基于STEAM理念的高中通用技術教學探析

摘 要：STEAM理念是一種將不同學科知識相互融合的教育教學理念，有助于學生學以致用來解決生活中的實際問題。將STEAM理念中的技術性、科學性、創新性融入通用技術課程中，采用目標任務教學法，用以培養學生運用多種學科知識綜合思考與解決問題的能力。通用技術學科核心素養要求培養學生做有技術意識、會設計、能動手、善創新的人。本文對STEAM理念的通用技術課程在教學中的應用進行了探究，主要以目標任務進行教學設計。

關鍵詞：STEAM理念;高中;通用技術;教學

STEAM理念是將技術、工程、科學、藝術、數學等幾個方面的知識進行融合，形成一個大的綜合性強的“知識圈”，目的是能培養出綜合素養高且具有應變復雜社會能力的新時期青年。近年來，STEAM理念深受各國的關注并得到快速發展，教育部于2017年發布了《中國STEAM教育發展報告》。另外，我國高中通用技術課程改革處于由單科向綜合課程轉變的階段，如何實現課程的綜合化是目前面臨的主要問題。《普通高中通用技術課程標準》明確規定了通用技術課程的性質：綜合性，學科體系的超越，主要體現在多學科、多領域知識的相互聯系和綜合運用。學生進行學習時，不僅要運用語文、數學、物理等方面知識，還需要運用經濟、法律、審美等其他領域知識。由此看出，通用技術是一門融合STEAM教育理念的學科。

一、 STEAM理念概述

STEAM理念涵蓋著五門學科內容，它強調將各學科進行相互融合，創新地運用各科知識。其強調了各學科之間的關聯性，結合學生生活將抽象知識呈現，通過跨學科學習的方式解決實際問題。在STEAM理念中，教師設定的任務應存在一定可拓展性，并將其置入不同的情境中，設定相應的目標，目的是由學生完成任務中靈活的解決所面對問題最終實現目標，并通過完整的作品展示考查學生對各學科知識的掌握情況。在這過程中，任務存在一定拓展性使得學生有對問題進行解釋的自由，而不同情境中的明確目標則要求學生能夠利用各學科知識形成解決方案，確保方案能達成既定目標。開展STEAM理念教育教學研究的步驟為：生成研究主題、制訂研究計劃、了解研究主題、撰寫研究方案、準備和開展實驗、統計分析、解釋數據、報告結果。在具體STEAM任務教學中，學生需要解決一些比較復雜、具有階段性的問題，在整個具體操作過程中學生能夠找出存在的問題并想出解決方法，這樣在培養學生的創新能力的同時也提升了學生學習能力。STEAM理念的多元化可以為不同需求的學生提供相應的教育，因此，這一理念可以面向全體學生。

二、 高中通用技術課程分析

通用技術課程是高中階段的必修課程之一，是以提升學生的技術素養、技術意識而能應用實踐為目標。該課程的設置目的是讓學生在學習過程中接觸全面性的技術教育，從而獲得一定的技術經驗。該課程旨在培養學生人文素養和實際動手能力，并且在學習過程中讓學生了解最先進的技術和文化。通用技術課程的主要包括技術與設計1與2以及相配套選修課程。在整個課程中，學生進行產品設計時，首先能發現存在的問題，然后針對性的制作設計方案，再以設計方案為依據做出模型，并對模型進行試驗，檢驗產品的性能。通過整個設計過程，學生不僅可以體驗一個產品設計需要經歷的過程，還能提升自身的技術素養和創新精神。

三、 基于STEAM理念的通用技術課程實施

STEAM教育理念的各學科相互融合相互關聯與高中通用技術課程的課程標準及其對于學生核心素養提升是相匹配的，所以，教師可以在STEAM教育理念下開展高中通用技術課程教學，實現已有知識和技能的綜合運用、新知和創新的融合應用。

（一）課程設計

STEAM理念下的高中通用技術課程涵蓋著：設置課程理念目標、學時安排、教師配置等方面。以知識與技能、制作與創新、情感道德與價值觀為考核標準的同時，加大對學生實踐能力與鍥而不舍精神的培養，增強學生對設計技術及所關聯學科的興趣，通過讓學生了解通用技術的基礎概念，促進學生解決問題、探究科學的技能，使得學生明白所涉及的各學科內容之間的相關性，達到學生能綜合應用關聯的知識。另一方面，基于STEAM理念的課程設計是讓學生以參與活動，完成任務的方式進行學習，獲得一種動手做的課堂體驗，通過設計、建構、合作、創造等解決問題。通過將STEAM教育特性融入課程，采用項目式教學，為學生布置任務，明確目標，從而培養學生技術能力，讓學生形成運用技術原理解決實際問題的能力。

