想象”過程屬于藝術(shù)思維[1]。

工程思維的主體是工程師、企業(yè)家和管理者，是在工程的設(shè)計(jì)、研究和實(shí)踐中形成的思維，工程思維的核心是籌劃性地運(yùn)用各種知識解決工程實(shí)踐問題[2]。Shlomo Waks等通過對工程專家的訪談分析，總結(jié)出工程思維是一種有目的性、權(quán)衡性、創(chuàng)造性、系統(tǒng)性的具體思維[3]。宋蕊通過分析前人對工程思維的研究，認(rèn)為工程思維具有系統(tǒng)性、權(quán)衡性、籌劃性，其次工程思維還具有邏輯性、科學(xué)性與創(chuàng)造性等特征[4]。

美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》首次將科學(xué)與工程實(shí)踐的內(nèi)容整合進(jìn)基礎(chǔ)教育，明確提出了關(guān)于科學(xué)與工程實(shí)踐的表現(xiàn)性期望、類型、內(nèi)容以及具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)[5]。隨著全球STEM教育的發(fā)展，工程思維的培養(yǎng)逐漸走進(jìn)基礎(chǔ)教育階段。目前，國內(nèi)外的相關(guān)研究認(rèn)為基礎(chǔ)教育階段培養(yǎng)的工程思維并非專業(yè)工程領(lǐng)域中的工程思維，而是利用解決工程問題的方法范式來解決真實(shí)情境問題的思維方式與習(xí)慣[6]。美國國家工程科學(xué)院（NAE）認(rèn)為K12工程教育應(yīng)該促進(jìn)學(xué)生工程思維習(xí)慣的發(fā)展，其中工程思維習(xí)慣的要求與21世紀(jì)基本能力一致，包括了系統(tǒng)思維、創(chuàng)造性思維、樂觀、合作、溝通與倫理道德等要素[7]。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的相關(guān)研究中，王美茹認(rèn)為工程思維是從現(xiàn)實(shí)出發(fā)而不是從概念出發(fā)的一套具有創(chuàng)造性、系統(tǒng)性、科學(xué)性和現(xiàn)實(shí)性等特點(diǎn)的獨(dú)特思維方式與習(xí)慣[8]。李永勝認(rèn)為工程思維包括籌劃性思維、規(guī)則性思維、科學(xué)性與藝術(shù)性兼容的思維、綜合集成性思維、構(gòu)建性思維、權(quán)衡性思維、差異化思維、價值性思維和過程性思維等[9];趙美嵐認(rèn)為工程思維分為系統(tǒng)思維、運(yùn)籌思維、整合思維、雙贏思維、形象思維和美感思維[10]。

可見，工程思維是系統(tǒng)的、復(fù)雜的思維方式，鑒于文獻(xiàn)研究與化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為中學(xué)化學(xué)教學(xué)可培養(yǎng)的工程思維要素包括創(chuàng)造性思維、系統(tǒng)性思維、權(quán)衡性思維、價值性思維、雙贏思維，具體涵義如表1。

創(chuàng)造性思維一種具有開創(chuàng)意義的思維活動，即開拓認(rèn)識新領(lǐng)域、開創(chuàng)認(rèn)識新成果的思維活動。

系統(tǒng)性思維抓住問題的各個方面，又不忽視其重要細(xì)節(jié)，考慮問題要從整體出發(fā)，能夠很好地處理整體與局部關(guān)系的思維活動。

權(quán)衡性思維通過合理匹配各種要素，優(yōu)化選擇各種模式，調(diào)和各種不同需求，對多元價值目標(biāo)（經(jīng)濟(jì)、社會、政治、技術(shù)、生態(tài)、審美等）和多種利益關(guān)系進(jìn)行比較的思維活動。

價值性思維以滿足社會需要、實(shí)現(xiàn)并創(chuàng)造更大的價值為目標(biāo)，對不同的價值目標(biāo)與錯綜復(fù)雜的利益關(guān)系進(jìn)行排序、組合、配置與平衡，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整合與優(yōu)化的思維活動。

