STEM視域下高中通用技術實踐活動的實施與反思

顏井真

【摘要】? ? 隨著時代的不斷發展，各國在人才、技術、資源等方面的競爭逐步加劇。高中教育要更好地面向學生未來發展，提升學生核心素養。依托通用技術課程教學，要深度踐行教學做合一理念，讓學生更好地進行多學科知識綜合實踐。現將STEM理念有效融入高中通用技術課程，從目標方面有效統籌，在方法層面引導學生合作，以成果落地和反思過程促進學生創新應用，這樣才可以更好地提高學生問題解決能力，推動學生知識與應用技能全面掌握，為學生未來發展全面賦能。

【關鍵詞】? ? 高中? ? STEM理念? ? 通用技術? ? 實踐? ? 創新? ? 合作

隨著立德樹人理念的深度推進，在高中教學落實的過程中，教師要更好地培養創新型人才。除了讓學生對理論知識掌握之外，要更好地以創新性課程引導學生學習、探究，掌握各類事物的基本構成和工作原理，提升學生動手能力。讓學生在知識學習的同時更好地技能應用，培養學生積極的科學態度。這樣才能真正適應社會對人才的需求，推動學生更好地創新探究。在高中通用技術課程教學展開的過程中。教師要能夠以STEM理念為依托，引領學生參與課程實踐活動，推動學生學思結合全面進步。

一、STEM理念融入高中通用技術課程的意義分析

STEM即科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫。由此可知，STEM理念就是以教學目標為載體，推動學生多學科融合的一種創新性教學方式，在高中通用技術教學中，STEM理念的融入為學生獨立思考提供了有效的空間，更提升了學生的團隊協作意識。在通用技術課程教學中，教師要能夠以STEM理念為依托，推動學生更好地學習認知全面發展，提高學生綜合實踐能力。

（一）STEM理念可以提高學生對通用技術的認知意識

傳統模式下，很多學生對物理、生物、化學等科學知識的學習興趣比較濃厚，但是學生對通用技術并不夠了解。STEM理念的融入改變了學生對單一學科知識學習的現狀，結合于具體的目標，讓學生創新創造，綜合運用學科知識進行有效實踐。STEM理念真正實現了課堂與生活的無縫對接，從項目出發，讓學生更好地認知通用技術在生活中的廣泛應用價值，提升學生學習創造意識。

（二）STEM理念能夠提高學生對通用技術探究的熱情

高中通用技術教學展開的過程中，不僅需要讓學生對跨學科知識有效整合，更要在實踐層面推動學生積極應用有效探究，踐行教學做合一理念，打破知識與應用之間的壁壘，讓學生在具體的實踐活動中積極動手，結合實踐中發現的問題，推動學生進一步探究。為學生創造力展示提供有效平臺，并更好地推動學生對理論知識的有效驗證。以小組合作的方式讓學生充分討論、積極交流，在實踐中加深學生言而認知，在合作中推動學生高效對話，以創意成果實踐提升學生學習熱情，引領學生創新創造，為學生能力展示提供更廣的平臺。

（三）STEM理念融入可以更好地激發學生學習潛力

隨著實踐環節的逐步推進，在高中通用技術教學展開的過程中，除了圍繞教材所呈現的一些內容讓學生學習思考之外，還要更好地提升學生創新意識，結合STEM理念讓大學生對現有的案例有效分析，嘗試改進，推動學生進一步延伸創新。真正將創新意識融合與學生學習實踐活動，為學生綜合實踐能力的提升鋪路搭橋，引導學生掌握自然規律，探索創新工具和新型技術的應用。將通用技術與課程學習與科學、工程、技術、數學緊密融合，提升學生創新思維及問題解決能力。讓學生更好地融入社會有效實踐，并為其他學科教學活動的設計提供有效借鑒，為學生全面發展有效賦能。

二、高中通用技術實踐活動設計推進的基本原則

在高中通用技術實踐活動落實的過程中，教師既要為學生設計有效的項目，又要堅持科學的教學原則，對學生統籌引導，才可以更好地提高綜合教學效果。

（一）學生主體原則

在整個課程推進的過程中，教師必須始終秉持學生主體性原則。以有效的問題設計提高學生學習創新的主動性，以學生的創意實踐和主題展示為基礎，捕捉學生在學習過程中遇到的突出問題，讓學生真正參與進來，嘗試對設計存在的不足有效優化和完善設計，推動學生技能掌握，結合實驗過程中遇到的具體問題，讓學生有效探究、查閱資料，提升學生問題解決意識。充分彰顯學生在學習中的主體性價值，讓學生明確任務目標，科學設計方法步驟，使學生的學習潛力得到有效發展。

