淺談STEM教育在通用技術教學中的應用

李龍

一、有關STEM教育

STEM課程本身源于西方國家，是培養學生科學、技術、工程、數學等四個方面的教育，既有綜合性，也有一定的融合性。但是STEM教育并不是單純的地將這幾個學科知識組合在一起，而是需要學生把涉及到的所有知識靈活綜合起來解決問題，轉化成系統認知的過程。

1.STEM教育具有實踐性

在運用STEM教育實施教學活動時，教師一般會以實際問題的解決來引出活動，活動中也會有學生動手操作的部分。由此可見其體現了一定的實踐性。與此同時，學生在尋求解決問題方法的過程中，通過動手實踐獲得了活動成果，而教師利用教學活動讓學生更加深刻的體會到所學知識的實用性，激發學生學習的熱情，理論聯系實際，更有成就感。

2.STEM教學具有協作性

面對復雜多變的問題，需要進行有效的協作交流，這包括小組內部、師生之間的協作交流才能順利解決問題。而通用技術教學中常用的教學方法就包括小組合作，培養學生協調能力、合作意識和團隊精神。

二、STEM教育在通用技術教學中的實踐意義

通用技術作為高中課程的一個必修科目，以其獨特的學科特點，基于學生的親身經歷和直接感受，主張由做中學和在學中做，通過真實直接的實踐活動來感受技術的魅力所在，從而鍛煉學生各方面的能力，包括團隊協作意識、創新能力和工程思維等。

通用技術學科是技術教育的基本組成，是推進素質教育的必然結果。在新的一輪教育改革中，通用技術學科的深化和推進是需要思考的問題之一。而STEM以其特有的方式，再加之通用技術課程設計上的精心構思，以自主交流、合作創新的方式，與各學科知識和諧統一的聯系到一起，一定程度上促進了學生核心素養的發展。

三、STEM教育在通用技術教學中的實際應用

通用技術是一門比較綜合的學科，它體現了各學科知識，超越了學科體系的一般范疇。我們結合STEM教育理念的特點，可將通用技術教學過程大致分為三個步驟。第一，理論聯系生活。教師可將要學習的知識與實際生活相聯系，創設出學生熟悉易于理解的情境來切入。學生基于生活中真實的情境和實際案例為切入點，發現問題解決問題，深刻體會知識服務生活。這里需要強調的是“因材施教”。由于我校面對的是全區十多所高中校的高二學生，學生水平不盡相同，所以更要求教師根據學生的不同，利用不同的情境來引出不同的探究活動。而單就通用技術而言，很多知識點與實際生活相聯系都能給教師很多的發揮空間。第二，小組協作探究學習。這就要求學生以小組的形式進行合作探究，運用STEM教育中綜合不同學科知識來解決問題，小組協作思維更加活躍，激發學生探究熱情。小組合作的優勢明顯，在整個教學活動中教師可適當提出一些問題來引導學生，甚至制造一些“麻煩”使學生更加深入的完成探究活動。第三，教師幫助學生進行相關知識的建構。教師搭建學習平臺，成為學生知識建構的促進者，不是一味地提供和灌輸，而是關注學生獲取知識的思維過程，促進學生主動完成知識的構建。

根據以上步驟的提出，我以江蘇教育出版社《通用技術》（選修4）現代農業技術專題三的 “營養液配方”為例，設計出如下的教學過程。

首先，聯系實際生活，創設出學生熟悉的情境來切入要學習的內容，這樣可以激發學生的興趣，調動積極性。比如，教室里的綠蘿黃葉萎蔫，已知問題出在土壤肥力不足，請同學們設計出一個營養液配方，利用實驗室的設備配制出適合的營養液肥，以解決教室綠蘿萎蔫的問題。

其次，學生分組進行探究活動。本節內容是“營養液配方”，主要任務有營養液配方的確定、實驗儀器的選用，實驗具體操作，以及最終配制出合格的營養液來澆灌植物。學生分組進行探究活動，在學習課本知識之后可進行簡單的資料搜集，大多數學生會對營養液配制有一定的了解，此時教師可以提出一個問題：選擇一個適合綠蘿的營養液配方。小組內討論交流，根據書中常見綠葉植物的營養液配方，教師可進行指導并對各小組的階段性結論進行優化和建議，讓學生進一步討論并完善，選擇出適合綠蘿的配方。這時教師可繼續引導提出下一個問題：利用實驗室現有的化學藥品和設備能否完成該營養液的配制？高二學生對高中化學中溶液的配制和基本化學儀器的使用都比較熟悉，小組協作下基本都能順利完成活動。在此步驟中， STEM教育中跨學科和協作學習尤為體現，教師的正面引導促進了活動的順利完成。

最后，需要教師引導學生進行一定知識的建構，比如容量瓶、托盤天平的使用，化學藥品的取用、溶解等等。試驗完成后各組配制出的營養液由教師統一回收貼標簽，對教室里的綠蘿進行澆灌，觀察綠蘿后續長勢，記錄反饋結果，最終完成探究問題的解決。學生經過反復思考、探究的過程解決了實際問題以后，能夠深刻領會知識服務于生活的實際意義，對相關知識的掌握和理解更加深入，甚至期待下一次的學習，達到了課堂教學的目的。

四、結論與展望

將STEM引入到通用技術課中來，是一個非常值得關注的新視角。STEM教育主張的就是讓學生基于真實情景，利用多個學科知識解決實際問題的能力。在整個教學項目實施的過程中，教師拋出問題，學生能夠主動的思考、多方面資料的搜集并分小組進行探究設計、積極協作解決問題;而教師作為促進者保持著對每個教學環節的調控，其評價方式和評價結果也更加多元化，更加強化評價和總結。

STEM教育與通用技術課程相融合不但能促使學生核心素養的形成，還能更好的開展教學活動使其達到課標要求，拓展課程改革的新思路。教師在通用技術教學中可以根據不同的教學內容嘗試多種STEM項目，發揮STEM教育的優勢，多探究、多思考、多實踐。學生在項目實踐中不斷將各學科知識整合起來，達到對現有知識靈活運用的目的，既讓學生在實踐中走進生活，也是自我知識內化的過程。我們對于STEM教育的學習探索還處于初級階段，需要客觀的思考和實踐，也需要更深入的探索和優化，以期達到更好的教學效果。而如何將通用技術課程與STEM教育更加融合，建立完善成熟的評價體系，還需要我們進一步的探索。