PBL模式在通用技術(shù)“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”教學(xué)中的運(yùn)用
——以“疊衣板的優(yōu)化”為例

張燕敏

（杭州市瓶窯中學(xué) 浙江杭州 311115）

技術(shù)是指從人類需求出發(fā)，運(yùn)用各種物質(zhì)及裝置、工藝方法、知識(shí)技能與經(jīng)驗(yàn)等，實(shí)現(xiàn)一定使用價(jià)值的創(chuàng)造性實(shí)踐活動(dòng)[1]。技術(shù)教育是素質(zhì)教育的基本組成部分。通用技術(shù)以提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，以設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)、操作學(xué)習(xí)為主要特征，是一門立足實(shí)踐、注重創(chuàng)造，體現(xiàn)了科技與人文統(tǒng)一的課程。

一、“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”教學(xué)中的困惑

通用技術(shù)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常開(kāi)放的，很能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維。但為什么學(xué)生在這一模塊的學(xué)習(xí)中反而主動(dòng)性不強(qiáng)呢？反觀課堂，筆者發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：1.課堂上缺少問(wèn)題情境的導(dǎo)入；2.問(wèn)題或問(wèn)題鏈缺乏趣味性、探索性、層次性；3.問(wèn)題分析不到位，匆忙制定方案，就會(huì)困難重重；4.學(xué)生各種新奇的想法得不到回應(yīng)，學(xué)習(xí)積極性下降；5.缺少解決問(wèn)題的體驗(yàn)感。

二、“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”教學(xué)中PBL模式的流程

針對(duì)上述教學(xué)現(xiàn)狀，筆者嘗試把PBL模式運(yùn)用在“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”的課堂上。PBL全稱是Problem-Based Learning，直譯為“以問(wèn)題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”，源于北美國(guó)家醫(yī)學(xué)健康課程的教育實(shí)踐。通用技術(shù)“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”PBL模式中的“問(wèn)題”是指技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的問(wèn)題，是可以通過(guò)通用技術(shù)知識(shí)去解決的問(wèn)題[2]。從技術(shù)角度看，人類進(jìn)步與發(fā)展的過(guò)程就是不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷地進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而解決問(wèn)題的過(guò)程。因此，問(wèn)題是設(shè)計(jì)的源頭。

筆者經(jīng)過(guò)多年教學(xué)摸索，總結(jié)了“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這一教學(xué)內(nèi)容具體的PBL模式：第一步，問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)；第二步，分析問(wèn)題；第三步，明確解決問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)；第四步，設(shè)計(jì)分析；第五步，草圖表達(dá)設(shè)計(jì)方案；第六步，小組討論比較和優(yōu)化。

三、“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”中PBL模式的教學(xué)實(shí)踐——以“疊衣板的優(yōu)化”為例

PBL教學(xué)模式主要以問(wèn)題為導(dǎo)向，因此，問(wèn)題的設(shè)計(jì)是課堂的關(guān)鍵。問(wèn)題的設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)以下特征：

1.問(wèn)題要有“技術(shù)意識(shí)”。在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，老師要確定學(xué)生需要掌握的基本結(jié)構(gòu)，由此出發(fā)，設(shè)計(jì)要解決的問(wèn)題。

2.問(wèn)題應(yīng)該是不良的、真實(shí)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中來(lái)掌握該結(jié)構(gòu)的原理，可以促使學(xué)生向新問(wèn)題遷移。

3.問(wèn)題需能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，激勵(lì)他們?nèi)ヌ剿鳌W(xué)習(xí)。

4.一個(gè)好問(wèn)題能夠隨著問(wèn)題解決的進(jìn)程自然地給學(xué)生提供反饋，讓他們能很好地對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并促進(jìn)他們的預(yù)測(cè)和判斷。

5.問(wèn)題的選擇要考慮到教學(xué)目標(biāo)及學(xué)習(xí)者的知識(shí)、技能水平和生活環(huán)境等因素。

下面，筆者以自己的一堂“疊衣板的優(yōu)化”課為例，探討如何在“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”模塊應(yīng)用PBL模式。

（一）問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)

師：現(xiàn)在夏天剛過(guò)去，換季了要做些什么事？

生：天涼了，要注意感冒，要穿長(zhǎng)袖、帶薄外套了。

師：同學(xué)們好細(xì)心。那短袖的衣服就可以放進(jìn)收納箱了。有哪些同學(xué)是自己整理衣服的呀？

（會(huì)有很多學(xué)生舉手，尤其是女生。）

師：那誰(shuí)疊得最好呢？

（找三個(gè)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)比賽疊衣服，其他學(xué)生作為觀眾，投票評(píng)選誰(shuí)疊得最好。氣氛達(dá)到小高潮。）

筆者在這里做一個(gè)“換季要疊衣服、收納衣服”的問(wèn)題情境導(dǎo)入，用簡(jiǎn)單的疊衣服比賽調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣。

