高中通用技術學科核心素養中物化能力的培養

趙欣云

隨著社會的發展，科技的進步，高中通用技術學科的教育在我國中學教育中占據了重要的地位。高中通用技術課程是以培養和提高學科核心素養為主旨的，該學科的核心素養包括：技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力五個方面。基于學科核心素養中物化能力的培養在高中通用技術教育教學中具有重要意義。通用技術課程中進行一個項目的教學實施，通常包括項目設計、方案呈現、制作實施及測試優化的過程，最終形成實物作品。“做中學”“學中做”是貫穿整個通用技術課程的非常重要的教學手段。在這個過程中可以培養和提升學生的通用技術核心素養。其中最考驗學生動手實踐的過程，就是學生能夠將自己的設計方案，通過制作模型或者原型，形成實物的具體過程。這個過程可以培養和提升學生的物化能力。

一、高中通用技術核心素養中物化能力的含義

物化能力就是指采用一定的工藝方法等將思考、方案轉化為有用物品，或者對已有物品進行進一步改進與優化的能力。通過學習，學生能知道常見材料的屬性和常用工具、基本設備的使用方法，了解一些常見工藝方法，并形成一定的操作經驗和感悟；能根據方案設計要求，進行對材料的選擇、測試與規劃，對工具的選擇與使用，工藝設計與產品制作等；能獨立完成模型或產品的成型制作、裝配及測試，具有較強的動手實踐與創造能力；能體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用，在物化過程中形成嚴謹細致、精益求精、追求卓越的工作態度。

二、教學內容中物化項目的確定

教師在備課時，設計情境引入和學生創意項目時，應重點考慮從學生的生活體驗出發，著力于解決生活中的實際問題，且是有可行性的，可解決、可實踐并完成的項目。對于有些設計項目，學生能夠在學校現有的技術條件下，根據自己的創意設計方案，通過動手操作，完成實踐，最終制作成成品。而有些設計項目，在學校現有的技術條件下，學生可能很難制作成成品。因此，教師在教學過程中，可以根據實際條件，選擇適宜學生在學校制作完成的項目。這樣學生在學習過程中，就能體驗到從制訂設計方案、制作實施及測試等完整的過程，有利于真正通過實踐過程培養和鍛煉學生的物化能力。

例如，在講“簡單結構的設計”時，我們選擇了這樣幾個主題：筆筒、橋梁、臺燈等。學生可以選擇自己身邊容易獲取的材料，如報紙草稿紙的舊物利用，或者實驗室的3D材料等，根據各小組自己設計的方案，設計制作筆筒。對于橋梁模型的設計制作，學生也是比較容易操作的，因為可以就地取材，選擇適宜的木棒、筷子、硬紙殼等制作模型，然后用模型進行測試。對于臺燈的設計，教師可以提供一些必需的電子元件和其他材料等，在通用技術的課堂上，學生就可以利用實驗室的設備，進行作品的制作和測試。這些都是可以進行實踐并完成的項目，學生可以在現有的條件下，去嘗試動手實踐和創造，體驗從設計到物化的過程。

三、物化過程中技術方法的多樣化

對設計方案進行物化，就一定會用到某些技術方法。教師在給學生準備技術設備和工具時，可以選擇本校實驗室里已有的工具，指導學生了解一些常見工藝，認識工具的功能、特點以及使用方法和使用過程中的注意事項。這也是通用技術課程中非常重要的學習內容。只有在了解了各種工具的功能、使用技巧和注意事項后，在確保人身安全的前提下，學生才能夠針對自己的設計方案，選擇可行的工具實施操作，以此提高學生制作成品的積極性和安全性。

