高中技術(shù)課程融合的校本實(shí)踐研究

夏燕萍

【摘 要】高中技術(shù)課程雖然肩負(fù)著培養(yǎng)數(shù)字公民和技術(shù)創(chuàng)新人才的雙重責(zé)任，卻徘徊在高中階段的學(xué)科邊緣。設(shè)計(jì)與智造的核心理念就是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)與智造的角度組織項(xiàng)目化教學(xué)，融合高中信息技術(shù)、通用技術(shù)乃至其他學(xué)科課程，基于學(xué)科大概念設(shè)計(jì)項(xiàng)目活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生開展基于“設(shè)計(jì)與智造”的沉浸式深度學(xué)習(xí)，從而發(fā)展高階思維，提升技術(shù)素養(yǎng)。本文主要介紹了該項(xiàng)目的問題、思路、方法和策略，并對(duì)實(shí)踐成效進(jìn)行了分析，希望能對(duì)同行有所啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì);智造;技術(shù)課程;融合

【中圖分類號(hào)】G434 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2022）06-047-04

當(dāng)前高中技術(shù)課程的深度實(shí)施面臨一些難題：一是技術(shù)課時(shí)緊張，教師無暇研究選擇性必修和選修模塊，而這些模塊恰恰是支撐學(xué)生個(gè)性化發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基石。二是由于課程評(píng)價(jià)單一，目標(biāo)僅僅是統(tǒng)考合格，導(dǎo)致師生發(fā)展乏力。三是過分強(qiáng)調(diào)學(xué)科中心，人為割裂學(xué)科間聯(lián)系，造成課程的孤立無援，課程資源有限，發(fā)展后勁不足。針對(duì)上述需求和問題，我們圍繞技術(shù)課程開展了多年的校本改革，主要解決三個(gè)問題：如何發(fā)揮教師能動(dòng)性，利用有限的課時(shí)獲取最大的課程效益？如何激發(fā)學(xué)生興趣和主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)技術(shù)素養(yǎng)的整體提升？如何培養(yǎng)和選拔特長學(xué)生，為其個(gè)性發(fā)展創(chuàng)設(shè)條件？

高中技術(shù)教育在數(shù)字公民和技術(shù)創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)方面大有可為。遵循2017版普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，秉承“獨(dú)立、協(xié)作、創(chuàng)造”的校訓(xùn)，我們開始了探索培養(yǎng)會(huì)設(shè)計(jì)、能智造的高素質(zhì)創(chuàng)新人才的新征程。

“設(shè)計(jì)與智造” 內(nèi)涵構(gòu)建

1.“設(shè)計(jì)與智造”的內(nèi)涵

“設(shè)計(jì)與智造”一詞是基于產(chǎn)品視角，以勞動(dòng)者為主體闡明技術(shù)課程目標(biāo)及價(jià)值。技術(shù)課程的目標(biāo)就是培養(yǎng)能設(shè)計(jì)、會(huì)智造的數(shù)字公民和技術(shù)創(chuàng)新人才，從而實(shí)現(xiàn)課程價(jià)值。

具體而言，“設(shè)計(jì)”是一種具有目的性、計(jì)劃性、技術(shù)性和藝術(shù)性的創(chuàng)意與創(chuàng)作活動(dòng)，需要設(shè)計(jì)思維[1]。“制造”是指工業(yè)時(shí)代把各種原材料加工成人們需要的大型工具、器械、生活消費(fèi)等實(shí)物產(chǎn)品的過程，需要工程思維。“智造”則是“智能制造”的簡稱，是指發(fā)揮人類的智慧，運(yùn)用人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)來開展創(chuàng)造性活動(dòng)，形成具有創(chuàng)新性的物化產(chǎn)品，需要計(jì)算思維。

高中階段可設(shè)計(jì)、可創(chuàng)造的作品或產(chǎn)品有很多種，如程序類、網(wǎng)絡(luò)類、多媒體類、手工類、機(jī)械類和電子類等。所有產(chǎn)品的原型都需要“設(shè)計(jì)”，實(shí)物產(chǎn)品需要“制造”，“智能產(chǎn)品”則需要“智造”，從設(shè)計(jì)到智造需要循序漸進(jìn)的過程。在設(shè)計(jì)與智造的學(xué)習(xí)過程中，高中生能夠體驗(yàn)到設(shè)計(jì)師、工程師和程序員的工作過程，真正地在“學(xué)中做、做中學(xué)”，自主高效地思考與創(chuàng)造，發(fā)展學(xué)科思維，提高創(chuàng)新能力，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)素養(yǎng)的提升。

