基于STEAM理念的通用技術物化能力培養

林嘉欣　梁建林

摘 要：近年來，STEAM教育在我國逐漸升溫，由于其重實踐性、綜合性，成為一種新興的教學理念，鼓勵學生自己動手完成感興趣的項目，在項目過程中學習各個學科的知識，培養學生的綜合素質和自主探索精神，開發學生潛能。在通用技術課程中融入STEAM理念，發揮STEAM教育的綜合實踐性，能夠很好地培養和提高學生通用技術的物化能力。

關鍵詞：STEAM模式 項目教學法 通用技術物化能力

中圖分類號：G632 文獻標識碼：C 文章編號：1672-1578（2018）08-0148-02

1 通用技術物化能力

高中通用技術作為一門全新的課程，體現了課程的基礎性、通用性，這是有區別專業技術的技術。在日常生活中應用較為廣泛，對學生發展具有深遠的遷移價值。通用技術作為獨立新學科，能夠引導學生進入技術的世界，讓學生得以適應社會，激發學生的創造性，培養學生實踐能力、動手能力。2016年，我國《普通高中各學科核心素養一覽表》中明確指出通用技術核心素養包括技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達以及物化能力5個方面內容。通用技術物化能力指的是將意念、方案轉化為有形物品或對已有物品進行改進與優化的能力。在通用技術教學中以物化能力培養為教學核心，以“實物化結果”為目標，讓學生在實踐中了解常見材料的屬性和常用工具、基本設施的使用方法，了解一些常見工藝方法，實現對材料規劃、工藝選擇、方案優化、技術試驗等，從而實現模型或產品的成型制作、裝配及測試，培養學生的動手實踐與創造能力，即物化能力。物化能力是在通用技術實踐過程中培養學生核心素養之一，同時也表現出學生實踐動手能力、協調合作與分工能力等。

2 STEAM項目教學的特點和模式

2015年《教育部十三五規劃綱要》表示，有效利用信息技術推進“眾創空間”建設，探索STEAM教育、創客教育等新教育模式，使學生具有較強的信息意識與創新意識。2016年，教育部進一步提出要貫徹國家“雙創”要求，為創客教育、“STEAM課程”提供教育裝備支撐，探索將新的教育裝備融入課堂，培養學生的創新能力、綜合設計能力和動手實踐能力。STEAM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數學（Math）首字母的縮寫組合，是5個學科的疊加組合，構成了新的課程。STEAM項目教學具有綜合性、趣味性、創造性、挑戰性特點，一定意義上而言，STEAM教學是工程技術項目的研究性學習教學。經過20多年的研究，STEAM教育已積累了大量的基礎性研究成果，我國在STEAM理念實踐上也已逐漸融入到很多的中小學、高校，目前在中小學教育方面主要圍繞在開源硬件、三維打印、激光雕刻等技術課程方面。

在高中通用技術教學中，選擇合適的教學項目，逐漸將項目教學模式有機融合。通過立足于真實情境問題的課程設計，剔除缺乏科學理論支撐的項目，選擇難度適中的熱點性、經濟性、趣味性項目，讓學生在STEAM項目教學實踐中認真貫徹執行，注意發揮項目中對學生收集信息、分析問題、團隊協作和交流溝通能力的培養。

3 STEAM項目教學能培養通用技術物化能力的原因

STEAM教育在近些年的基礎研究中展現了體驗性、情境性、協作性等新核心特征，其教育重點立足于多學科相互關聯的知識中，而不是某一特定學科，用于解決實際生活中的問題，具有一定挑戰性、趣味性、創造性，為學習者帶來了體驗感，更關注學習者間的協作精神、實踐精神。從現有的STEAM教育實例來看，這一教學模式普遍被學生所接受，且在實踐動手方面被認為是值得投入學習的。STEAM教育的體驗性、創造性、協作性等特點，對通用技術物化能力培養具有積極作用，鼓勵學生參與設計、實踐與體驗，從而獲取知識。在STEAM項目教學過程中，往往蘊含著項目的問題分析、解答過程，具有較強的任務驅動性，有助于打破學科體系界限，鞏固學科知識點，適用于通用技術教學。如，通用技術中《簡單結構的設計》一課，借助“簡單手機支架的設計與制作”這一實踐項目，符合學生生活中高頻率使用手機和手機支架這一現象，因此，這一項目內容切合學生實際，同時也是對《技術與設計1》中設計的一般過程的復習。在簡單手機支架模型制作過程中，透過不同材料、不同形式、不同結構，學生可體驗結構設計的樂趣，培養設計能力，并在圖紙的模型制作中實現物化。

4 STEAM項目教學在通用技術課程中的活動設計與評價

4.1 STEAM項目教學活動設計要素

4.1.1 教師間的配合

開展STEAM項目教學需要教師具有較強的綜合能力，組織不同學科教師教授同一個項目中不同教學環節，教師間相互配合，學生遇到該學科的專業性問題時，可尋找對應學科的專業教師請教。在該教育模式下，教師承擔著教學設計者、活動組織者和學習引導者的角色。在通用技術課程教學中，基于學生的基本概念和技能，教師可合理化設計符合學生不同需求的教學主題，滿足不同類型學生的學習需求。如可折疊的自行車的設計，學生可以從材料、折疊方式、折疊后的占地空間、自行車重量、性能、美觀等多角度出發，滿足學生對材料、形式、結構等不同方面的學習需求，進行開展情景性、探究性、協作性的學習。