同一個作品的制作過程，學生可以選擇不同的工具和方法進行加工制作。例如：針對此項目———對現有的黑板擦進行創新設計，我班學生分小組制訂了很多新穎的黑板擦設計方案。各小組針對本組的設計方案，挑選合適的材料，再利用可使用的工具或設備物化成產品。在這個過程中，有的小組根據設計要求選擇用3D軟件建模，用3D打印機打印出黑板擦的整體外部結構，再將毛刷和一些必需的電子元件組裝起來，開發新的可自動吸粉塵的功能。還有的小組根據設計方案，挑選ABS材料和薄木板，選擇使用電腦軟件設計和激光切割機切割，最后將切割好的構件組裝形成新的黑板擦，開發吸附粉塵的功能。還有的小組選擇現有材料，利用實驗室的鋸子和銼刀等工具，根據設計方案，制作出黑板擦的成品，并進行了測試和改進。因此在課堂教學中，教師可以根據學校的實際條件和學生的實際能力，選擇合適的實施工具和方法，指導和鼓勵學生自己動手實踐，努力創造出新穎的產品。實踐是提高物化能力最直接、最有效的方式。通過實操、實訓等形式，可以讓學生在實踐中學習和掌握從設計方案到物化過程的要領，提高物化能力，并在實踐和獲得成就感的過程中，體驗工匠精神在物化過程中嚴謹細致、精益求精、追求卓越的工作態度。

四、關注對物化過程和作品成品的評價

評價體系是檢驗學生學習效果、激發學生進一步學習興趣的有效手段，并且也有利于促進師生的教學相長。教學評價內容和過程應充分尊重學生的個性和創造性，盡量做到詳細評價，讓每位同學的努力都被看見，能在評價中得到體現，同時又要與總體評價相結合。因此，教師在制訂通用技術課堂評價表的時候，要重視從兩個方面分別開展評價：過程性評價和最終成果的評價。

過程性評價表可以設計成學生自評和小組互評兩種形式。這樣有利于調動學生進行過程性評價的積極性，也可讓學生注重自己在實踐過程中的表現———實踐參與的程度、參與的水平、團隊協作和情感態度等，并且學生通過互評，也會引發思考：自己該從哪些方面去評價這個作品？例如：在實踐活動課“水火箭的制作”過程中，我設計的過程評價內容包括對知識的理解、對工具的使用、對工藝水平的要求，以及小組內的合作精神，還有檢驗小組之間的互相幫助與競爭。進行小組互評，可以引導學生換位思考，提升學生對評價的認知、對知識的理解、對工具使用要領的把握，提升學生對動手制作實物即物化的能力。學科核心素養中的物化能力可以很好地在過程性評價中得到升華。

作品成果的評價表可以設計成分角色對最終成品進行評價。評價的群體多樣化帶來評價的角度多樣化。例如，對“水火箭”，可從外觀設計、水平飛行距離、目的準確性等多角度進行評價。這樣有利于從多角度去觀察和思考本小組的設計和制作，在評價的基礎上多思考、分析和不斷改進完善自己的設計。還有可以以銷售的反饋作為最終的評價方法。有一次，學生小組設計了一種新型可吹出音樂的樂器，并利用相應的工具制作成實物或模型。我建議他們將自己的作品多制作一些，拿到學校的“跳蚤市場”去售賣，并進行問卷調查。產品銷量不錯，學生很有成就感。他們還收集到了一些反饋意見，并根據反饋意見，進行思考和討論，改進方案，再次根據改進方案制作成品。這種基于真實情境的評價方式，讓學生理解了技術是為生活服務的，技術源于人們生活中的需求和人類一些美好的愿望，同時能促進學生更加積極地參與技術實踐活動，培養并不斷提升學生的物化能力。

五、結語

總之，教師在日常的通用技術課堂教學中，應該重視物化能力的培養。通用技術核心素養的培養是一個長期且系統的過程，其中物化能力的培養也是一個慢過程，急不得，需要慢慢來。學生在不斷體驗收獲的過程中能夠激發出積極參與的熱情，同時也進一步提升其自身的物化能力，從而形成不斷參與和嘗試的習慣。教師要做的就是確定好項目主題，通過系統的通用技術課程安排，最大限度地為學生提供動手實踐機會，激發學生進行創造的熱情和動力，激發學生創新創造潛能，提升學生從設計到成品的物化能力，可持續性地培養學生學科核心素養，促進學生綜合素質的全面發展。