2.“設(shè)計(jì)與智造”的理論基礎(chǔ)

“設(shè)計(jì)與智造”遵循杜威的實(shí)用主義理論。我們認(rèn)同“教育即生活、學(xué)校即社會(huì)”，致力于把學(xué)生從產(chǎn)品使用者塑造成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者、智造者，強(qiáng)調(diào)學(xué)生“從活動(dòng)中學(xué)，從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)”。

“設(shè)計(jì)與智造”遵循維果斯基和戴克斯的活動(dòng)理論。[2]在基于活動(dòng)理論的教學(xué)模型中，技術(shù)課堂就是一個(gè)活動(dòng)系統(tǒng)，師生共同構(gòu)成活動(dòng)主體，而活動(dòng)的客體即是“設(shè)計(jì)與智造”的目標(biāo)對(duì)象，技術(shù)則是主體作用于客體的工具和媒介，包括一切物質(zhì)工具和智力工具。師生在活動(dòng)過程中可以形成一種更為持久的技術(shù)文化互動(dòng)模式，有利于素養(yǎng)形成。

“設(shè)計(jì)與智造”借鑒了柯林斯等人的認(rèn)知學(xué)徒理論[3]。項(xiàng)目活動(dòng)采用了認(rèn)知學(xué)徒制的教學(xué)方法（如示范、指導(dǎo)、搭建腳手架、清晰表達(dá)、反思、探究）和活動(dòng)序列（如復(fù)雜性遞增、多樣性遞增、全局先于局部）等。

聚焦“設(shè)計(jì)與智造”，融合技術(shù)課程，統(tǒng)整學(xué)習(xí)方式

首先，基于2017版普通高中信息技術(shù)和通用技術(shù)的課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)校已有的校本選修、創(chuàng)客活動(dòng)和社團(tuán)課程，我們搭建了技術(shù)課程融合的建設(shè)框架，將相關(guān)內(nèi)容整合為“技術(shù)與設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)與計(jì)算”“媒體設(shè)計(jì)”和“智能制造”四個(gè)課程系列（圖1）。

其次，我們基于“設(shè)計(jì)與智造”統(tǒng)整學(xué)習(xí)方式。余文森認(rèn)為，學(xué)習(xí)方式是以弘揚(yáng)人的主體性為宗旨，以促進(jìn)人的可持續(xù)發(fā)展為目的，由許多具體方式構(gòu)成的多維度、具有不同層次結(jié)構(gòu)的開放系統(tǒng)。有效的學(xué)習(xí)方式應(yīng)該具有主動(dòng)性、獨(dú)立性、獨(dú)特性、意義性、交往性、體驗(yàn)性、問題性和創(chuàng)新性這八種特征。[4]研究表明，基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)是人類自身最基本的學(xué)習(xí)方式。因?yàn)椋瑒?chuàng)造者在真實(shí)問題情境中用心、動(dòng)手、動(dòng)腦解決問題，創(chuàng)造過程的本身就是學(xué)習(xí)發(fā)生的直接證據(jù)。[5]“設(shè)計(jì)與智造”就屬于創(chuàng)造性活動(dòng)，是基于大概念的項(xiàng)目學(xué)習(xí)，遵循活動(dòng)理論開展教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生在“設(shè)計(jì)與智造”的過程中開展沉浸式深度學(xué)習(xí)。

所有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都始于設(shè)計(jì)思維。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，我們按照國際上普遍認(rèn)同的設(shè)計(jì)思維“五步說”分為五個(gè)階段展開。[6]事實(shí)上，我們將“制造”和“智造”這兩個(gè)階段合并到“設(shè)計(jì)思維”第四步的“建立模型”階段，從而用設(shè)計(jì)思維統(tǒng)整了另兩種思維。如表1。