4.1.2 發揮學生的創造性與能動性

STEAM項目教學模式與通用技術教學相結合，培養學生的物化能力，需要充分發揮學生的經驗、興趣、創造性與能動性。教學項目結合學生現實生活，有助于學生從廣度和深度兩方面入手，積極應用跨學科知識技能，協助完成項目的物化。

4.1.3 優化課程設置

教師在STEAM項目教學模式的應用過程中，要提升STEAM 教學模式的實效性，可參考魔方拼圖《最后的晚餐》、攀巖金字塔模型等國際優秀STEAM課程課例，進行改造和創新設計，優化課程內容，滿足生活實際，滿足學生的個別化學習需求。

4.2 STEAM項目教學在通用技術課程中的活動設計

4.2.1 選擇合適的教學項目

基于STEAM項目教學的通用技術教學，教師首先需遵循課程標準來選擇教學項目。其次，教師需考慮所選項目要解決的問題，剔除在現實生活中缺乏現實意義的項目。教學項目的難度影響著學生的學習積極性，過于簡單的項目難以吸引學生參與其中，過于困難的項目會降低學生的學習積極性，難度適中的項目才能讓學生在STEAM項目教學實踐中認真貫徹執行。

教師在選擇教學項目時，需要注意的是通用技術課程教學目標并不要求學生必須給出行之有效的解決方案，而是在項目實踐中讓學生利用所學知識來提高對實際問題的處理能力。因此，教師在應用STEAM教學模式時，所選項目可以是現階段的熱點話題，可以是經濟性、趣味性的活動，也可以是具有前瞻性的思路。注意發揮項目中對學生收集信息、分析問題、團隊協作和交流溝通能力的培養，學生則在項目活動中要提升自我管理能力。

4.2.2 立足于真實情境問題提升學生的物化能力

基于STEAM理念的通用技術課程項目教學模式的應用，立足于真實情境，提升學生解決問題能力。以“簡單手機支架的設計與制作”這一項目為例來說明：在正式進行手機支架原型制作前，先安排1課時時間，讓學生們就地取材，利用身邊的材料來搭建支架結構模型。如紙、牙簽、吸管、塑料棒、鉛筆等都是學生生活中最易接觸到和獲取到的材料，容易操作且能夠取得較好的效果。其中，紙、牙簽、吸管容易彎折，可以較好規劃結構尺寸，也容易實現關節連接，但兩者在承重能力方面不足，在最初模型搭建時，可更加側重功能需求。為此，用于測試用的手機可以是樂高搭的框架模型，重量輕，便于功能需求檢測，學生可以隨意發揮，創造出更具個性化、創新性的結構設計。不同的選材影響著最后的結構設計難度和美觀度，如紙張來源更廣，可以卷起來使用，類似于吸管形狀，但連接起來的難度大于吸管，鉛筆是學生最常用的文具之一，但鉛筆不容易折疊，處理起來難度較大。在初始模型搭建過程中，可鼓勵學生采用吸管、牙簽、鉛筆、樂高等材料，分組展開項目活動，比較不同材料搭建出來的不同形式模型及其難易程度。有了經驗后，可鼓勵學生自己準備材料進一步完善手機支架的設計與制作，思考手機支架所需要具備的承重能力、美觀、便捷、便攜等問題，在提高物化能力的同時，發揮創造性、想象力。

4.3 STEAM項目教學在通用技術課程中的教學評價

教學評價是教學過程中必不可少的重要手段，是對項目過程中經驗教訓的總結。對“簡單手機支架的設計與制作”的教學評價除了模型需滿足功能需求外，還可以將外觀裝飾與美化納入其中，形成多維度的評價指標，完善評價體系。如有幾組學生在實現設計要求情況下，較好實現了作品的物化創新。有一款手機支架外形采用的是手掌骨架結構，教師點評：造型富有新意，配色大膽，具有視覺沖擊效果，在滿足手機支架功能基礎上，體現了學生的個性特點。結合 STEAM 教學理念，在通用技術項目教學實踐中，對學生的作品在實現基礎功能外，還應當充分調動學生的創造力、想象力，不過多限制設計規則，鼓勵以小組討論、合作方式，讓物化效果變得更加豐富多樣，在教學評價中關注學生的設計思路與實施困難的解決方案，肯定學生，鼓勵和指導，也可以師生一起進行合適的“批判”，對有缺失的地方想辦法做得更符合要求，不斷思考完善，從而使學生增強技術意識，學會技術，應用技術。

5 結語

在通用技術教學中融入STEAM理念，讓學生能真正體驗通用技術學習的趣味性、協作性、藝術性、技術增強性，并且在動手實踐的探究過程中，培養通用技術物化能力。

參考文獻：

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作者簡介：林嘉欣（1984-），女，漢，廣東廣州人，中學教師，中學通用技術一級，大學本科，從事通用技術教學。