通用技術(shù)教學(xué)模式研究

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摘要：基于STEM教育理念的教與學(xué)是推進(jìn)通用技術(shù)教學(xué)改革的有效途徑，是符合通用技術(shù)學(xué)科特征的綜合實(shí)踐學(xué)習(xí)方式的具體指導(dǎo)，也是跨學(xué)科整合學(xué)習(xí)方式的合理選擇。通過有效地“植入”STEM教育模式，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)情境，明確不良結(jié)構(gòu)任務(wù)，搭建探究學(xué)習(xí)支架，設(shè)計(jì)有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)，將多學(xué)科知識(shí)融為一體，并給予形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)，將有助于培養(yǎng)和提升學(xué)生的技術(shù)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：STEM；通用技術(shù)；教學(xué)實(shí)踐

STEM課程源于美國，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)等四個(gè)方面的教育，具有整合、綜合、融合等特性。STEM教育不是簡(jiǎn)單地將科學(xué)、工程等學(xué)科組合起來，而是把學(xué)生對(duì)所涉的真實(shí)問題的解決而所需的知識(shí)與技能結(jié)合，轉(zhuǎn)變成一個(gè)系統(tǒng)的綜合的認(rèn)知世界的過程。STEM課堂常常是基于真實(shí)問題的探究性學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在復(fù)雜情境中發(fā)展解決問題的能力[1]。通用技術(shù)學(xué)科作為普通高中必修課程，以其獨(dú)有的學(xué)科本質(zhì)蘊(yùn)含了豐富的核心素養(yǎng)而備受關(guān)注。該學(xué)科是“注重創(chuàng)造，體現(xiàn)科技與人文相統(tǒng)一的課程”，在真實(shí)情景中通過技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)去感悟技術(shù)，去發(fā)展工程思維，特別是“發(fā)展學(xué)生知識(shí)的整合、應(yīng)用、物化能力和技術(shù)問題解決能力，通過多種多樣的技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和敢于創(chuàng)新、善于實(shí)踐的精神和勇氣”[2]。