雙贏思維在互惠、互利、平等下相互協(xié)作、共同發(fā)展的思維。提倡溝通合作、互利互惠，包含不同個體、單位、行業(yè)間的雙贏，人與自然的雙贏。

化學(xué)工程問題常是“結(jié)構(gòu)不良”或“無明確邊界”的問題，面對這類問題需要綜合運(yùn)用學(xué)科知識創(chuàng)造性地解決問題;化學(xué)工程受到地域、氣候、資金、人力資源等限制，也受到速率、限度、原料等方面的影響，考慮問題要有全局意識，從整體出發(fā)，要預(yù)見可能的風(fēng)險(xiǎn)、危險(xiǎn)及產(chǎn)品的可靠性，即要有系統(tǒng)性思維;如何合理匹配各要素，調(diào)和不同需求，如何平衡各種利益關(guān)系，需要有權(quán)衡性思維;化工生產(chǎn)目的是為社會生產(chǎn)出有價值的產(chǎn)品，同時獲得經(jīng)濟(jì)效益，如何讓生產(chǎn)的各方價值都最大化需要有價值性思維;生產(chǎn)中需要與其他企業(yè)、部門溝通合作以取得共同發(fā)展，同時，工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)于人類社會，應(yīng)踐行綠色發(fā)展、謀求人與自然和諧發(fā)展，不能以犧牲環(huán)境為代價，需要雙贏思維。

2? 化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)工程思維的必要性

目前理工科大學(xué)生普遍存在工程意識和思維能力不足，運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題能力差的問題，加強(qiáng)學(xué)生工程思維能力培養(yǎng)已刻不容緩[11]。工程思維培養(yǎng)的責(zé)任不僅在高校，基礎(chǔ)教育階段也應(yīng)開展，化學(xué)教學(xué)中有必要培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。

首先，工程思維是運(yùn)用于解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問題的思維方式，其本身具有重要性。學(xué)科知識和工程思維是指導(dǎo)工程生產(chǎn)的兩個保障，工程思維為復(fù)雜工程問題的解決提供思路和方法，也能遷移至生產(chǎn)、生活中復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問題的解決。

其次，培養(yǎng)工程思維有助于促進(jìn)學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)。以化工素材為載體，探索科學(xué)家和工程師的工作，厘清科學(xué)與工程之間的區(qū)別與聯(lián)系，能更深刻地理解學(xué)科與工程領(lǐng)域的知識與意義，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心，吸引學(xué)生的興趣，鼓勵學(xué)生在該領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)[12]，增進(jìn)對學(xué)科內(nèi)容的理解。

最后，培養(yǎng)工程思維有助于促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展。工程思維的培養(yǎng)以工程實(shí)踐過程為框架，以科學(xué)探究為方法，以任務(wù)解決為目標(biāo)，系統(tǒng)地、權(quán)衡地進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，逐步迭代優(yōu)化方案，學(xué)生在復(fù)雜工程情景下的問題解決能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等也得到了發(fā)展[13]。

當(dāng)然，培養(yǎng)工程思維也是為祖國培養(yǎng)從事化學(xué)工程方面研究人員、高級從業(yè)人員的需要;工程思維要素與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)蘊(yùn)含的要素中有諸多重合之處，培養(yǎng)工程思維也是發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的需要。

