勞動(dòng)技術(shù)STEM課程項(xiàng)目框架建構(gòu)探索

靳紅云/北京一零一中教師，北京海淀區(qū)勞動(dòng)技術(shù)學(xué)科骨干教師

北京一零一中圓明園校區(qū)初中勞動(dòng)技術(shù)STEM課程是通過(guò)一系列不同級(jí)別的項(xiàng)目展開(kāi)的。在探索STEM課程項(xiàng)目式教學(xué)的過(guò)程中，我們嘗試了不同領(lǐng)域、不同難度的多種項(xiàng)目，在總結(jié)多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，建構(gòu)出了“分級(jí)進(jìn)階項(xiàng)目群”框架。框架包括單模塊和多模塊兩大類(lèi)：?jiǎn)文K類(lèi)包括三個(gè)必修模塊，多模塊類(lèi)包括三個(gè)等級(jí)（見(jiàn)圖1）。兩大類(lèi)項(xiàng)目之間聯(lián)系緊密，層層遞進(jìn)，有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的螺旋式上升。

以提高學(xué)生綜合素養(yǎng)為終極目標(biāo)

在項(xiàng)目式教育教學(xué)的探索中我們首先要明確幾個(gè)問(wèn)題。

培養(yǎng)什么樣的人？“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”中與勞動(dòng)技術(shù)STEM課程關(guān)系密切的內(nèi)容有：科學(xué)精神之理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探索，實(shí)踐創(chuàng)新之勞動(dòng)意識(shí)、問(wèn)題解決、技術(shù)運(yùn)用。

學(xué)生在勞動(dòng)技術(shù)STEM課程里能獲得哪些素養(yǎng)？教育部印發(fā)的《普通高中課程方案學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中通用技術(shù)學(xué)科的五大核心素養(yǎng)：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，以及國(guó)際教育新趨勢(shì)的STEM+跨學(xué)科綜合素養(yǎng)（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、社會(huì)等）。

學(xué)生獲得這些素養(yǎng)有什么用？獲得這些素養(yǎng)的根本目的是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)以致用、解決問(wèn)題。

勞動(dòng)技術(shù)STEM課程課堂教學(xué)怎么做？按照學(xué)校最新教育教學(xué)理念和項(xiàng)目式教學(xué)思維路徑，凡事要從“人、物、環(huán)境”三方面進(jìn)行綜合考慮，以“安全”為前提和基礎(chǔ)，努力創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科融合的“生態(tài)·智慧”課堂。

小小隔熱墊蘊(yùn)含大道理

以隔熱墊項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。

1.隔熱墊項(xiàng)目和“人”相關(guān)的因素有：需求、審美、能力等。

人們需要用隔熱墊保護(hù)臺(tái)面防止被燙壞，還希望經(jīng)久耐用又美觀(guān)。在勞動(dòng)技術(shù)課上，學(xué)生會(huì)模仿產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，根據(jù)用戶(hù)需求，運(yùn)用綜合能力進(jìn)行隔熱墊的設(shè)計(jì)和制作。

2.隔熱墊項(xiàng)目和“物”相關(guān)的因素有：材料、工具、設(shè)備等。

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制作受到材料工具的限制。學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)不光考慮需求，更要考慮硬件條件和成本，不是所有的需求都能滿(mǎn)足。

3.隔熱墊項(xiàng)目和“環(huán)境”相關(guān)的因素主要是項(xiàng)目的應(yīng)用場(chǎng)景。

設(shè)計(jì)之初，學(xué)生要對(duì)應(yīng)用環(huán)境做調(diào)查——自己設(shè)計(jì)的隔熱墊是用在廚房灶臺(tái)，隔離大型灶具呢？還是用在餐桌上隔離餐具用。

