教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证
求知探理明教育，创新铸魂兴未来。
中小学生工程思维培养的国际比较研究课题设计论证
一、研究现状、选题意义、研究价值
（一）研究现状
1.国内研究现状
国内对小学生工程思维培养的研究日益增多。政府积极提倡从小学生阶段培养工程素养，相关研究涵盖了小学生工程思维的多个方面。例如，有研究探讨小学生工程思维的特征与内涵，明确其具有现实性、创新性和综合性等特点。现实性体现在以筹划的可行性为宗旨，寻求工程理想与实际的矛盾解决；创新性强调标准化与操作性，与创新思维的跳跃性、求异性相互补充；综合性则表现为复杂的系统性思维，需综合考虑多个因素进行判断和选择。此外，研究还涉及培养现状与问题，发现目前我国小学科学教育中存在实验多为验证性、缺乏自主探究和工程思维培养等问题。在理论依据方面，随着STEM教育的整合，小学科学与工程教育有了交集，为工程思维培养提供了新的理论支撑。方式方法及实践案例分析中，如“小小建筑师”案例，将科学与技术交织，通过让学生自主搭建积木或设计实验，培养科学推理和工程思维能力，为教学提供了新方式。
2.国际研究现状
美国等国家开展的STEM教育强调多学科融合，工程思维作为核心内容在教学中的重要性不断提升。国际上对工程思维的研究范围广泛，包括在高中、小学等不同阶段教育中的引出、含义、培养方法及现状等。2012年美国发布的《2014年国家教育进展评估的技术和工程素养框架》报告，对科学、技术、工程与数学进行整合，为科学教育从“探究—实践”的转变提供了现实指导。
（二）选题意义
1.理论意义
本课题为我国工程教育改革提供理论支持。通过对中小学生工程思维培养的研究，丰富我国工程教育领域的研究内容，为后续研究开辟新视角，构建工程思维培养的理论体系，明确不同教育阶段工程思维的内涵、特征及重要性。
2.实践意义
为我国小学、初中、高中等各阶段教育工作者提供培养学生工程思维的实践方法借鉴。例如，可采用问题导向学习和项目式学习等方法，引导学生发现问题并运用科学知识和工程思维解决问题，以小组形式进行项目设计、实施和总结，培养团队协作能力。同时，整合跨学科知识，提高学生综合运用知识的能力。
3.社会意义
为我国科技创新和产业升级储备优秀人才，增强国家竞争力。培养具有工程思维的中小学生，有助于提高我国青少年的科技创新能力，使他们在未来能够更好地适应社会发展需求，推动社会进步。
4.政策意义
为教育行政部门制定相关政策提供参考。随着我国政府对工程教育的重视，如《新一代人工智能发展规划》中明确提出要“加强青少年科技教育和创新人才培养”，本课题的研究成果可以为政策制定提供依据，推动工程教育在各阶段的普及和发展。
（三）研究价值
1.学术价值
构建工程思维培养的理论体系，为后续研究奠定理论基础。丰富我国工程教育领域的研究内容，提供新的视角和理论支撑，促进学术研究的发展。
2.教育价值
指导教师更好地培养学生工程思维，提高学生创新能力和实践能力。通过多样化的教学方式，如案例教学、实践活动等，激发学生的学习兴趣，促进学生全面发展。
3.社会价值
培养具有工程思维的中小学生，为国家未来发展储备人才。在新时代背景下，我国正面临产业升级、科技创新的重要任务，具备工程思维的人才将为社会发展做出重要贡献。
二、研究目标、研究内容、重要观点
（一）研究目标
1.揭示中小学生工程思维特征与内涵
中小学生工程思维具有现实性、创新性和综合性等特点。其现实性体现在以筹划的可行性为宗旨，寻求工程理想与实际的矛盾解决。例如在小学科学教学中，学生通过将学到的知识应用于解决实际问题，如设计并制作有一定承重力的拱桥等活动，体现了对现实问题的思考和解决。创新性强调标准化与操作性，与创新思维的跳跃性、求异性相互补充。就像在工程设计中，学生的创新想法需要有明确的方向和目标，以实现工程的特定功能。综合性则表现为复杂的系统性思维，需综合考虑多个因素进行判断和选择。例如在设计多功能收纳盒时，要考虑稳定性、易于搬动、制作流程、外观美观等多个因素。这一目标的实现将为工程思维培养提供全面准确的理论依据。
2.分析中小学生工程思维培养现状与问题
通过对比国内外培养现状，我们可以发现目前中小学生工程思维培养存在一些问题。在国内，小学科学教育中存在实验多为验证性、缺乏自主探究和工程思维培养等问题。而在国际上，虽然美国等国家开展的STEM教育强调多学科融合，工程思维作为核心内容在教学中的重要性不断提升，但也面临着如何将理论与实践更好结合等挑战。这些问题的分析将为改进教育实践提供有针对性的参考。
3.探讨中小学生工程思维培养理论依据
梳理国内外相关理论，我们可以发现工程思维培养的理论依据丰富多样。例如，美国《2014