3? 教學(xué)中培養(yǎng)工程思維的實(shí)現(xiàn)途徑

基于設(shè)計(jì)的教學(xué)模式（Learn by Design，簡稱LBD）有利于實(shí)現(xiàn)工程思維的培養(yǎng)。Han等[14]認(rèn)為，LBD的實(shí)施過程中應(yīng)包含的要素有： 選擇合適的工程項(xiàng)目;提供具體的學(xué)習(xí)素材;探究解決工程問題的策略;學(xué)生設(shè)計(jì)、實(shí)施和修正方案;交流、評價。王穎[15]、王奇?zhèn)16]借助LBD理論建構(gòu)工程思維培養(yǎng)的教學(xué)模型，模型包含創(chuàng)設(shè)情境，明確任務(wù)→搭建橋梁，建立聯(lián)系→設(shè)計(jì)實(shí)施，修改完善→交流評價，總結(jié)歸納四個環(huán)節(jié)，學(xué)生在機(jī)器人、手機(jī)支架等設(shè)計(jì)中發(fā)展工程思維。本文闡述的是以工程問題的解決范式來探究化工任務(wù)的解決以培養(yǎng)學(xué)生的工程思維，與設(shè)計(jì)制作作品的方式略有不同，但教學(xué)模型值得借鑒。筆者結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，將上述環(huán)節(jié)調(diào)整為： 創(chuàng)設(shè)情境，明確任務(wù)→分解任務(wù)，搭建橋梁→探究方案，修改完善→關(guān)注表現(xiàn)，及時評價。下面結(jié)合教學(xué)實(shí)踐予以介紹。

3.1? 創(chuàng)設(shè)情境，明確任務(wù)

創(chuàng)設(shè)工程情境，明確有意義的工程任務(wù)，是培養(yǎng)工程思維的基礎(chǔ)。以真實(shí)的工程素材為情境，圍繞生產(chǎn)原理、原料的獲取、工藝條件的選擇與優(yōu)化、產(chǎn)品的制備與純化等方面設(shè)置工程任務(wù)，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時讓學(xué)生明確待解決的工程問題。

該環(huán)節(jié)應(yīng)遵循真實(shí)性、開放性、啟發(fā)性、適切性原則。真實(shí)性原則指工程情境以化工素材為載體，待解決的任務(wù)要真實(shí)且有意義;開放性原則指所設(shè)置的任務(wù)要滿足“結(jié)構(gòu)不良”或“無明確邊界”，需通過探究尋求解決方案;啟發(fā)性原則指所創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)有助于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索求解，啟示學(xué)生運(yùn)用已儲備的知識和技能模擬工程從業(yè)人員處理工程問題;適切性原則指創(chuàng)設(shè)情境時應(yīng)考慮學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平，工程問題往往錯綜復(fù)雜，要有適當(dāng)?shù)臈l件限定和信息的指引。

筆者結(jié)合本市資源（兩家火電廠和一家環(huán)保公司），開設(shè)了“煙氣脫硝原理及工藝條件選擇的探究”省級公開課，教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境和預(yù)設(shè)的工程任務(wù)如表2。情境、任務(wù)滿足真實(shí)性等四原則，學(xué)生明確需完成的任務(wù)，并且提供了必要的提示信息。用真實(shí)工程素材激發(fā)學(xué)生探究興趣的同時讓學(xué)生意識到煙氣脫硝問題就在自己身邊，探索高效的脫硝方案必要且很有意義。

我市兩家火電廠年耗煤量約250萬噸，電廠燃煤煙氣中含大量氮和硫的氧化物，煙氣需脫硝、脫硫后才能排放到空氣中，火電廠所用的脫硝設(shè)備為我市××公司生產(chǎn)的SCR脫硝系統(tǒng)，其脫硝原理為氨氣與NOx、 O2作用生成N2和H2O，脫硝效率能達(dá)到90%以上。為降低煙氣中NOx的含量，減少環(huán)境污染，如何選擇工藝條件提高煙氣中NOx的脫除率？4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）4N2（g）+6H2O（g）? ΔH<0