在對(duì)隔熱墊項(xiàng)目相關(guān)的“人、物、環(huán)境”進(jìn)行全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，學(xué)生模仿產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，運(yùn)用所學(xué)，綜合考慮用戶(hù)需求、審美、現(xiàn)有材料、工具、加工場(chǎng)地、灶具或餐具的形狀和尺寸等多種因素進(jìn)行隔熱墊草圖的繪制和修改優(yōu)化，最后根據(jù)實(shí)際需求的尺寸進(jìn)行畫(huà)線(xiàn)、下料，完成作品制作。

分級(jí)進(jìn)階項(xiàng)目架構(gòu)及項(xiàng)目學(xué)習(xí)流程

學(xué)生在初一初二兩年時(shí)間里會(huì)經(jīng)歷很多項(xiàng)目，項(xiàng)目的設(shè)置是由易到難、由簡(jiǎn)到繁、由單構(gòu)件到多構(gòu)件、由平面到立體，難度和綜合度都是逐步提高的。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐、不斷總結(jié)、反復(fù)提煉，我們梳理出了“分級(jí)進(jìn)階項(xiàng)目群”框架，主要由“單模塊基礎(chǔ)”和“多模塊融合”兩大類(lèi)項(xiàng)目群組成。

“單模塊基礎(chǔ)”類(lèi)包含多個(gè)項(xiàng)目群，每個(gè)項(xiàng)目群包含多個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目的內(nèi)容和目標(biāo)都是由易到難，由低到高逐漸提升的。“多模塊融合”類(lèi)同樣也包含多個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目的綜合度和難度都是分級(jí)遞進(jìn)的。項(xiàng)目學(xué)習(xí)會(huì)讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)完整的項(xiàng)目學(xué)習(xí)流程。項(xiàng)目的難易程度決定流程的復(fù)雜程度；學(xué)生對(duì)項(xiàng)目流程的學(xué)習(xí)也是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐步提升的。

圖2

項(xiàng)目是從“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”或者“發(fā)現(xiàn)人們的需求”開(kāi)始，經(jīng)過(guò)對(duì)“人、物、環(huán)境”的綜合調(diào)查分析、進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、制作模型原型，直到最后的作品評(píng)價(jià)（見(jiàn)圖2）。如果作品符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求則評(píng)價(jià)為“合格”，如果作品不符合設(shè)計(jì)要求就評(píng)為“不合格”，不合格就要進(jìn)入下一輪的迭代優(yōu)化，從尋找不合格的問(wèn)題開(kāi)始，問(wèn)題出在哪個(gè)環(huán)節(jié)，就從哪個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)始優(yōu)化，直到評(píng)價(jià)合格為止。

圖3

（一）單模塊項(xiàng)目群各具特色

單模塊項(xiàng)目群的三個(gè)必修模塊為木工、金工、電子。每個(gè)群里項(xiàng)目的難度和綜合度也是逐漸提高的。如：木工模塊項(xiàng)目群的進(jìn)階圖（如圖3）。三個(gè)必修模塊是北京市初中學(xué)業(yè)水平考試的必修內(nèi)容。單模塊項(xiàng)目群主要培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)，熟悉項(xiàng)目學(xué)習(xí)流程，發(fā)展學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、科學(xué)精神、實(shí)踐創(chuàng)新能力、交流表達(dá)能力等。

（二）多模塊融合項(xiàng)目群彰顯創(chuàng)新本色

單模塊項(xiàng)目互相融合，就形成了多模塊融合項(xiàng)目群，共分為三級(jí)：兩個(gè)模塊融合的一級(jí)項(xiàng)目、多個(gè)模塊融合的二級(jí)項(xiàng)目，以及多模塊數(shù)字化融合的競(jìng)賽級(jí)項(xiàng)目。下面舉例說(shuō)明二級(jí)和競(jìng)賽級(jí)項(xiàng)目。

