高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)模式實踐研究

【摘 要】在高中通用技術(shù)教學(xué)改革背景下，如何在改進教學(xué)形式的同時培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，成為教師要探究的問題之一。文章針對高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)的必要性加以分析，同時以流程及其設(shè)計單元為例，針對高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)模式實踐策略加以探究，探究結(jié)果表明，教師需在明確單元教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)項目的基礎(chǔ)上，指引學(xué)生展開合作實踐活動，并分享實踐成果；還要總結(jié)單元教學(xué)內(nèi)容，從實際出發(fā)布置單元主題作業(yè)，繼而在完成通用技術(shù)、數(shù)理化融合育人任務(wù)的過程中，強化學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，達到提高高中通用技術(shù)教學(xué)質(zhì)量的目的。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科核心素養(yǎng)；高中通用技術(shù)；育人任務(wù)

高中通用技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)包括創(chuàng)新設(shè)計能力、工程思維、技術(shù)意識、圖樣表達等，只有學(xué)生具備學(xué)科素養(yǎng)，才能說明通用技術(shù)教學(xué)具有實效性。有些教師未能在通用技術(shù)教學(xué)中強化學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，這與教學(xué)形式固化有關(guān)，未能將通用技術(shù)、數(shù)理化融合在一起，大單元教學(xué)水平較低，影響育人效果。基于此，為了提高高中通用技術(shù)教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，以流程及其設(shè)計單元為例，探究高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)模式實踐策略顯得尤為重要。

高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)的必要性

首先，在高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)過程中，學(xué)生能進一步增強圖樣表達能力，主要源于數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)都可用圖形解決具體問題。以數(shù)學(xué)為例，在三角函數(shù)教學(xué)中，學(xué)生可根據(jù)已知條件畫出圖形，并根據(jù)圖形思考三角函數(shù)公式應(yīng)用方法，繼而強化圖樣表達能力。

其次，將數(shù)理化、高中通用技術(shù)教學(xué)內(nèi)容融合在一起，可助力學(xué)生增強創(chuàng)新設(shè)計能力，因為數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理知識能幫助學(xué)生解決創(chuàng)新設(shè)計期間遇到的問題，如運算問題、物質(zhì)屬性與反應(yīng)問題、電路連接問題等，學(xué)生得以形成與優(yōu)化STEAM思維，在該思維的支撐下，統(tǒng)籌利用數(shù)理化知識以及通用技術(shù)，保障創(chuàng)新設(shè)計事半功倍。

最后，高中推行通用技術(shù)、數(shù)理化融合育人模式，可加大信息化教改的力度，用信息技術(shù)將多個學(xué)科聯(lián)系起來，實現(xiàn)一體化、主題化教育目標(biāo)。例如，教師可在學(xué)生探究通用技術(shù)之前展示微課，引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注數(shù)理化實例，在圖像、視頻中獲取信息，對學(xué)習(xí)內(nèi)容、目的等有基本的判斷，受微課指引開展學(xué)習(xí)活動，調(diào)動學(xué)生通用技術(shù)探究積極性，進而顛覆“從上到下”的教育思路，學(xué)生能成為通用技術(shù)教學(xué)活動中的主體，不僅可借助微課學(xué)習(xí)更多數(shù)理化知識，還能有效提升創(chuàng)新設(shè)計、技術(shù)意識、物化能力等學(xué)科核心素養(yǎng)。

高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)需要注意的問題

（1）教學(xué)目標(biāo)不明確。如果融合教學(xué)目標(biāo)設(shè)定得過于籠統(tǒng)或模糊，會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏明確的方向和動力。例如，教師僅僅將目標(biāo)設(shè)定為“提高學(xué)生的綜合素質(zhì)”或“培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力”，而沒有具體說明這些素質(zhì)和能力如何在融合教學(xué)中得到提升，就會讓學(xué)生感到迷茫。

（2）項目設(shè)計單一。融合教學(xué)需要設(shè)計多元化的項目來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。如果項目設(shè)計過于單一，缺乏多樣性和挑戰(zhàn)性，會讓學(xué)生感到枯燥和乏味，從而失去學(xué)習(xí)的興趣和動力。

（3）缺乏實踐活動。融合教學(xué)需要注重實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)和掌握知識。如果缺乏實踐活動，學(xué)生會感到理論知識過于抽象和難以理解，從而無法將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題的解決中。

（4）缺乏總結(jié)環(huán)節(jié)。融合教學(xué)需要注重總結(jié)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在總結(jié)中鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效果。如果缺乏總結(jié)環(huán)節(jié)，學(xué)生會感到所學(xué)知識零散且知識難以形成體系，從而無法有效地掌握和應(yīng)用這些知識。

高中通用技術(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)模式實踐策略

1.明確單元教學(xué)目標(biāo)

為了確保通用技術(shù)與數(shù)理化融合有的放矢，奠定單元整體教育基礎(chǔ)，教師需率先解析流程及其設(shè)計單元教學(xué)內(nèi)容，并設(shè)定教育目標(biāo)。該單元教育總目標(biāo)為指引學(xué)生增強通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，如通過閱讀與繪制簡單流程圖強化圖樣表達能力。該單元教學(xué)微觀目標(biāo)有以下幾個：一是明晰流程、時序、環(huán)節(jié)的含義；二是能閱讀、繪制與設(shè)計簡單流程圖；三是了解影響流程設(shè)計的因素；四是認識到影響流程優(yōu)化的因素；五是以生活、生產(chǎn)實例為抓手優(yōu)化簡單流程[1]。