4NH3（g）+6NO（g）5N2（g）+6H2O（g）? ΔH<0

4NH3（g）+2NO2（g）+O2（g）3N2（g）+6H2O（g）? ΔH<0

8NH3（g）+6NO2（g）7N2（g）+12H2O（g）? ΔH<0

3.2? 分解任務(wù)，搭建橋梁

工程中的問題往往是“結(jié)構(gòu)不良”或“無明確邊界”的問題，對學(xué)生而言可能難以逾越，需要將工程任務(wù)分解成若干個探究活動，每個探究活動還可根據(jù)需要細(xì)化為若干個任務(wù)，細(xì)化后的任務(wù)不僅能清晰確定教學(xué)中可納入的思維要素，還能確定解決問題所需的支架信息。

此處搭建橋梁包含兩層涵義： 一是打通任務(wù)與思維要素之間的壁壘，建立任務(wù)與工程思維要素之間的聯(lián)系;二是提供解決工程任務(wù)需要的知識與技能，搭建任務(wù)解決所需的信息橋梁。僅根據(jù)表2素材，學(xué)生難以完成“選擇工藝條件提高煙氣中NOx的脫除率”的工程任務(wù)，為此將任務(wù)拆分為“壓強(qiáng)探究”等四個探究活動，每個探究活動可細(xì)化成若干任務(wù)，以便確定可納入的思維要素和需提供的支架信息。限于篇幅，筆者以“壓強(qiáng)探究”為例（見圖1）進(jìn)行介紹。

壓強(qiáng)的選擇需要運(yùn)用速率、平衡等知識，任務(wù)1主要任務(wù)是激活解決任務(wù)2、 3所需要的基礎(chǔ)知識，搭建解決任務(wù)的支架;任務(wù)2引導(dǎo)學(xué)生抓住選擇壓強(qiáng)要考慮的各個方面因素，不忽視細(xì)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思維;任務(wù)3需要綜合考慮限度、速率、成本、安全風(fēng)險(xiǎn)等因素，對比、權(quán)衡后作出壓強(qiáng)選擇，培養(yǎng)權(quán)衡性思維;選擇合適壓強(qiáng)的原則是在保證脫硝效果的前提下降低成本，關(guān)注壓強(qiáng)選擇的價值，培養(yǎng)學(xué)生的價值性思維。

3.3? 探究方案，修改完善

工程思維是在工程問題的解決過程中發(fā)展和提升的，學(xué)生在已有知識和技能的基礎(chǔ)上，結(jié)合所收集的信息，探究問題解決、權(quán)衡方案、優(yōu)化方案、檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性等過程的體驗(yàn)，提升真實(shí)問題的解決能力，理解工藝設(shè)計(jì)的理性和方法。該環(huán)節(jié)是教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，更是落實(shí)工程思維培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，教師要充當(dāng)好探究活動的組織者和引路人，可設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的問題引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用工程思維進(jìn)行方案探究，并逐步修改完善。