（二）教學目標及任務的選擇

在STEAM理念下的通用技術課程項目教學實施中，其實踐任務的選擇至關重要。首先，STEAM目標任務教學的選擇要依據通用技術的課程標準，不能脫離教學大綱。其次，在選取到合適教學目標任務的時候，要考慮在整個目標任務實施過程中學生可能會遇到的問題。最后，教師要結合現實生活有針對性地選擇教學目標，一些對于中學生來說操作比較簡單的目標任務可以排除，還有部分操作難度比較大的目標任務，可能會讓大部分學生失去積極性和自信心，也不適用于進行課堂目標任務教學。因此，STEAM目標任務教學需要選擇一些難度適中，大部分同學都可以完成的、結合生活實際的目標任務。

本文以多功能筆筒設計和臺燈的制作為例說明通用技術在STEAM目標任務教學指引下的實踐教學。所制作的筆筒與臺燈都是學生在學習、生活中經常接觸的物品。目的是提高學生參與設計的積極性與興趣。無論是多功能筆筒設計，還是制作臺燈都關聯著多學科知識，這符合STEAM教育理念。因此，以這種形式開展實踐設計活動，可以提升學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。

（三）教學目標及任務實施過程

1. 設計多功能筆筒

這節實踐課注重手腦并用，關鍵是讓學生在課堂中以目標為導向，完成制作。多功能筆筒的設計與制作源于學生的生活，具有實際的生活情境，教師將教材的知識體系重組并放到目標任務中，實現了學生對知識的自主建構，在通用技術學科核心培養的基礎上，達成了提升學生創新設計和工程思維的目的，實現了STEAM教育理念與藝術的融合。制作任務要求由小組合理設計、規劃利用所提供規格的多層板原材料，要求學生加工據割后至少有六處以上連接，同時可自備其他材料進行加工。在功能上，方便取放常用文具，有兩個以上功能區，且符合創新性、實用性、美觀性、安全性等設計元素。在任務實行過程中，教師主要督導學生的任務進展，掌握不同小組的學習情況，相應地調整實踐步調，及時為學生提供理論支持和技術支撐。學生則及時地記錄目標任務完成的進度及問題，填寫實踐報告表。最后的成果評價可以通過對作品進行互評、對作品進行功能性測試和穩固性測試，以及以達到總目標的前提下，從造型精美程度、結構穩定程度、使用便利程度、加工難易程度等方面進行考量。

2. 自主制作一款臺燈

全班同學每4人一組進行臺燈項目制作。每組發一份階段性工作記錄，用來記錄每一階段遇到的問題以及解決方法。在臺燈設計初期，學生可以利用信息技術查閱相關資料，了解臺燈的基本構造，下載一些臺燈的素材等。根據查閱的相關資料，每組確定自己的設計方案。考慮到安全問題，不選用220V的電源，而是選用兩節5號電池進行供電。考慮到學生第一次接觸焊接，難度較大，選用帶電線的LED燈泡作為臺燈的燈泡。教師不對臺燈制作方法進行過多的限制，制作目標是能實現燈亮，外形可以根據自己的意圖自行設計。學生利用教師提供的材料和通用技術實驗室現有的材料進行設計，將藝術方面的知識融入草圖的繪制中，根據設計草圖進行實物搭建，其中電路的連接涉及物理知識，學生需要在工作記錄上先畫出電路圖，然后根據所畫電路圖進行連接。根據電學知識進行電學元件的連接，教會學生使用電烙鐵進行焊接，培養學生的實踐能力。臺燈模型的制作不僅鍛煉學生的物化能力，還豐富了技術設計方面的知識。

四、 基于STEAM教育的通用技術課實際價值及意義

中國的應試教育體制，一直沒有較大的改觀。往往導致學生甚至教師的教學目的都很明確——為了考試而學習，而并非從學習的本質出發，提高學生的綜合素質。長此以往，就形成了高考不考的就不用學或不用太認真的局面。但是在實際的教學中，學習通用技術并不需要進行考試，而是通過這樣一個課程去掌握學習的方法，鍛煉學生的能力。

五、 結束語

綜上所述，基于STEAM理念的通用技術課程可以讓學生真實地面對當前的生活，體驗現代先進的技術，進一步提升學生的技術素養。在項目實踐過程中，避免了機械的動手操作，提升了學生勇于探索和綜合運用多種學科知識去解決生活中實際問題的能力，教師更加關注學習過程，教學評價逐漸變得多元化。作為一名通用技術教師要不斷學習探索STEAM教育方式，并將這種教育方式運用到通用技術課程中，讓學生充分發揮學習主體作用，給學生創造廣闊的思考空間，引導學習勇于探索、積極思考、付諸實踐，在實踐的過程中學習知識、掌握技能。高中通用技術課程應在STEAM教育視野下開展，通過項目的形式開展教學，讓學生主動進行創造性設計，嘗試綜合運用各學科知識，為學生營造充分的自主空間，讓學生在研究、實踐中獲取知識，提升能力。

本文系福建省寧德市中學教育科學研究2018年度課題“技術學科基于STEAM理念的中學生學習和創新能力培養”（FJNDKY18-409）研究成果。

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作者簡介：

陳捷華，福建省寧德市，福建省寧德市古田縣第一中學。