（二）合作互助原則

在高中通用技術課程推進的過程中，教師要更好地提升學生的合作互助意識，將學生劃分成不同的學習小組，讓學生之間有效分工各司其職，提高工作效率。小組之間可以營造起良性競爭氛圍，提升學生學習緊迫感，小組內部學生要能夠合作積極有效對話，推動問題的妥善解決。這樣既可以大量減少活動準備的時間，又能夠提升學生協作意識。對于一些相對復雜的項目，還能夠讓小組之間有效交流，積極對話，鼓勵讓學生創意展示相互借鑒。提升學生團隊意識的同時，培養學生對學科探究的濃厚興趣。學生之間還可以起到相互的督促作用，防止一部分學生不能按時完成課程任務。以團隊為模式提升學生集體榮譽感，以優秀的作品展示讓學生整個學習過程更富激情。

（三）激勵評價原則

在高中通用技術課程教學展開的過程中，除了讓學生進行有效的資料收集，合作對話、創意設計之外，在整個活動過程中，教師要能夠以有效的激勵評價推動學生學習發展。走進學生中間，捕捉學生所遇到的一些突出問題，記錄學生的鮮活創意，評價學生的綜合成果。在整個活動中，讓學生暢所欲言，分享自己的疑惑，講出自己遇到的問題，讓學生做自己學習的主人。以教師的評價引導，讓他們整個學習過程充滿活力。同時以激勵評價發現學生身上的優勢，推動學生更好地創新創造。結合學生自身潛力，為他們匹配更加合適的任務，這樣高中通用技術課程的推進才能更加順利。學生也可以更好地實現意義學習，為后續科學實踐活動的落實奠定良好基礎。評價激勵的推進還要結合學生自身所遇到的問題，引領他們有效反思，結合學生身上的不足，讓他更好地彌補基礎知識，掌握扎實實驗技能。

三、STEM理念下高中通用技術課程推進的步驟分析

通用技術實踐活動涉及了認知、技能、情感、創新等多個層面。融合于STEM理念，教師首先要讓學生對學科知識有效了解，喚醒學生認知體驗興趣。另外還要讓學生對概念、原理靈活應用，在動作技能層面強化記憶，讓學生更好地升華情感鮮活認知。

（一）創設情景

通用技術課程設計的知識面廣，對學生綜合理解能力有很高的要求。在教學展開的過程中，教師要更好地創設有效教學情景，激發學生學習興趣，對實驗所需的各類材料、裝備、設置、圖標等以直觀生動方式呈現，必要的時候可以直接通過視頻的方式引領學生帶入情境之中。讓學生先對他人的成果有效觀摩，激發學生對其中蘊含的原理有效思考，并推動學生實踐探究。這樣更容易吸引學生的好奇心，而且可以激發學生挑戰意識，推動教學目標高效達成。對于任何一個主題，教師都要先從貼近學生認知的角度創設情景，讓學生著手做好準備工作。這樣可以更好地提高通用技術課程的可操作性，也能為學生能力施展提供有效空間。

（二）發布任務

基于STEM理念的高中通用技術課程，要以任務為引領，讓學生運用科學原理進行創新、創造。結合目標任務的發布要同步為學生設計一些簡略的原理和步驟，讓學生掌握探索探究的主題方向。對于其中蘊含的程序性知識，則需要學生在小組環境下去有效探究。以協同合作模式，讓學生對多學科理論有效分析，對可能用到的科學、技術、數學、工程等方面的理論邏輯串聯。教師要讓學生帶著目標進行有效的路徑規劃，讓學生用自己的創意去推動問題的有效解決，充分發揮任務的導向價值，使學生學習參與，為創意落地做好充分準備。

（三）設計創作

在學生明確了任務目標，確定了任務執行的有效方法之后，就可以讓學生參與到目標對象的設計與制作過程中。這是從理論到實踐的重要一步，既能考驗學生對理論知識的理解，又可以融合于實踐提升學生動手操作意識。比如在學習的過程中，很多學生對于電磁鐵的工作原理能夠充分了解，但是在磁鐵的纏繞制作的過程中學生就遇到了具體的問題，磁線纏繞不緊，銅線布局不夠均勻。這些都是學生在實踐過程中遇到的一些具體問題，需要融合于設計制作過程，讓學生更好地揣摩方法，優化設計。改變學生對理論的片面性認知，真正讓學生動手動腦，有效思考。設計創作環節非常考驗學生的耐心、細心與動手能力。

（四）交流評價

通用技術課程推進的過程中，要重視交流評價環節的落實，讓學生以小組為單位完成項目任務之后還要更好地對學生的成果進行有效的交流評價。各個小組積極展示自己的創意項目，并與其他小組有效對話。以合作交流方式讓學生更好地技能互補、經驗切磋，推動問題的妥善解決。在交流評價落實的過程中，結合各個小組取得的項目成果及學生的創新意識、學習態度、對實驗原理的綜合理解等，教師都要給予學生有效的教學評價，可以融合于小組評價、學生自主評價、組內相互評價、組間評價等多種方式，幫助學生完善認知，積極交流。依托評價環節的有效推進，讓學生有更強的學習獲得感。