例如，圖1中的“任務(wù)3”為發(fā)展學(xué)生的權(quán)衡性思維和價值性思維進(jìn)行如下教學(xué)：

[教師]其他條件一定的情況下，脫硝工藝中壓強(qiáng)應(yīng)選擇低壓、常壓還是高壓？

[教師]請結(jié)合脫硝的反應(yīng)的化學(xué)方程式和相關(guān)化學(xué)知識進(jìn)行探討。

[學(xué)生]小組討論后回答。組1： 選擇低壓;組2： 選擇高壓;組3： 選擇常壓……

[教師]我們先一起探討小組1的預(yù)設(shè)方案，請組1的同學(xué)回答，支持你們做出判斷的理由有哪些？

[學(xué)生]總體來說，脫硝反應(yīng)體積增大，低壓有利于平衡正向移動，提高NOx脫除率。

[教師]是否合理？其他組同學(xué)請回答。

[學(xué)生]不合理，低壓反應(yīng)速率慢，NOx脫除率會比較低。

[教師]是的，還得考慮速率問題。

[教師]高壓是否合理呢？請同學(xué)們評價。

[學(xué)生]也不合理，高壓反應(yīng)逆向移動，不利于煙氣脫硝。

[教師]是的，高壓也不合適。我們在壓強(qiáng)選擇時，不僅要考慮速率、限度問題，還要考慮成本、安全風(fēng)險(xiǎn)等問題。

[教師]常壓是否可行呢？請結(jié)合以上提示信息進(jìn)一步探討。

[學(xué)生]從限度角度來看，脫硝的4個反應(yīng)式總體氣體分子數(shù)增大，但增大不多，如4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）4N2（g）+6H2O（g），左邊9分子氣體，右邊10分子氣體，所以壓強(qiáng)對限度的影響不大;從成本角度來看，常壓不需要減壓、加壓等設(shè)備，可降低成本;從速率角度來看，常壓速率適中;從安全風(fēng)險(xiǎn)角度來看，常壓是比較安全的。綜合起來，選擇常壓下脫硝合理。

[教師]正確，理由也闡述得很清晰，你的選擇與我們市火電廠脫硝時選擇的壓強(qiáng)是一致的！我們的目標(biāo)是在保證脫硝效果、安全生產(chǎn)的前提下盡可能降低成本、能耗。

通過引導(dǎo)學(xué)生對比三種壓強(qiáng)下的速率、限度、成本和安全風(fēng)險(xiǎn)，最終做出合理選擇，發(fā)展了權(quán)衡性思維，壓強(qiáng)選擇最終是為了保證脫硝效果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)效益的最大化，培養(yǎng)學(xué)生的價值性思維。

3.4? 關(guān)注表現(xiàn)，及時評價

評價的目的是為教學(xué)提供反饋，調(diào)整、改進(jìn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的思維培養(yǎng)，評價的對象不是學(xué)生最終設(shè)計(jì)的方案或答案，而是學(xué)習(xí)表現(xiàn)所反映的工程思維水平。對于工程思維的評價，可借助學(xué)習(xí)進(jìn)階理論[17]將工程思維要素進(jìn)行水平劃分，通過學(xué)生的表現(xiàn)或測試結(jié)果分析其工程思維要素所對應(yīng)的水平等級，進(jìn)而對工程思維進(jìn)行量化評價。下面以權(quán)衡性思維為例，構(gòu)建進(jìn)階層次，并對每個層次賦予一定分值（見圖2），在工程思維的培養(yǎng)過程中，通過活動評價或者紙筆檢測判斷學(xué)生權(quán)衡性思維所處的水平等級，并記錄分?jǐn)?shù)，使得思維評價變得可視化和量化。

高低水平3： 能自主搜索證據(jù)資料進(jìn)行多因素利益關(guān)系對比權(quán)衡（3分）

水平2： 能進(jìn)行給定信息的多因素利益關(guān)系對比權(quán)衡（2分）

水平1： 能進(jìn)行單因素利益關(guān)系對比權(quán)衡（1分）

例如，“其他條件一定情況下，脫硝工藝中壓強(qiáng)應(yīng)選擇低壓、常壓還是高壓？”探究活動中可根據(jù)學(xué)生的回答評價其權(quán)衡性思維的等級，具體如表3。通過數(shù)據(jù)比對，為個體在群體中工程思維發(fā)展水平提供參考。

未給信息提示從限度角度來看，脫硝的4個反應(yīng)式總體氣體分子數(shù)增大，但增大不多，壓強(qiáng)對限度的影響不大;從成本角度來看，常壓不需要減壓、加壓等設(shè)備，可降低成本;從速率角度來看，常壓速率適中;從安全風(fēng)險(xiǎn)角度來看，常壓是比較安全的。綜合起來，選擇常壓下脫硝合理。能自主綜合考慮限度、速率、成本、安全風(fēng)險(xiǎn)等兩種以上因素進(jìn)行分析，且分析過程正確的定為水平3。3