一、STEM教育理念融入通用技術(shù)教學(xué)實(shí)踐的意義

通用技術(shù)學(xué)科是技術(shù)教育的基本組成，是我國素質(zhì)教育推進(jìn)的必然結(jié)果，如何進(jìn)一步深化與推進(jìn)通用技術(shù)課程的實(shí)施，是新一輪基礎(chǔ)教育改革需要考慮的問題。借助STEM教育，精心設(shè)計(jì)和組織學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)情景，采取自主、合作、探究學(xué)習(xí)等方式，將多學(xué)科知識(shí)融入技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)中，可以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。（一）通用技術(shù)課程教學(xué)面臨的困難。1.教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。通用技術(shù)課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐、注重創(chuàng)造、體現(xiàn)綜合，這不同于傳統(tǒng)的以知識(shí)內(nèi)容為主題的教學(xué)，當(dāng)前，許多通用技術(shù)教師由其他學(xué)科轉(zhuǎn)任，對(duì)原有學(xué)科的教學(xué)較為熟練，而對(duì)通用技術(shù)課程性質(zhì)與基本理念的理解與把握存在較大問題。許多教師自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)不能承擔(dān)課程開展過程的主導(dǎo)角色。除了提升自我的技術(shù)學(xué)科教學(xué)知識(shí)和技術(shù)課程知識(shí)外，還需要豐富技術(shù)情景知識(shí)及技術(shù)價(jià)值觀知識(shí)，以便能更好地整合技術(shù)與環(huán)境、知識(shí)與能力等方面內(nèi)容。2.教學(xué)模式容易走入誤區(qū)。通用技術(shù)課程的實(shí)施以實(shí)踐和探究為主要特征，在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，由于缺乏對(duì)課程的理解，缺少技術(shù)課程實(shí)施的指導(dǎo)，很容易出現(xiàn)一些疏忽，走入誤區(qū)。主要表現(xiàn)為沒有情景創(chuàng)設(shè)直接進(jìn)入理論講授，過于開放式的探究，放任讓學(xué)生進(jìn)行方案構(gòu)思、作品制作，以作品物化成果作為最終評(píng)價(jià)內(nèi)容，從而使實(shí)踐和探究達(dá)不到應(yīng)有的效果。3.教學(xué)內(nèi)容缺乏價(jià)值認(rèn)同。由于種種原因，通用技術(shù)課程沒有納入普通高中升學(xué)評(píng)價(jià)體系，被認(rèn)為是一個(gè)“技能”而不是“知識(shí)”，通用技術(shù)課程獨(dú)特的育人價(jià)值沒有得到真正認(rèn)可。在課時(shí)安排、師資配備、學(xué)生重視程度等方面都沒有體現(xiàn)出通用技術(shù)課程應(yīng)有的地位，致使課程實(shí)施與建設(shè)受到影響，呈現(xiàn)發(fā)展不均、畸形發(fā)展等現(xiàn)象，在此背景下，通用技術(shù)課程需要融入新的模式及內(nèi)容以釋放技術(shù)課程所固有的價(jià)值，獲得認(rèn)同，實(shí)現(xiàn)自覺發(fā)展。（二）STEM教育理念對(duì)通用技術(shù)教學(xué)提供的創(chuàng)新思路。STEM教育以項(xiàng)目教學(xué)為主要形式，關(guān)注引導(dǎo)學(xué)生自主探究，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐之間找到結(jié)合點(diǎn)。因此，借助STEM教育的理念，可以為優(yōu)化通用技術(shù)課程的實(shí)施與發(fā)展提供創(chuàng)新思路。1.教育教學(xué)改革需要技術(shù)教育更需要。STEM教育的融入《中國STEM教育白皮書》通過對(duì)時(shí)代背景、國際背景、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景以及產(chǎn)業(yè)與人才背景的分析，指出我們的教育教學(xué)改革需要STEM教育。各國的教育實(shí)踐表明，STEM教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)、批判性思維、信息技術(shù)能力等未來社會(huì)必備的技能和創(chuàng)新能力，并有可能在學(xué)習(xí)者的未來生活和工作中持續(xù)發(fā)揮作用[3]。而通用技術(shù)正是本次教育改革中技術(shù)課程的新亮點(diǎn)，需要STEM教育的融入。2.STEM教育理念的融入有利于通用技術(shù)課程。所承載的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)通用技術(shù)課程“以設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)、操作學(xué)習(xí)為主要特征”[2]，有效的學(xué)科活動(dòng)可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行加工、消化和吸收，進(jìn)而內(nèi)化和轉(zhuǎn)化成自身素養(yǎng)的重要組成。融入STEM教育理念的通用技術(shù)學(xué)科活動(dòng)，不僅有利于學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)的理解，而且還能鍛煉他們綜合運(yùn)用工程技術(shù)等知識(shí)解決真實(shí)情景下的問題的能力，有助于學(xué)生構(gòu)建起緘默知識(shí)和程序性知識(shí)，有助于提升學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)、物化能力等核心素養(yǎng)。3.STEM教育有利于通用技術(shù)教育價(jià)值的回歸。技術(shù)教育是全面教育及終身教育的基本組成部分，與智育一樣具有獲取知識(shí)的價(jià)值，為了體現(xiàn)其教育價(jià)值，可與STEM教育進(jìn)行結(jié)合。STEM教育側(cè)重于綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決真實(shí)問題，采用比傳統(tǒng)教學(xué)更具參與性和探究性的方法，鼓勵(lì)學(xué)生之間的協(xié)作，通過創(chuàng)造新項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)。基于STEM教育突破技術(shù)課程價(jià)值文化壁壘，利用STEM教育的多元特性，重塑技術(shù)知識(shí)教育的價(jià)值文化，改變社會(huì)、學(xué)校及學(xué)生對(duì)技術(shù)教育功能的認(rèn)識(shí)。以STEM教育理念改善通用技術(shù)課程發(fā)展和實(shí)施的困境，推動(dòng)普通高中通用技術(shù)課程創(chuàng)新實(shí)施的新發(fā)展。