二級(jí)項(xiàng)目舉例。《創(chuàng)意夜燈的設(shè)計(jì)與制作》是一個(gè)多模塊融合的二級(jí)項(xiàng)目。

該項(xiàng)目在引入環(huán)節(jié)通過(guò)展示多種夜燈產(chǎn)品，讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察比較分析夜燈的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題，也就是“項(xiàng)目學(xué)習(xí)流程”的“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”環(huán)節(jié)。接下來(lái)，學(xué)生按照“項(xiàng)目學(xué)習(xí)流程”完成方案設(shè)計(jì)，運(yùn)用單模塊項(xiàng)目中學(xué)到的各種技術(shù)和綜合能力完成作品。

從完成的作品可以看出學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和物化能力是不同的，有的作品是普通臺(tái)燈樣式，很實(shí)用；有的進(jìn)行整體考慮外觀(guān)設(shè)計(jì)成小亭子，亭子的頂部和燈罩很相似；有的設(shè)計(jì)突破常規(guī)，看上去不像燈但又具有燈的功能。

我們之所以把項(xiàng)目進(jìn)行分級(jí)分群，從學(xué)習(xí)本身來(lái)說(shuō)，綜合素養(yǎng)和能力的獲得需要一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的，由低到高的過(guò)程。從個(gè)體發(fā)展來(lái)說(shuō)，學(xué)生的基礎(chǔ)和能力是有差異的，我們努力創(chuàng)建的“安全·生態(tài)·智慧”課堂就是要讓所有的學(xué)生在安全的環(huán)境里、有限的條件下完成力所能及的項(xiàng)目，讓每一個(gè)個(gè)體的綜合素養(yǎng)都能得到相應(yīng)的提高。

對(duì)于基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)、學(xué)有余力的學(xué)生，還可以學(xué)習(xí)用電腦軟件制圖，用3D打印和激光雕刻進(jìn)行物化操作。2019屆的學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮暗的別墅夜燈（見(jiàn)圖4）。這樣一個(gè)復(fù)雜作品能夠發(fā)展學(xué)生的高階設(shè)計(jì)思維和數(shù)字化加工的高階物化能力。

圖4

圖5

圖6

競(jìng)賽級(jí)項(xiàng)目舉例。多模塊融合項(xiàng)目群還充分考慮學(xué)生的個(gè)性需求和能力梯度，讓相同愛(ài)好的學(xué)生結(jié)成小組，以興趣為根本動(dòng)力進(jìn)行選擇性的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。對(duì)于能力強(qiáng)的小組在老師的指導(dǎo)下可以直接進(jìn)入競(jìng)賽的備賽狀態(tài)。

《未來(lái)綠色智慧家園沙盤(pán)》作品（見(jiàn)圖5）就是在四選一項(xiàng)目基礎(chǔ)上進(jìn)行備賽升級(jí)完成的一個(gè)多模塊融合的競(jìng)賽級(jí)項(xiàng)目。該作品是以“別墅夜燈”小組的調(diào)光夜燈為中心，經(jīng)過(guò)優(yōu)化升級(jí)，增加輔助模型完成的，實(shí)際效果也非常出眾（見(jiàn)圖6）。這一作品參加了2018年北京市教委組織的TID競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)，同年10月在北京國(guó)際設(shè)計(jì)周展出。

競(jìng)賽級(jí)項(xiàng)目為學(xué)生提供了更高的展示平臺(tái)，可以發(fā)展學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代化的數(shù)字加工技術(shù)完成大型復(fù)雜作品的高階創(chuàng)造能力。

以項(xiàng)目群為架構(gòu)的勞動(dòng)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，是一門(mén)立足實(shí)踐、注重創(chuàng)造、體現(xiàn)科技與人文相統(tǒng)一的課程。這和STEM教育強(qiáng)調(diào)的培養(yǎng)“跨學(xué)科綜合素養(yǎng)”是一致的。我們會(huì)繼續(xù)探索，不斷實(shí)踐、不斷提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，朝著“知行合一 解決問(wèn)題”的終極目標(biāo)繼續(xù)前行！