師：這兩天，我也在忙家里疊衣服的事。我疊得不好看，所以研究出來(lái)一個(gè)“疊衣神器”（如圖1）。

（學(xué)生看到這樣一個(gè)又大又丑的紙板，眼中是滿滿的鄙視。氣氛有所下降。）

師：我看出來(lái)了，很多同學(xué)啊，瞧不上老師的這個(gè)設(shè)計(jì)。來(lái)，讓我展示一下它的本領(lǐng)吧。左翻一下，右翻一下，再?gòu)南峦戏昧恕?/p>

（學(xué)生看到這個(gè)疊衣效果感到很驚喜，就會(huì)思考這幾塊紙板是如何拼接的。氣氛回升。）

師：怎么樣，這個(gè)設(shè)計(jì)好不好？

生：好，又簡(jiǎn)單，又實(shí)用。

（二）分析問(wèn)題

通用技術(shù)核心素養(yǎng)中的“技術(shù)意識(shí)”就是從技術(shù)的角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及問(wèn)題有所感知，有所體悟。有了問(wèn)題，就會(huì)想著如何去解決，想著如何利用系統(tǒng)分析的方法進(jìn)行分析，這就是“工程思維”。

要想解決問(wèn)題，體驗(yàn)設(shè)計(jì)的奧妙，學(xué)生對(duì)問(wèn)題的剖析就得到位。學(xué)生剖析得越清楚，就說(shuō)明越把自己放到整個(gè)問(wèn)題情境中去了。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程就變成了一個(gè)主動(dòng)性很強(qiáng)的探索活動(dòng)，學(xué)生的主體作用也得以體現(xiàn)。這就很考驗(yàn)老師的引導(dǎo)力了。在課堂上，筆者一直主張重筆墨渲染問(wèn)題探索的層次性。

師：可是你們剛看到它的時(shí)候可是很瞧不起它啊，也就是大家覺(jué)得這個(gè)設(shè)計(jì)還有問(wèn)題。你們說(shuō)說(shuō)看有哪些問(wèn)題啊？

生：實(shí)用是實(shí)用，可是真的有點(diǎn)丑。

生：太大了。

生：總覺(jué)得紙板做的，掉了檔次。

師：看來(lái)你們覺(jué)得它其貌不揚(yáng)，但還是肯定了它的實(shí)用之處。剛才，你們看我用它疊了一次衣服。現(xiàn)在，請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)試試這個(gè)疊衣板。你們說(shuō)疊哪件呢？

生：我來(lái)試，我想疊一下我的校服。

（男生在剛才的手動(dòng)疊衣服比賽中明顯處于下風(fēng)，因此，上來(lái)試的男生居多。他們發(fā)現(xiàn)疊長(zhǎng)袖校服的效果沒(méi)有剛才疊短袖的效果好，再次對(duì)它的實(shí)用性產(chǎn)生了懷疑。氣氛再次轉(zhuǎn)折。）

師：又發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題了嗎？

生：它不能疊厚衣服。

（三）明確問(wèn)題解決的標(biāo)準(zhǔn)

布魯納的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程充滿對(duì)問(wèn)題的探究，而不是對(duì)結(jié)構(gòu)的追求。既然不會(huì)過(guò)分地追求結(jié)果，學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)就在于研究問(wèn)題，多角度地思考問(wèn)題。只有在充分分析問(wèn)題后，學(xué)生才能明確該問(wèn)題的解決標(biāo)準(zhǔn)，才更有動(dòng)力去設(shè)計(jì)方案，解決問(wèn)題。

師：經(jīng)過(guò)同學(xué)們的初期觀察和幾位同學(xué)的試驗(yàn)，現(xiàn)在，大家對(duì)老師的這個(gè)疊衣板是不是有了更全面的認(rèn)識(shí)呢？

生：有好的地方，也有不好的地方，可以改進(jìn)。

師：一起來(lái)看看現(xiàn)在我們要解決哪些問(wèn)題，要達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)。

生：只能疊薄衣服，不能疊厚衣服；又“大”又“丑”。

師：?jiǎn)栴}總結(jié)得不錯(cuò)。那可以幫老師改進(jìn)一下嗎？哪些地方可以改？

生：功能上實(shí)現(xiàn)不同厚度的常規(guī)衣服都可以疊；外觀上美觀；整塊板可以折疊。

（四）小組合作、設(shè)計(jì)分析

小組合作可以讓學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互學(xué)習(xí)，一直是很多老師推崇的教學(xué)方式。在這個(gè)教學(xué)案例中，筆者并沒(méi)有在分析問(wèn)題的時(shí)候就安排小組合作。因?yàn)槿绻婚_(kāi)始就以小組為單位開(kāi)展活動(dòng)，那每個(gè)組就都會(huì)成為“活躍分子”的論壇，那些向來(lái)沉默寡言的學(xué)生得不到表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，就會(huì)讓課堂成為半數(shù)人的課堂。所以，筆者重點(diǎn)通過(guò)氣氛的三次轉(zhuǎn)折調(diào)動(dòng)起了所有學(xué)生的積極性。