2.設(shè)計單元教學(xué)項目

單元教學(xué)以項目（任務(wù)/問題）驅(qū)動，保證教、學(xué)同頻，堅持學(xué)用結(jié)合，學(xué)生能在項目活動中全面解放，進而強化學(xué)科核心素養(yǎng)。項目不唯一，有著生本性、綜合性等特點。

3.開展合作實踐活動

在課上教師先給學(xué)生時間分享預(yù)習(xí)收獲，再根據(jù)預(yù)習(xí)情況重申重難點，如流程優(yōu)化、簡單流程設(shè)計等，在此前提下組織學(xué)生開展合作實踐活動，將單元教學(xué)項目與預(yù)習(xí)成果，轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ眉夹g(shù)與數(shù)理化融合教學(xué)的動力。例如，以“橋梁設(shè)計”為項目，同時教師利用微課準(zhǔn)備資料，利用小視頻、照片闡述某地實際情況，包括地形地貌、河流寬度、通行量等，為學(xué)生用三角函數(shù)、方程等數(shù)學(xué)知識，制定橋梁設(shè)計方案給予支持。因為在設(shè)計橋梁時學(xué)生要考慮到路基與路面的承載力，所以需要利用物理知識加以計算。通過瀏覽文本資料可知，橋梁抗腐蝕是延長工程使用年限以及減少運維成本的關(guān)鍵之一。基于此，學(xué)生需用化學(xué)知識思考提升橋梁抗腐蝕水平的方法，實現(xiàn)化學(xué)、通用技術(shù)聯(lián)動育人的目標(biāo)。在各小組明晰學(xué)習(xí)實踐項目的條件下，教師給學(xué)生合作設(shè)計橋梁的時間，其間加強動態(tài)引導(dǎo)，使各組能在實踐中關(guān)注流程，還能匯聚集體智慧優(yōu)化橋梁設(shè)計流程。在此過程中教師關(guān)注影響流程設(shè)計的因素，如橋梁建造客觀規(guī)律、建造工藝、自然環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備、建設(shè)周期、環(huán)保需求等，達到依托項目實踐活動導(dǎo)出單元知識的目的，學(xué)生得以增強工程思維、技術(shù)意識等學(xué)科素養(yǎng)[2]。

4.總結(jié)單元教學(xué)內(nèi)容

單元整體教學(xué)具有生本性、開放性與發(fā)散性，教師可圍繞總目標(biāo)、子目標(biāo)設(shè)計若干學(xué)習(xí)實踐項目，為了助力學(xué)生查缺補漏，關(guān)注通用技術(shù)課知識點，教師要將總結(jié)歸納教學(xué)內(nèi)容視為單元教學(xué)關(guān)鍵一環(huán)。例如，教師在學(xué)生完成流程及其設(shè)計單元學(xué)習(xí)任務(wù)后，可以運用信息技術(shù)在電子白板上展示思維導(dǎo)圖，關(guān)鍵詞包括流程、環(huán)節(jié)、時序、流程表達方式等，為學(xué)生在關(guān)鍵詞提示下回憶所學(xué)內(nèi)容以及感性認知上升為理性認知給予支持。以“時序”這一關(guān)鍵詞為例，學(xué)生能將時序概念、特點設(shè)為導(dǎo)圖分支，同時歸納總結(jié)知識點，如“時間上的先后順序稱為時序”，助力學(xué)生健全流程及其設(shè)計單元知識圖譜。除設(shè)計思維導(dǎo)圖外，教師還可運用信息技術(shù)展示生活、生產(chǎn)中與流程有關(guān)的實例，如做家務(wù)、制作濰坊風(fēng)箏等，用實例引導(dǎo)學(xué)生回憶所學(xué)內(nèi)容，同時在看視頻的基礎(chǔ)上回答問題，如“做家務(wù)的流程應(yīng)如何優(yōu)化”“制作濰坊風(fēng)箏時需考慮哪些問題，請畫出簡單的流程圖”等，進而在隨堂小練的進程中指引學(xué)生高效復(fù)習(xí)與總結(jié)[3]。

結(jié)束語

綜上所述，教師在高中通用技術(shù)教學(xué)中可運用融合教學(xué)模式，將單元教學(xué)活動與數(shù)理化學(xué)科聯(lián)系起來，同時為學(xué)生布置多種實踐項目，一方面掌握通用技術(shù)知識，另一方面強化工程思維、技術(shù)意識等學(xué)科核心素養(yǎng)，繼而提升高中通用技術(shù)教學(xué)水平。

注：本文系廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度一般課題“基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中通用技術(shù)跨學(xué)科融合教學(xué)研究：以數(shù)理化為實驗對象”（課題編號：2023C641）研究成果

參考文獻

李卓霖. 證據(jù)導(dǎo)向的高中通用技術(shù)PBL項目化學(xué)習(xí)模式探究[J]. 吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2023，39（11）： 136-140.

吳瑕，吳大永，陳衛(wèi)華. 高中通用技術(shù)課程實施項目式學(xué)習(xí)的實證研究[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備，2023（20）： 46-49.

陳利群. 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中通用技術(shù)課程教學(xué)研究[J]. 內(nèi)江科技，2023，44（9）： 155-156.