高中技術(shù)課程融合的具體實(shí)踐

高中技術(shù)課程肩負(fù)著提升高中生整體的技術(shù)素養(yǎng)和培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新人才的雙重責(zé)任。因此解決全體學(xué)生的技術(shù)普及、特長學(xué)生的技術(shù)提高和拔尖學(xué)生的技術(shù)培優(yōu)問題是重中之重。學(xué)校制定了課程分層和學(xué)生分層的實(shí)施方案，力圖以學(xué)生為中心，開展“設(shè)計(jì)與智造”學(xué)習(xí)，形成技術(shù)課程融合育人的新模式。具體而言，該模式可以概括為三大層面：首先是面向全體學(xué)生，開設(shè)初高中銜接課程、信息與通用必修課程，組織科技活動(dòng);其次是面向特長學(xué)生，拓展校本選修課程，促進(jìn)跨學(xué)科融合;最后是面向拔尖學(xué)生，組織特色社團(tuán)活動(dòng)和創(chuàng)新競賽，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。

1.扎實(shí)教學(xué)研討，開好國家課程

2017版普通高中信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，技術(shù)組就定期安排骨干教師開設(shè)講座，從核心素養(yǎng)、項(xiàng)目教學(xué)、大概念、大單元等方面研讀課程標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)校提前一年開展了新課程教學(xué)。教師通過集體備課扎實(shí)推進(jìn)教學(xué)，效果良好。2020年9月新教材教學(xué)伊始，學(xué)校就被指定為無錫市北片8所直屬高中的信息技術(shù)教研活動(dòng)基地，每個(gè)月組織片區(qū)教研活動(dòng)，同步分享新教材教學(xué)設(shè)計(jì)及資源，得到片區(qū)同行的一致好評(píng)。學(xué)校的高一新生初高中銜接課程安排在每年暑假，已經(jīng)實(shí)行了8年。學(xué)校組織了信息學(xué)和創(chuàng)客夏令營，開設(shè)編程、開源硬件、3D打印、手機(jī)編程等課程，每年約有半數(shù)新生參加學(xué)習(xí)。這也是必修課程實(shí)施成功的前提和保障。

2.打造校本課程，豐富教學(xué)資源

按照融合課程建設(shè)框架，組內(nèi)教師結(jié)合自身興趣和特長，進(jìn)行校本課程設(shè)計(jì)。校本課程的設(shè)計(jì)采用了ADDIE模型，主要包括五個(gè)步驟：分析（Analysis）、設(shè)計(jì)（Design）、開發(fā)（Develop）、實(shí)施（Implement）和評(píng)估（Evaluate）。[7]經(jīng)過兩輪的教學(xué)實(shí)踐，比較成熟的校本課程達(dá)到9門，占到校本課程總數(shù)的四分之一。校本課程的開設(shè)對(duì)教學(xué)環(huán)境和資源都有較高要求，在開發(fā)課程的同時(shí)，學(xué)校也在同步建設(shè)技術(shù)課程中心，積累教學(xué)資源。

3.培養(yǎng)跨界師資，組織各類社團(tuán)及競賽活動(dòng)

師資力量是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的根本保障。在教師培養(yǎng)方面，學(xué)校選送年富力強(qiáng)、基礎(chǔ)扎實(shí)、具有研究生學(xué)歷的青年教師外出參加各類培訓(xùn)，有意識(shí)地?cái)U(kuò)展教師知識(shí)與技能的廣度和深度，培養(yǎng)了多位全能型教師。

以上三個(gè)步驟分別說明了課程與學(xué)生的分層教學(xué)過程。“設(shè)計(jì)與智造”項(xiàng)目的成敗、學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)關(guān)鍵在于教學(xué)實(shí)施。因此，項(xiàng)目組采用了行動(dòng)研究的方法，定期開展教研活動(dòng)，分享經(jīng)驗(yàn)與成果，反思問題與不足，不斷改善教學(xué)效果。

實(shí)踐成效分析

在定期研討的行動(dòng)研究過程中，項(xiàng)目組構(gòu)建了校本特色的課程體系，形成了課程設(shè)計(jì)模式，歸納了典型學(xué)習(xí)方式，梳理了學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)策略。整個(gè)項(xiàng)目有序而平穩(wěn)地開展，達(dá)成了預(yù)定目標(biāo)。

