通用技術教學模式研究

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摘要：基于STEM教育理念的教與學是推進通用技術教學改革的有效途徑，是符合通用技術學科特征的綜合實踐學習方式的具體指導，也是跨學科整合學習方式的合理選擇。通過有效地“植入”STEM教育模式，為學習者創設情境，明確不良結構任務，搭建探究學習支架，設計有效的學習活動，將多學科知識融為一體，并給予形成性評價和總結性評價，將有助于培養和提升學生的技術核心素養。

關鍵詞：STEM；通用技術；教學實踐

STEM課程源于美國，是培養學生科學素養、技術素養、工程素養、數學素養等四個方面的教育，具有整合、綜合、融合等特性。STEM教育不是簡單地將科學、工程等學科組合起來，而是把學生對所涉的真實問題的解決而所需的知識與技能結合，轉變成一個系統的綜合的認知世界的過程。STEM課堂常常是基于真實問題的探究性學習，強調學生在復雜情境中發展解決問題的能力[1]。通用技術學科作為普通高中必修課程，以其獨有的學科本質蘊含了豐富的核心素養而備受關注。該學科是“注重創造，體現科技與人文相統一的課程”，在真實情景中通過技術實踐活動去感悟技術，去發展工程思維，特別是“發展學生知識的整合、應用、物化能力和技術問題解決能力，通過多種多樣的技術實踐活動，培養學生的探究能力和敢于創新、善于實踐的精神和勇氣”[2]。

一、STEM教育理念融入通用技術教學實踐的意義

通用技術學科是技術教育的基本組成，是我國素質教育推進的必然結果，如何進一步深化與推進通用技術課程的實施，是新一輪基礎教育改革需要考慮的問題。借助STEM教育，精心設計和組織學習活動和學習情景，采取自主、合作、探究學習等方式，將多學科知識融入技術實踐活動中，可以促進學生核心素養的形成與發展。（一）通用技術課程教學面臨的困難。1.教學理念的轉變。通用技術課程強調實踐、注重創造、體現綜合，這不同于傳統的以知識內容為主題的教學，當前，許多通用技術教師由其他學科轉任，對原有學科的教學較為熟練，而對通用技術課程性質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結構不能承擔課程開展過程的主導角色。除了提升自我的技術學科教學知識和技術課程知識外，還需要豐富技術情景知識及技術價值觀知識，以便能更好地整合技術與環境、知識與能力等方面內容。2.教學模式容易走入誤區。通用技術課程的實施以實踐和探究為主要特征，在實際教學活動中，由于缺乏對課程的理解，缺少技術課程實施的指導，很容易出現一些疏忽，走入誤區。主要表現為沒有情景創設直接進入理論講授，過于開放式的探究，放任讓學生進行方案構思、作品制作，以作品物化成果作為最終評價內容，從而使實踐和探究達不到應有的效果。3.教學內容缺乏價值認同。由于種種原因，通用技術課程沒有納入普通高中升學評價體系，被認為是一個“技能”而不是“知識”，通用技術課程獨特的育人價值沒有得到真正認可。在課時安排、師資配備、學生重視程度等方面都沒有體現出通用技術課程應有的地位，致使課程實施與建設受到影響，呈現發展不均、畸形發展等現象，在此背景下，通用技術課程需要融入新的模式及內容以釋放技術課程所固有的價值，獲得認同，實現自覺發展。（二）STEM教育理念對通用技術教學提供的創新思路。STEM教育以項目教學為主要形式，關注引導學生自主探究，促進學生在學習與社會實踐之間找到結合點。因此，借助STEM教育的理念，可以為優化通用技術課程的實施與發展提供創新思路。1.教育教學改革需要技術教育更需要。STEM教育的融入《中國STEM教育白皮書》通過對時代背景、國際背景、社會經濟發展背景以及產業與人才背景的分析，指出我們的教育教學改革需要STEM教育。各國的教育實踐表明，STEM教育有助于培養學生的科學探究能力、創新意識、批判性思維、信息技術能力等未來社會必備的技能和創新能力，并有可能在學習者的未來生活和工作中持續發揮作用[3]。而通用技術正是本次教育改革中技術課程的新亮點，需要STEM教育的融入。2.STEM教育理念的融入有利于通用技術課程。所承載的核心素養的培養通用技術課程“以設計學習、操作學習為主要特征”[2]，有效的學科活動可以引導學生對學科知識進行加工、消化和吸收，進而內化和轉化成自身素養的重要組成。融入STEM教育理念的通用技術學科活動，不僅有利于學生對科學、技術、工程和數學等領域基礎知識的理解，而且還能鍛煉他們綜合運用工程技術等知識解決真實情景下的問題的能力，有助于學生構建起緘默知識和程序性知識，有助于提升學生的技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力等核心素養。3.STEM教育有利于通用技術教育價值的回歸。技術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的價值，為了體現其教育價值，可與STEM教育進行結合。STEM教育側重于綜合運用多學科知識解決真實問題，采用比傳統教學更具參與性和探究性的方法，鼓勵學生之間的協作，通過創造新項目進行學習?；赟TEM教育突破技術課程價值文化壁壘，利用STEM教育的多元特性，重塑技術知識教育的價值文化，改變社會、學校及學生對技術教育功能的認識。以STEM教育理念改善通用技術課程發展和實施的困境，推動普通高中通用技術課程創新實施的新發展。