（五）反省思考

在合作交流告一段落之后，結合學生前期取得的項目經驗及在交流中獲得的一些新發現，讓學生對整個設計結果進行有效的反思，并進行項目完善。引領學生更好地在合作中共享，圍繞項目更好地有效分析，推動項目實踐活動有效延伸到課外，使學生綜合能力獲得扎實發展，學生的學習進步意識也可以被更好地帶動。

四、STEM理念下的通用技術課程設計案例分析——電磁陀螺

在生產生活中我們大量用到電動機，它主要由定子和轉子兩個部分構成，轉子不需要與電線相連，而定子在通電的前提下能夠產生旋轉磁場，帶動轉子同步運轉。電動機是人類科學史上的重大發現，在生產、生活及科研中都有效發揮作用。在日常生活中的洗衣機、電冰箱、電腦、空調、電風扇以及一些小型的兒童玩具，如小火車、小汽車等都需要用到各種不同類型的電動機來維持系統運轉。所以在通用技術課程教學落實的過程中，我們就從電動機的縮微模型——電磁陀螺這樣一個重要的生活部件入手，推動學生有效設計，讓學生選擇用銅線、鐵線、螺絲釘、干電池等小型器材嘗試去自主設計制作電磁陀螺。

（一）教學目標分析

電磁陀螺綜合設計了科學、技術、工程、數學等多方面的內容。科學方面主要讓學生了解電生磁和能量轉換的相關概念，與物理知識相融合推動學生鮮活理解。技術層面要讓學生能夠運用一些工具來制作電磁陀螺，提升學生動手意識。工程方面是指整個設計過程著眼于讓學生了解工程設計的理念、步驟及改進方法。數學方面本次實驗主要涉及了測量、計算等一些基礎數學知識。教學目標可具體闡述為以下幾個方面：第一，認知層面。主要讓學生了解基本物理模型陀螺的形態，并結合實驗過程，讓學生分析影響陀螺旋轉時長的各類因素，如何更好地消除不利因素，延長陀螺旋轉時間。結合學生物理學上學習的電與磁相關知識，讓學生更好地理解電磁陀螺基本概念。第二，掌握層面。結合通用技術課程，讓學生了解電磁鐵的電路連接情況。闡述、分析、講解電磁陀螺的基本工作原理。對于電磁陀螺運轉過程中涉及的能量轉化有效分析。第三，操作層面。重點在于讓學生運用一些簡單工具制作電磁陀螺，尤其是電磁鐵部分是本節課程的一個難點。在電磁鐵和陀螺制作完成之后，二者的銜接推進系統有效運轉也是一個核心步驟。需要讓學生熟悉工作設計的基本程序，并提升動手意識，進行整個設計過程的反思和修正。教學任務設計了原理、操作、優化等多個步驟，是提高學生綜合實驗能力的一個重點實驗。

（二）教學準備

在電磁陀螺制作之前，教師先讓學生進行教學準備工作，了解電磁電動機在生活中的廣泛用途，并對電動機的工作原理有效了解。接著讓學生準備鐵線、銅線、螺母、螺帽、熱熔槍、電烙鐵、透明膠、電源、前置電容器、導線等工具。結合微課視頻，讓嘗試說明電磁陀螺的制作原理。

（三）操作步驟

電磁陀螺的制作分為電磁部分和陀螺部分兩個主要構件。第一步，制作電磁。電磁部分的難點在于制作線圈，需要讓學生將銅線剪斷，并將其繞在一定長度的長螺母上，線圈的繞只要做到均勻、整齊。同樣的線圈需要制作兩個放在一旁備用。第二步，制作陀螺。將規定的鐵絲沿著圓柱形的紙筒做一個圓。制作成陀螺，再按照電路圖的提示將兩個自制的線圈、電容器和學生電源并聯連接。在通電情況下，輕輕撥動放置在光盤中心的陀螺，調整兩個銅線圈是指夾角成90度。通過反復的調試，使兩個同線圈位置穩定，陀螺就可以穩定旋轉。然后再用熱熔槍將銅線圈固定在光盤上，用膠帶加固，電磁陀螺就能制作完成。

五、STEM理念下下高中通用技術課程推進需要注意的問題

STEM視域下的高中通用技術課程對于推動學生對于掌握，引領學生實踐操作，優化學生知識建構能力具有多方面的意義。但是教師也要結合學生的學習反饋，有效調整課程展開模式，為學生交流合作提供一個平臺，更好地促進學生綜合能力有效發展。教師要著重關注學生科學實驗態度的養成，在通用技術課程教學落實的過程中，學生大量需要運用物理、化學、生物、地理等多方面的知識來抽象推理實踐操作。在這個過程中，既需要讓學生將課內所學理論有效認知，又需要與實際生活緊密結合，以更好地加強學生對概念性知識的理解。在教學展開的過程中，教師要注重培養學生的科學態度，提升學生操作實踐意識。

參? 考? 文? 獻

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