未給信息提示“選擇低壓，因?yàn)榈蛪耗苁姑撓醴磻?yīng)的平衡正向移動，提高NOx脫除率”或“選擇高壓，高壓能加快反應(yīng)速率，單位時間內(nèi)提高NOx脫除率”。能從限度、速率、成本、安全風(fēng)險(xiǎn)等因素中的一個角度進(jìn)行分析，且分析過程正確的定為水平1。1

應(yīng)考慮速率、限度、成本、安全風(fēng)險(xiǎn)等因素從限度角度來看，脫硝的4個反應(yīng)式總體氣體分子數(shù)增大，但增大不多，壓強(qiáng)對限度的影響不大;從成本角度來看，常壓不需要減壓、加壓等設(shè)備，可降低成本;從速率角度來看，常壓速率適中;從安全風(fēng)險(xiǎn)角度來看，常壓是比較安全的。綜合起來，選擇常壓下脫硝合理。信息提示前只進(jìn)行了單因素分析，且分析過程正確，但提供信息后，能進(jìn)行多因素分析，且分析過程正確的定為水平2;若多因素分析錯誤的仍定為水平1。2

目前我國對中學(xué)階段化學(xué)教學(xué)中培育工程思維的研究還比較少，但可行且很有必要。本文拋磚引玉，對化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)工程思維進(jìn)行探索嘗試，有不當(dāng)之處，請批判指正。

參考文獻(xiàn)：

[1]李伯聰. 工程思維的性質(zhì)和認(rèn)識史及其對工程教育改革的啟示[J]. 高等工程教育研究， 2018， （4）： 45～55.

[2]楊英杰， 邱俊， 金星. 基于現(xiàn)代工程師的科學(xué)思維與工程思維培養(yǎng)[J]. 現(xiàn)代教育科學(xué)， 2010， （2）： 149～151.

[3]Shlomo Waks， Elena Trotskovsky， et al. Engineering Thinking： The Experts Perspective [J]. International Journal of Engineering Education， 2011， （4）： 838～851.

[4][6][13]宋蕊. 促進(jìn)初中生工程思維發(fā)展的科學(xué)課程整合工程實(shí)踐的實(shí)證研究[D]. 上海： 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2019.

[5]史永悅， 杜欣， 蘇玉成. 從科學(xué)與工程教育看美國新科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[J]. 現(xiàn)代中小學(xué)教育， 2016， （2）： 113～117.

[7]National Academy of Engineering. Engineering in K12 Education： Understanding the Status and Improving the Prospects [J]. Insight， 2010， 13（3）： 8～10.

[8]王美茹. 小學(xué)智能硬件課程中工程思維培養(yǎng)的行動研究[D]. 西安： 陜西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2018.

[9]李永勝. 論工程思維的內(nèi)涵、 特征與要求[J]. 洛陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 2015， （4）： 12～18.

[10]趙美嵐. 工程思維探析[D]. 南昌： 南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2006.

[11]賀全國， 劉有勢， 李廣利等. 物理化學(xué)學(xué)科視域下跨界工程思維能力的探索[J]. 廣東化工， 2018， （3）： 186～189.

[12]占小紅. 工程實(shí)踐融入基礎(chǔ)科學(xué)教育： 內(nèi)涵、 目標(biāo)與路徑[J]. 基礎(chǔ)教育， 2017， 14（3）： 45～51.

[14]Seungyeon Han， Kakali Bhattacharya. Constyuctionism， Learning by Design， and Project Based Learning [EB/OL]. [2013115]. http：//epltt.coe.uga.edu/index.phd？title=Constructionism，_Learning_by_Design，_and_Project_Based_Learning.

[15]王穎. 普通高中機(jī)器人教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生工程思維的行動研究[D]. 南京： 南京師范大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2014.

[16]王奇?zhèn)? 小學(xué)STEM課程中工程思維培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D]. 上海： 上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2016.

[17]鄒國華， 童文昭. “離子反應(yīng)”學(xué)習(xí)進(jìn)階及其教學(xué)分析[J]. 化學(xué)教育， 2018， 39（17）： 22～26.