通用技術(shù)教學(xué)過程與STEAM教育的融合例析

朱沈國

【摘要】STEM教育的特征之一是解決真實情境問題，探究解決問題的思路和方法。通用技術(shù)課程教學(xué)中注重學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達、物化能力等幾個方面對學(xué)生的素養(yǎng)上進行培養(yǎng)，有很多方面與STEM教育的理念有相近、相通之處。筆者從理念、形式、途徑、目標(biāo)等幾個方面闡述了他們之間的鍥合之處！

【關(guān)鍵詞】通用技術(shù)教學(xué) STEM教育 融合

【中圖分類號】G71 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）34-0239-02

STEM教育從某種意義上說，是一種理念。它的特征之一是解決真實情境問題，探究解決問題的思路和方法。真實情境問題導(dǎo)向的STEM教育最終是返回生活的教育，所以STEM教育是沒有門檻的。而通用技術(shù)學(xué)科是新課程改革的一個亮點，從技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達、物化能力等幾個方面對學(xué)生的素養(yǎng)上進行培養(yǎng)，有很多方面與STEM教育的理念有相近相通之處。

在通用技術(shù)學(xué)科教學(xué)過程中，我們從以下幾個方面進行了嘗試，其中更多地融入了STEM教育的理念。筆者將做法稍加整理，以期拋磚引玉：

一、以真實問題為依據(jù)設(shè)置項目，全面關(guān)注學(xué)生生活，鍥合STEM教育理念

在傳統(tǒng)的課程實施過程中，學(xué)生在實驗室中，根據(jù)實驗手冊，按照規(guī)定好的實驗器材、實驗步驟，嚴(yán)格遵循實驗要求，最后按照老師設(shè)定好的要求和步驟完成老師要求掌握的內(nèi)容。

通用技術(shù)（必修）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計初，老師們并沒有唯現(xiàn)有的教科書為唯一的教學(xué)依據(jù)和歸屬，而是將課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容通讀后，聯(lián)系學(xué)生平時所接觸到的真實問題巧妙設(shè)計成幾個大的項目：如學(xué)生在家庭和教室里學(xué)習(xí)桌面比較亂的情況，設(shè)計與制作學(xué)習(xí)用品收納盒；根據(jù)目前智能手機應(yīng)用非常普遍，但在家里和其他場所使用、觀看不是很方便的情況，設(shè)計與制作實用、好看的手機支架；根據(jù)沿海地區(qū)夏季多雨、多臺風(fēng)等惡劣天氣，許多樹木、廣告牌、房子甚至公路、橋梁被破壞的實際，設(shè)計橋梁模型并進行承重試驗；根據(jù)江河、公路等處無人值守而有需要照明的地方，理解光控?zé)艨刂七^程以及光控?zé)舻墓ぷ髟恚O(shè)計制作光控?zé)簦茝V到聲控?zé)簟⒔煌房诘淖詣蛹t路燈等等。

從設(shè)定好的驗證性實驗到現(xiàn)在的關(guān)注學(xué)生的實際生活，關(guān)注學(xué)生在實際生活中碰到的真實問題，解決某個確定的真實問題，解決方案和解決過程是多途徑的，從而鼓勵學(xué)生的探索、創(chuàng)新和創(chuàng)造力，這也正鍥合了STEM教育的理念和培養(yǎng)目標(biāo)。

二、以項目教學(xué)為依據(jù)設(shè)計單元，全面注重項目完整，鍥合STEM教育形式

項目教學(xué)就是在老師的指導(dǎo)下，將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理，信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，學(xué)生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。在STEM教育中，找準(zhǔn)真實情境問題，在項目學(xué)習(xí)中，緊緊圍繞解決真實問題發(fā)生學(xué)習(xí)活動，評價指標(biāo)也緊跟這一思想，才能真正做到學(xué)習(xí)過程靈活開放，方案設(shè)計豐富多樣，也才能充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力，真正培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。

根據(jù)通用技術(shù)（必修）的內(nèi)容特點，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)把教學(xué)內(nèi)容分為八個單元：走進技術(shù)世界；技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計；技術(shù)設(shè)計與制作；結(jié)構(gòu)及其設(shè)計等。依據(jù)劃分的單元分別輔以孔明鎖的設(shè)計與制作；學(xué)習(xí)用品收納盒的設(shè)計與制作；橋梁模型的設(shè)計與承重試驗等，在完成項目的過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)非常活躍，方案設(shè)計非常豐富，展示過程非常精彩，評價過程非常激烈，以完整的項目的形式落地。

使學(xué)生通過通用技術(shù)（必修）這八個單元的學(xué)習(xí)，不僅在知識的學(xué)習(xí)上被動的接受變成了自己的生成，而且在通用技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)的養(yǎng)成上得到大幅度提升。