1.構(gòu)建了以“設(shè)計(jì)與智造”為核心的技術(shù)課程融合體系

課程體系的四個(gè)模塊，強(qiáng)化了國家課程的核心地位，凸顯了校本課程和社團(tuán)活動(dòng)特色，實(shí)現(xiàn)了國家課程、校本課程與社團(tuán)活動(dòng)協(xié)調(diào)并進(jìn)的樣態(tài)。如校本選修課程有C++程序設(shè)計(jì)、Python程序設(shè)計(jì)、智能手機(jī)創(chuàng)意項(xiàng)目開發(fā)、融媒體新聞采編、微電影創(chuàng)作、三維設(shè)計(jì)與智造、開源小車比賽項(xiàng)目設(shè)計(jì)、人工智能-自然語言理解、汽車文化與概念設(shè)計(jì)等。

所有課程都以“設(shè)計(jì)與智造”為主線，要求學(xué)生完成具體的項(xiàng)目作品。信息技術(shù)和通用技術(shù)課程的必修都是開設(shè)兩個(gè)學(xué)期，周課時(shí)2節(jié)。技術(shù)類校本課程針對(duì)高一年級(jí)開設(shè)一年，學(xué)生走班每周2課時(shí)。技術(shù)組每年開設(shè)7～8門課程，選修人數(shù)保持在450人左右，占到年級(jí)半數(shù)以上，為后續(xù)的社團(tuán)活動(dòng)和競賽輔導(dǎo)培養(yǎng)了大批特長學(xué)生。

2.形成了“設(shè)計(jì)與智造”項(xiàng)目的課程設(shè)計(jì)模式

“設(shè)計(jì)與智造”課程都是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始的，所以教師按照設(shè)計(jì)思維的理念去安排項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)是最合理的。教師通過項(xiàng)目活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)從用戶需求入手，遵循明確問題、設(shè)計(jì)方案、建立模型和測(cè)試評(píng)估的思路，進(jìn)而開展“設(shè)計(jì)與智造”。如圖2。

3.歸納了“設(shè)計(jì)與智造”的典型學(xué)習(xí)方式

“設(shè)計(jì)與智造”以大項(xiàng)目方式整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，基于設(shè)計(jì)思維模式開展項(xiàng)目實(shí)施，構(gòu)建了“設(shè)計(jì)與智造”項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式[8]（圖3）。

4.總結(jié)了學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)策略

在“設(shè)計(jì)與智造”學(xué)習(xí)中，教師強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容的情境化和整體性、學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)踐性和自主性、學(xué)習(xí)思維的可視化和深度化，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的過程性和伴隨性。

5.建設(shè)了學(xué)習(xí)環(huán)境與課程資源

與課程框架相對(duì)應(yīng)，學(xué)校建設(shè)了“設(shè)計(jì)與智造”學(xué)習(xí)中心，分成四個(gè)區(qū)域，共13個(gè)教室和場(chǎng)館，配備了相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)和學(xué)習(xí)平臺(tái)。所有校本課程都積累了豐富的教學(xué)資源，保存在學(xué)校專用的nas空間和移動(dòng)硬盤上，并且定期維護(hù)更新。“三維設(shè)計(jì)與智造”課程共享在中望青少年三維創(chuàng)意社區(qū)中，目前有來自全國各地的約6000人次學(xué)習(xí)，202人次下載，產(chǎn)生一定影響。

綜上，雖然“設(shè)計(jì)與智造”項(xiàng)目取得了一些成果，但后續(xù)還有很多問題值得研究。例如，如何開發(fā)更多的校本課程，使課程由點(diǎn)及面？如何基于教學(xué)平臺(tái)融合各種學(xué)習(xí)方式，更好地支持學(xué)生的個(gè)性化混合學(xué)習(xí)？如何構(gòu)建科學(xué)的學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)的精準(zhǔn)評(píng)估？為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的整體提升及優(yōu)秀創(chuàng)新人才個(gè)性化發(fā)展這一雙重責(zé)任，我們還在努力。

注：本文系2019年江蘇省基礎(chǔ)教育前瞻性教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“設(shè)計(jì)與智造：統(tǒng)整理念下高中生學(xué)習(xí)方式的變革”階段性成果

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