二、基于STEM教育的通用技術課程活動模式探究

通用技術課程由必修與選修兩部分組成，其中必修模塊由“側重技術設計的一般知識與技能”的“技術與設計1”和“現代技術原理中最為基本、最為重要、最為關鍵的結構、流程、系統、控制現象與技術原理為專題”的“技術與設計2”組成，兩個模塊之間呈現遞進關系。通用技術課程注重以協作的方式開展以實踐為核心的多樣化探究學習。這與STEM強調的探究、發現、協助等基本要求一致。融入STEM教育理念的通用技術課程，在實施過程中既要借鑒STEM教育的相關理論與實踐，同時又要依據學科課程標準，針對通用技術課程發展現狀與困惑，制定適合自身情況的技術學科教學方案。結合STEM教育，通用技術教學模式結構如圖1所示，該模式以教學分析為基礎，任務（問題）設計與分解為指導，STEM探究活動為核心，多元共享評價相結合，并對各個環節進行優化總結。（一）教學分析。任何教學活動都須從教學分析開始，結合課程標準分析教學目標，分析學情，選定教學內容，特別是挖掘教學內容之間的關系，揭示教學內容涵蓋的學科知識，為后續整合學科知識奠定基礎。例如，通用技術“技術與設計1”側重技術設計的一般知識與技能，經歷基本和簡單的技術設計過程，形成基本的技術設計思想與經驗以及情感態度與價值觀，強調“做中學”[2]。可采用融入STEM教育理念的“小板凳的設計與制作”項目作為大過程來進行教學，結合課標，該項目的教學目標分析見表1，所涉及跨學科內容見表2。（二）任務（問題）設計與分解。核心素養是自身通過探究建構而不是接受的，學習者是“在完成STEM教育項目過程中獲取知識、認識客觀世界的，不是直接從書本或教師處獲得知識的，認知與學習發生在完成任務和解決問題的過程中，是通過學習活動這一中介體完成的”[4]。因此有效的任務（問題）的設計是針對整個教學過程的中心，這個任務（問題）的設計要求，“通過具體的技術實踐強化科學原理的運用”，將教學任務置于結構不良問題之中，利用其開放性、不確定性，激發學生已有的知識與經驗，對任務（問題）進行不斷分析判斷，理解和確定任務（問題）的本質，找出任務（問題）的限制條件等，對知識、經驗進行補充并使之結構化。例如，“小板凳的設計與制作”項目的情境設計可以請學生設計一款便于攜帶有一定載重能力的可折疊的小板凳。該情境的創設可以將學生帶入真實問題情境，但條件并不充分，目標狀態不明確，可給予學生更多的選擇空間、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教育所創設一種問題情境。（三）教學準備任務。（問題）的解決或完成需要學習者在具體的情境之中通過探究自主學習、意義建構，這需要相應的軟硬教學準備，軟件準備主要是指學習者在解決或完成任務（問題）時所需要的知識，以及因拓展而需要的外延知識。硬件準備主要指學習者為完成或解決任務（問題）時所需的器材。仍以“小板凳的設計與制作”項目軟材料準備為例，應包括幾何的正等軸測、斜二測軸測、3D設計軟件及教學視頻、相應的材料科學及力學性能等知識儲備，以便在學生探究進程中給予必要的幫助和指導（四）STEM探究活動的實施?；赟TEM教育的通用技術教學活動仍以項目探究活動為主要形式，在實施過程中要關注學生的學習主體地位，創設貼近生活的情境，通過協作去完成任務。作為教學活動的組織者和策劃者的教師則要保持對每個教學環節的調控和管理，給予學生及時的指導，幫助小組開展獨立探索或協作，調動學生的主動性，成為學生知識建構的幫助者和促進者。要避免“放羊式”的亂探究，也不能“包辦式”的假探究，防止學生學習行為與目標偏離正常軌道。在任務初期，教師應提供支持和指導，隨著任務的開展，逐漸減少指導。（五）多元共享評價相結合。通用技術學習的評價提倡學習結果與學習過程、學科素養發展與整體發展的統一[2]，這與STEM教學實踐評價如出一轍。為了科學地發揮評價的積極作用，應以不同學科內容的學習和應用、不同學科內容的整合、問題探究、邏輯演算、團隊協作、技術應用等作為評價維度，組織好多主體的評價、形成性評價和總結性評價，且評價過程及結果可適時共享。形成性評價可使用量表、行為觀察等方法來實施。表3是“板凳的設計與制作”項目的草圖設計交流環節的形成性評價表?？偨Y性評價一般安排在探究活動結束后，對任務完成結果進行評價。（六）項目總結與優化。任務（問題）結束后通過多元評價對各個環節進行適時總結和優化，指導學生進行總結和優化有利于將建構的碎片化知識系統化。教師對學生在任務（問題）完成或解決過程中的知識建構情況，對教學情境的創設、教學內容的選擇、跨學科知識的整合等教學環節和情況進行優化，以期更適應STEM教育理念下的通用技術教學。在新一輪教育改革的推動下，STEM教育理念有利于通用技術教學實踐活動的有效開展，有效將技術、工程與設計等內容進行整合，積極引導學生對問題的探究，將有助于學生在基于整合的、真實情景的、不良結構任務中應用科學、工程、數理等知識，運用先進技術，完成知識的意義建構，從而培養創新創造等核心素養。

參考文獻：

[1]edu.cnr.cn/list/20171108/t20171108_524016182.shtml

[2]中華人民共和國教育部.普通高中通用技術課程標準（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

[3]中國教育科學院.中國STEM教育白皮書.2017年6月20日第4頁

[4]余勝泉,胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究,2015,(4):13-22.

作者:彭剛 單位:成都棠湖外國語學校