基于探究科技理念的高中通用技術教學設計與實踐

羅柱 龍婧

[摘? ?要]探究式學習一直被廣泛運用于教學活動之中，它不僅是一種指導教師教學的理念，而且是一種強調學生自主學習的方式。文章通過探討探究式學習在科技教育項目活動中的應用價值，對探究科技理念進行梳理和論述，在其內涵基礎上構建教學模式框架，并通過五年的高中通用技術教學實踐進一步驗證了基于探究科技理念的教學模式實施效果。

[關鍵詞]探究科技;項目學習;探究式學習

[中圖分類號]? ? G632.4? ? ? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2022）06-0064-03

基于探究科技理念的課堂教學更加關注學生的學習方式，強調探究、設計、論證、反思、多元評價的自主學習過程。本文主要探討在新時代的背景下，教師如何更好地在科技教育項目活動中引導學生開展探究式學習。

一、研究背景

（一）核心素養(yǎng)已成為我國新時代教育的主題

2016年9月13日，中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果發(fā)布會在北京師范大學舉行。中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎、自主發(fā)展、社會參與三個方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，具體細化為國家認同等18個基本要點。其中，勇于探究作為科學精神素養(yǎng)的基本要點之一，要求學生具有好奇心和想象力，能不畏困難，有堅持不懈的探索精神，能大膽嘗試，積極尋求有效的問題解決方法等。

（二）探究是教學活動中不可缺失的過程

近年來，由建構主義學習理論、認知主義學習理論、人本主義學習理論衍生出一大批熱門學習理念，如STEM教育、問題式學習、項目式學習等。從它們的內涵特征不難發(fā)現(xiàn)，不管是基于項目和問題的學習方式，還是強調跨學科、具有綜合性特點的STEM教育，都少不了探究的過程。這足以說明，探究是不同學習理念中的重點。因此，我們更應該重視探究在教學活動中所發(fā)揮的作用，尤其是它的長期性作用。

二、研究內容

（一） 探究科技概述

我們通常認為科技是一種技術或功能，它似乎偏向于硬件范疇的概念，而探究更偏向于對理論知識層面的思考和實地考察或進行的實驗活動。因此，當探究和科技組合在一起時，不免會讓人猜測：難道是通過理論層面的學習來掌握一些硬件范疇的技術？其實不然。羅星凱教授在課堂上介紹什么是探究科技的內涵時指出，小學教師要把小學科學課教得有技術含量一些，高中教師在高中通用技術教學中要把科學探究的特征融合進來。教師教學的方式?jīng)Q定了學生學習的方式，在項目學習中精準地把握探究式學習的特征，這就是探究科技的核心要素。

（二）探究科技的教育價值

1.作為傳統(tǒng)教學的補充，探究科技能有效減小學業(yè)壓力帶來的負面影響。

2.探究科技能有效激發(fā)學生的好奇心和學習興趣，提高學生的自主學習能力。

3.探究科技能促進學生提升對自己已有經(jīng)驗的認知能力。

4.探究科技能為學生實踐及運用基本技術提供機會。

（三）探究科技的基本特征

1.基于真實情境的問題或項目學習。

2.學習內容具有綜合性和跨學科性。

3.強調探究過程的重要性，重在取證和解釋。

4.強調自主學習與協(xié)作學習相結合。

5.評價方式多元化。

（四）基于探究科技理念的教學模式框架

筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，構建了基于探究科技理念的教學模式框架，如圖1所示。

三、基于探究科技理念的教學實踐效果分析

2014—2017年，筆者對基于探究科技理念的高中通用技術教學進行了案例分析與實踐研究，并以學年為周期展開了共耗時三年的問卷調查。在這三年中，除選修模塊的授課教師因人員流動有變化外，教學內容、教學模式、評價方法等都沒有發(fā)生變化。經(jīng)過整理，最終收回2800余份有效調查問卷，現(xiàn)將相關結果分析如下。

（一）課程內容說明

在課程內容選擇與優(yōu)化方面，首先，筆者根據(jù)“技術與設計1”和“技術與設計2”的必修內容分析及講解了基于探究科技理念的教學應用案例，如“聯(lián)動裝置挑戰(zhàn)設計與制作”“筷子投石機設計與制作”“螺旋槳反沖小車設計與制作”“氣墊船設計與制作”“回形針（鐵絲）陀螺設計與制作”“筷子工藝品設計與制作”“易拉罐棉花糖機設計與制作”“簡易無線話筒設計與制作”等。其次，筆者針對7個選修模塊中的“電子控制技術”“建筑及其設計”“簡易機器人制作”內容開發(fā)了專業(yè)特色鮮明、挑戰(zhàn)難度偏大、以一學期為實踐周期的“大學先修課程”，如“循跡小車設計與制作”“基于Arduino單片機的智能小車設計與制作”“無碳小車設計與制作”“輕木結構承重設計”“微電影設計與制作”等，這部分內容的授課教師來自桂林電子科技大學外聘教師團隊。