二、基于STEM教育的通用技術(shù)課程活動(dòng)模式探究

通用技術(shù)課程由必修與選修兩部分組成，其中必修模塊由“側(cè)重技術(shù)設(shè)計(jì)的一般知識(shí)與技能”的“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”和“現(xiàn)代技術(shù)原理中最為基本、最為重要、最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制現(xiàn)象與技術(shù)原理為專題”的“技術(shù)與設(shè)計(jì)2”組成，兩個(gè)模塊之間呈現(xiàn)遞進(jìn)關(guān)系。通用技術(shù)課程注重以協(xié)作的方式開展以實(shí)踐為核心的多樣化探究學(xué)習(xí)。這與STEM強(qiáng)調(diào)的探究、發(fā)現(xiàn)、協(xié)助等基本要求一致。融入STEM教育理念的通用技術(shù)課程，在實(shí)施過程中既要借鑒STEM教育的相關(guān)理論與實(shí)踐，同時(shí)又要依據(jù)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)通用技術(shù)課程發(fā)展現(xiàn)狀與困惑，制定適合自身情況的技術(shù)學(xué)科教學(xué)方案。結(jié)合STEM教育，通用技術(shù)教學(xué)模式結(jié)構(gòu)如圖1所示，該模式以教學(xué)分析為基礎(chǔ)，任務(wù)（問題）設(shè)計(jì)與分解為指導(dǎo)，STEM探究活動(dòng)為核心，多元共享評(píng)價(jià)相結(jié)合，并對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化總結(jié)。（一）教學(xué)分析。任何教學(xué)活動(dòng)都須從教學(xué)分析開始，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)分析教學(xué)目標(biāo)，分析學(xué)情，選定教學(xué)內(nèi)容，特別是挖掘教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系，揭示教學(xué)內(nèi)容涵蓋的學(xué)科知識(shí)，為后續(xù)整合學(xué)科知識(shí)奠定基礎(chǔ)。例如，通用技術(shù)“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”側(cè)重技術(shù)設(shè)計(jì)的一般知識(shí)與技能，經(jīng)歷基本和簡(jiǎn)單的技術(shù)設(shè)計(jì)過程，形成基本的技術(shù)設(shè)計(jì)思想與經(jīng)驗(yàn)以及情感態(tài)度與價(jià)值觀，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”[2]。可采用融入STEM教育理念的“小板凳的設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目作為大過程來進(jìn)行教學(xué)，結(jié)合課標(biāo)，該項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)分析見表1，所涉及跨學(xué)科內(nèi)容見表2。（二）任務(wù)（問題）設(shè)計(jì)與分解。核心素養(yǎng)是自身通過探究建構(gòu)而不是接受的，學(xué)習(xí)者是“在完成STEM教育項(xiàng)目過程中獲取知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀世界的，不是直接從書本或教師處獲得知識(shí)的，認(rèn)知與學(xué)習(xí)發(fā)生在完成任務(wù)和解決問題的過程中，是通過學(xué)習(xí)活動(dòng)這一中介體完成的”[4]。因此有效的任務(wù)（問題）的設(shè)計(jì)是針對(duì)整個(gè)教學(xué)過程的中心，這個(gè)任務(wù)（問題）的設(shè)計(jì)要求，“通過具體的技術(shù)實(shí)踐強(qiáng)化科學(xué)原理的運(yùn)用”，將教學(xué)任務(wù)置于結(jié)構(gòu)不良問題之中，利用其開放性、不確定性，激發(fā)學(xué)生已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)任務(wù)（問題）進(jìn)行不斷分析判斷，理解和確定任務(wù)（問題）的本質(zhì)，找出任務(wù)（問題）的限制條件等，對(duì)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充并使之結(jié)構(gòu)化。例如，“小板凳的設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目的情境設(shè)計(jì)可以請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)一款便于攜帶有一定載重能力的可折疊的小板凳。該情境的創(chuàng)設(shè)可以將學(xué)生帶入真實(shí)問題情境，但條件并不充分，目標(biāo)狀態(tài)不明確，可給予學(xué)生更多的選擇空間、更多解決方案，也就是說答案與過程存在多樣性和開放性，這就是基于STEM教育所創(chuàng)設(shè)一種問題情境。（三）教學(xué)準(zhǔn)備任務(wù)。（問題）的解決或完成需要學(xué)習(xí)者在具體的情境之中通過探究自主學(xué)習(xí)、意義建構(gòu)，這需要相應(yīng)的軟硬教學(xué)準(zhǔn)備，軟件準(zhǔn)備主要是指學(xué)習(xí)者在解決或完成任務(wù)（問題）時(shí)所需要的知識(shí)，以及因拓展而需要的外延知識(shí)。