三、以核心素養(yǎng)的提升設(shè)計活動，注重知識遷移拓展，鍥合STEM教育途徑

學(xué)生知識的獲取、思維的形成、能力的提高、素養(yǎng)的提升都是通過一系列的學(xué)習(xí)活動完成的，是被動接受還是主動生成，課堂活動的設(shè)計對學(xué)生是以何種形式獲得知識尤為重要，因為無論是STEM素養(yǎng)還是通用技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)都是建立在學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上。

例如在進行《設(shè)計的一般過程》單元教學(xué)時，讓學(xué)生在引導(dǎo)下完成了學(xué)習(xí)用品收納盒的制作并充分體驗了設(shè)計的一般過程后，我們又增加的拓展體驗：針對目前只能手機非常普及的情況，你能否設(shè)計出一款美觀又實用的手機支架呢……

學(xué)生由原來被動接受的課堂變?yōu)樽约褐鲃訁⑴c的學(xué)堂，有認(rèn)知驅(qū)動力，由原來的學(xué)會上升為會學(xué)。各種能力得以提升，素養(yǎng)得以內(nèi)化。既符合建構(gòu)主義理論，更鍥合了STEM教育途徑。

四、以自主學(xué)習(xí)為依據(jù)設(shè)計活動，注重核心素養(yǎng)形成，鍥合STEM教育目標(biāo)

馬克思主義認(rèn)識論強調(diào)，實踐決定認(rèn)識和認(rèn)識指導(dǎo)實踐是一個統(tǒng)一的過程，主體總是在實踐中認(rèn)識，又在認(rèn)識指導(dǎo)下實踐。離開實踐就沒有認(rèn)識，實踐總是包含著認(rèn)識，并成為它的構(gòu)成要素。認(rèn)識在實踐中產(chǎn)生、發(fā)展和接受檢驗的過程，同時就是它指導(dǎo)實踐、發(fā)揮認(rèn)識功能的過程。他們的最終目的不是認(rèn)識世界和改造世界，而是自身的發(fā)展，即學(xué)生自身核心素養(yǎng)的形成。

STEM學(xué)習(xí)中要堅持解決某個確定的實際問題，解決方案和解決過程是多途徑的，從而鼓勵學(xué)生的探索、創(chuàng)新和創(chuàng)造力。如在實施《結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》單元教學(xué)時，我們以《橋梁模型的設(shè)計與承重試驗》作為依托，讓學(xué)生在實際操作過程中體驗技術(shù)設(shè)計的過程，通過自主設(shè)計結(jié)構(gòu)草圖、小組內(nèi)合作討論設(shè)計出的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等、評估出最優(yōu)的設(shè)計方案、進而確定制作所需要的材料、分工協(xié)作完成各項零部件的制作任務(wù)、組合成本小組的作品、準(zhǔn)備作品展示所需要的各種評估數(shù)據(jù)、準(zhǔn)備作品展示所需要的產(chǎn)品說明等，使學(xué)生在調(diào)研、對比、設(shè)計、制作、合作、探究、交流、展示、分享等各個環(huán)節(jié)中不斷內(nèi)省，精彩紛呈。在參與和體驗學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生不僅獲得了結(jié)果性知識，更重要的是，提高了他們的學(xué)習(xí)能力，學(xué)會從多學(xué)科、多視角、多維度來分析和解決問題，收獲了蘊含在真實問題情境中的過程性知識，實現(xiàn)了從“學(xué)會”到“會學(xué)”的質(zhì)的突破。從而鍛煉了學(xué)生跨學(xué)科的綜合應(yīng)用能力，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，學(xué)生在獲得綜合應(yīng)用知識解決真問題的能力過程中，極大的激發(fā)了他們的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力，同時具備了應(yīng)用科學(xué)思維、工程思維進行批判性思考的能力，鍛煉了他們綜合解決問題的能力，生成通用技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

課堂是教學(xué)的細(xì)胞，它將激活整個教學(xué)的進化，把STEM理念與通用技術(shù)課堂有機融合起來，把整合科學(xué)、技術(shù)、工程、創(chuàng)新和數(shù)學(xué)等結(jié)合在一起，借此打通不同學(xué)科的聯(lián)系，推動跨學(xué)科教學(xué)，讓探索發(fā)現(xiàn)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，并有意培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生成為既有創(chuàng)新思維[1]，又有一定解決實際問題能力的人，是STEM教育想做的，也是通用技術(shù)的目標(biāo)。

參考文獻：

[1]【美】826全美 826National 《基于課程標(biāo)準(zhǔn)的STEM教學(xué)設(shè)計：有趣有料有效的STEM跨學(xué)科培養(yǎng)教學(xué)方案》 中國青年出版社 201803 第5頁