（二）相關調查問卷及課程總結情況反饋

從表1可以看出，必修模塊和選修模塊的相關數(shù)據(jù)差別比較大，從2014—2017年的平均數(shù)值對比看，其中“喜歡”或“很喜歡”必修模塊的人數(shù)占比為78%，選修模塊的人數(shù)占比卻只有37%左右。在這三年中，兩個模塊的授課教師和內容幾乎是沒有變動的，那么造成數(shù)據(jù)差別大的主要原因很可能和教師的教學方法以及教學內容有關。為此，我們專門統(tǒng)計了2014—2017年學生在學習選修模塊相關內容時遇到的障礙，主要有以下三個方面。

1.課程內容方面

（1）部分內容缺少趣味性及豐富性;

（2）部分內容不夠多元化，一個學期只做一個項目，實踐周期過長;

（3）部分內容學習難度較大，專業(yè)性較強，故障率較高，成功率較低，學生離開教師無法獨立完成;

（4）部分學生的自覺性較差，基本是按部就班，一味地復制操作，缺少自主探究;

（5）部分內容的設計沒有進階性，課時進度安排不夠合理。

2.教師教學方面

（1）部分教師教學死板，與學生幾乎沒有互動，課堂氣氛不活躍;

（2）部分教師理論講解不夠清晰，現(xiàn)場指導效率低，沒有預想學生可能遇到的問題及其解決方案;

（3）部分教師管教不到位，課堂嘈雜，學生遲到早退現(xiàn)象影響小組學習效果;

（4）部分教師缺少教學助手或教學助手能力有待提高;

（5）部分教師不能關注到每個小組，使得小學問題難以得到及時解決;

（6）部分教師理論講解過多，拖堂，聲音小，普通話不標準。

3.學校方面

（1）學校課時安排不合理，開設第九節(jié)課，影響部分學生的課余生活;

（2）部分學校的設備故障多，有的學生實踐操作成功率低，教學耗材浪費比較嚴重。

與此同時，我們也匯總了學生喜歡必修模塊的原因，具體數(shù)據(jù)見表2。

此問題E選項包含的其他原因有：

（1）教師人好，教得好;

（2）可以自主選擇，動手做自己設計的東西，把不可能變?yōu)榭赡?

（3）內容實用，貼近實際生活，可拓展思維;

（4）有目的性，有成就感;

（5）這些是我們平時上課難以接觸到的。

筆者問及學生在課堂上最大的收獲是什么時，多數(shù)學生覺得不僅掌握了常用工具的使用方法及設計制作方法，還體驗了不同的學習方式、提高了團結協(xié)作能力，還有部分學生覺得本門課程能夠開闊視野、拓展思維，具體數(shù)據(jù)見表3。

此問題F選項包含的其他因素有：

（1）放松心情，減輕學業(yè)壓力;

（2）在合作和制作過程中的美好回憶;

（3）解決了很多制作過程中遇到的困難;

（4）懂得了做事和與人相處的道理。

在問及課程評價方式時，筆者發(fā)現(xiàn)絕大部分學生不希望以筆試作為本門課程的考核方式，他們更傾向于以課堂作品及課堂表現(xiàn)作為考核依據(jù)，具體數(shù)據(jù)見表4。

（三）教學實施效果結論

1.探究是學生學習活動中必不可少的因素。

2.基于探究科技理念的教學模式更加能滿足學生的要求。

總而言之，本文以筆者五年的高中通用技術教學實踐研究為基礎，通過對STEM教育、項目學習、探究式學習等學習理念的探索進行校本課程資源的開發(fā)與應用，并將研究重心聚焦到探究科技理念在項目式學習中的應用，根據(jù)調查問卷反饋情況分析了探究科技的特征，構建了基于探究科技理念的教學模式框架，在教學實踐中取得了一定的成果，其成果在一定范圍內形成了可復制、易推廣的案例資源。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 核心素養(yǎng)研究課題組.中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)[J].中國教育學刊，2016（10）：1-3.

（責任編輯? ?楊思培）