設(shè)計(jì)分析階段是課堂知識(shí)的輸入階段。每個(gè)學(xué)生基礎(chǔ)不一樣，生活經(jīng)驗(yàn)不一樣，對(duì)材料、連接方式等的接受能力也不一樣。這時(shí)，學(xué)生通過(guò)小組合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，比從老師那里獲取知識(shí)更有成就感。

小組建議4人一組，人數(shù)多了會(huì)出現(xiàn)一兩個(gè)學(xué)生不參與的現(xiàn)象。4人一般應(yīng)包括對(duì)“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這部分內(nèi)容掌握好的學(xué)生和相對(duì)弱一點(diǎn)的學(xué)生，在此基礎(chǔ)上，兼顧男女協(xié)作。學(xué)生在設(shè)計(jì)分析時(shí)要從物、人、環(huán)境三方面入手，不能局限于口頭討論，而要用紙筆記錄下來(lái)。設(shè)計(jì)分析到位將為后面方案的制定奠定基礎(chǔ)。

（五）草圖表達(dá)設(shè)計(jì)方案

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)分析，獨(dú)立思考所學(xué)知識(shí)，提出符合設(shè)計(jì)原則并有一定創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)方案，以圖表達(dá)，實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換——這就是核心素養(yǎng)中的“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”能力。

在疊衣板優(yōu)化方案中，學(xué)生本著解決問(wèn)題的目的，提出了很多設(shè)計(jì)方案，多數(shù)的可行性很高。無(wú)論學(xué)生提出了哪種設(shè)計(jì)方案，老師都要先肯定學(xué)生，表?yè)P(yáng)他們的創(chuàng)新性，才能鼓勵(lì)他們保持對(duì)技術(shù)問(wèn)題的敏銳，形成正向循環(huán)。

（六）小組討論方案，進(jìn)行比較和優(yōu)化

前面的環(huán)節(jié)就是一個(gè)信息加工的過(guò)程。學(xué)生已處于整個(gè)問(wèn)題情境的探索過(guò)程中，學(xué)習(xí)主動(dòng)性已被極大激發(fā)，對(duì)新知識(shí)的獲取需求也是最強(qiáng)烈的時(shí)候。學(xué)生從事實(shí)的參與者變成了信息的分析者、評(píng)估者和組織者。

小組之間方案的比較又是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的過(guò)程。在此過(guò)程中，學(xué)生之間知識(shí)積累的差異會(huì)慢慢減少，對(duì)問(wèn)題的探究將逐步深入。小組之間的相互學(xué)習(xí)還可以采用派遣小組代表進(jìn)行全班展示與評(píng)選活動(dòng)的形式，讓全班變成一個(gè)大組，開(kāi)展合作，讓學(xué)生再次取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)化自己的設(shè)計(jì)。

老師可展示市場(chǎng)上的疊衣板實(shí)物圖，讓學(xué)生看到自己的設(shè)計(jì)和市場(chǎng)產(chǎn)品的差距。也有少部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)有優(yōu)于市場(chǎng)產(chǎn)品的地方，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域變得更加自信了。

四、PBL教學(xué)模式的教學(xué)效果

這堂“疊衣板的優(yōu)化”課曾獲優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)。筆者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面經(jīng)常做關(guān)于問(wèn)題的情景創(chuàng)設(shè)、問(wèn)題分析的引導(dǎo)的整理，先后上了“橋梁的優(yōu)化”“吉他架的設(shè)計(jì)” “吉他架如何改成琴譜架”等公開(kāi)課，得到了不錯(cuò)的反響。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一模塊采用PBL模式教學(xué)，相較于傳統(tǒng)教學(xué)，筆者明顯發(fā)現(xiàn)，學(xué)生設(shè)計(jì)思維比較活躍、主動(dòng)性比較強(qiáng)。

五、PBL教學(xué)模式的反思

在PBL模式中，學(xué)生是主體，是問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)者，是問(wèn)題的探究者，是問(wèn)題的解決者，還是合作學(xué)習(xí)的組織者。當(dāng)然，這并不意味著忽視老師的作用。老師能否運(yùn)用具有促進(jìn)性的教學(xué)技能，對(duì)PBL教學(xué)的效果具有決定性意義。在這個(gè)過(guò)程中，老師既是問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)者，又是問(wèn)題思考的引導(dǎo)者，還是學(xué)生學(xué)習(xí)的支持者和合作者。這對(duì)老師的教學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)水平要求很高。本文旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和創(chuàng)新能力，并在今后的PBL教學(xué)模式中逐步培養(yǎng)學(xué)生的物化能力。