硬件準(zhǔn)備主要指學(xué)習(xí)者為完成或解決任務(wù)（問題）時(shí)所需的器材。仍以“小板凳的設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目軟材料準(zhǔn)備為例，應(yīng)包括幾何的正等軸測(cè)、斜二測(cè)軸測(cè)、3D設(shè)計(jì)軟件及教學(xué)視頻、相應(yīng)的材料科學(xué)及力學(xué)性能等知識(shí)儲(chǔ)備，以便在學(xué)生探究進(jìn)程中給予必要的幫助和指導(dǎo)（四）STEM探究活動(dòng)的實(shí)施。基于STEM教育的通用技術(shù)教學(xué)活動(dòng)仍以項(xiàng)目探究活動(dòng)為主要形式，在實(shí)施過程中要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，創(chuàng)設(shè)貼近生活的情境，通過協(xié)作去完成任務(wù)。作為教學(xué)活動(dòng)的組織者和策劃者的教師則要保持對(duì)每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的調(diào)控和管理，給予學(xué)生及時(shí)的指導(dǎo)，幫助小組開展獨(dú)立探索或協(xié)作，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，成為學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者。要避免“放羊式”的亂探究，也不能“包辦式”的假探究，防止學(xué)生學(xué)習(xí)行為與目標(biāo)偏離正常軌道。在任務(wù)初期，教師應(yīng)提供支持和指導(dǎo)，隨著任務(wù)的開展，逐漸減少指導(dǎo)。（五）多元共享評(píng)價(jià)相結(jié)合。通用技術(shù)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)提倡學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)過程、學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展與整體發(fā)展的統(tǒng)一[2]，這與STEM教學(xué)實(shí)踐評(píng)價(jià)如出一轍。為了科學(xué)地發(fā)揮評(píng)價(jià)的積極作用，應(yīng)以不同學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)和應(yīng)用、不同學(xué)科內(nèi)容的整合、問題探究、邏輯演算、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、技術(shù)應(yīng)用等作為評(píng)價(jià)維度，組織好多主體的評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)，且評(píng)價(jià)過程及結(jié)果可適時(shí)共享。形成性評(píng)價(jià)可使用量表、行為觀察等方法來實(shí)施。表3是“板凳的設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目的草圖設(shè)計(jì)交流環(huán)節(jié)的形成性評(píng)價(jià)表。總結(jié)性評(píng)價(jià)一般安排在探究活動(dòng)結(jié)束后，對(duì)任務(wù)完成結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。（六）項(xiàng)目總結(jié)與優(yōu)化。任務(wù)（問題）結(jié)束后通過多元評(píng)價(jià)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行適時(shí)總結(jié)和優(yōu)化，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和優(yōu)化有利于將建構(gòu)的碎片化知識(shí)系統(tǒng)化。教師對(duì)學(xué)生在任務(wù)（問題）完成或解決過程中的知識(shí)建構(gòu)情況，對(duì)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、教學(xué)內(nèi)容的選擇、跨學(xué)科知識(shí)的整合等教學(xué)環(huán)節(jié)和情況進(jìn)行優(yōu)化，以期更適應(yīng)STEM教育理念下的通用技術(shù)教學(xué)。在新一輪教育改革的推動(dòng)下，STEM教育理念有利于通用技術(shù)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的有效開展，有效將技術(shù)、工程與設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行整合，積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題的探究，將有助于學(xué)生在基于整合的、真實(shí)情景的、不良結(jié)構(gòu)任務(wù)中應(yīng)用科學(xué)、工程、數(shù)理等知識(shí)，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)，完成知識(shí)的意義建構(gòu)，從而培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造等核心素養(yǎng)。

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作者:彭剛 單位:成都棠湖外國語學(xué)校