基于STEAM理念的高中通用技术教学探析

来源:用户上传      作者:陈捷华

　　摘 要：STEAM理念是一种将不同学科知识相互融合的教育教学理念，有助于學生学以致用来解决生活中的实际问题。将STEAM理念中的技术性、科学性、创新性融入通用技术课程中，采用目标任务教学法，用以培养学生运用多种学科知识综合思考与解决问题的能力。通用技术学科核心素养要求培养学生做有技术意识、会设计、能动手、善创新的人。本文对STEAM理念的通用技术课程在教学中的应用进行了探究，主要以目标任务进行教学设计。
　　关键词：STEAM理念;高中;通用技术;教学
　　STEAM理念是将技术、工程、科学、艺术、数学等几个方面的知识进行融合，形成一个大的综合性强的“知识圈”，目的是能培养出综合素养高且具有应变复杂社会能力的新时期青年。近年来，STEAM理念深受各国的关注并得到快速发展，教育部于2017年发布了《中国STEAM教育发展报告》。另外，我国高中通用技术课程改革处于由单科向综合课程转变的阶段，如何实现课程的综合化是目前面临的主要问题。《普通高中通用技术课程标准》明确规定了通用技术课程的性质：综合性，学科体系的超越，主要体现在多学科、多领域知识的相互联系和综合运用。学生进行学习时，不仅要运用语文、数学、物理等方面知识，还需要运用经济、法律、审美等其他领域知识。由此看出，通用技术是一门融合STEAM教育理念的学科。
　　一、 STEAM理念概述
　　STEAM理念涵盖着五门学科内容，它强调将各学科进行相互融合，创新地运用各科知识。其强调了各学科之间的关联性，结合学生生活将抽象知识呈现，通过跨学科学习的方式解决实际问题。在STEAM理念中，教师设定的任务应存在一定可拓展性，并将其置入不同的情境中，设定相应的目标，目的是由学生完成任务中灵活的解决所面对问题最终实现目标，并通过完整的作品展示考查学生对各学科知识的掌握情况。在这过程中，任务存在一定拓展性使得学生有对问题进行解释的自由，而不同情境中的明确目标则要求学生能够利用各学科知识形成解决方案，确保方案能达成既定目标。开展STEAM理念教育教学研究的步骤为：生成研究主题、制订研究计划、了解研究主题、撰写研究方案、准备和开展实验、统计分析、解释数据、报告结果。在具体STEAM任务教学中，学生需要解决一些比较复杂、具有阶段性的问题，在整个具体操作过程中学生能够找出存在的问题并想出解决方法，这样在培养学生的创新能力的同时也提升了学生学习能力。STEAM理念的多元化可以为不同需求的学生提供相应的教育，因此，这一理念可以面向全体学生。
　　二、 高中通用技术课程分析
　　通用技术课程是高中阶段的必修课程之一，是以提升学生的技术素养、技术意识而能应用实践为目标。该课程的设置目的是让学生在学习过程中接触全面性的技术教育，从而获得一定的技术经验。该课程旨在培养学生人文素养和实际动手能力，并且在学习过程中让学生了解最先进的技术和文化。通用技术课程的主要包括技术与设计1与2以及相配套选修课程。在整个课程中，学生进行产品设计时，首先能发现存在的问题，然后针对性的制作设计方案，再以设计方案为依据做出模型，并对模型进行试验，检验产品的性能。通过整个设计过程，学生不仅可以体验一个产品设计需要经历的过程，还能提升自身的技术素养和创新精神。
　　三、 基于STEAM理念的通用技术课程实施
　　STEAM教育理念的各学科相互融合相互关联与高中通用技术课程的课程标准及其对于学生核心素养提升是相匹配的，所以，教师可以在STEAM教育理念下开展高中通用技术课程教学，实现已有知识和技能的综合运用、新知和创新的融合应用。
　　（一）课程设计
　　STEAM理念下的高中通用技术课程涵盖着：设置课程理念目标、学时安排、教师配置等方面。以知识与技能、制作与创新、情感道德与价值观为考核标准的同时，加大对学生实践能力与锲而不舍精神的培养，增强学生对设计技术及所关联学科的兴趣，通过让学生了解通用技术的基础概念，促进学生解决问题、探究科学的技能，使得学生明白所涉及的各学科内容之间的相关性，达到学生能综合应用关联的知识。另一方面，基于STEAM理念的课程设计是让学生以参与活动，完成任务的方式进行学习，获得一种动手做的课堂体验，通过设计、建构、合作、创造等解决问题。通过将STEAM教育特性融入课程，采用项目式教学，为学生布置任务，明确目标，从而培养学生技术能力，让学生形成运用技术原理解决实际问题的能力。
　　（二）教学目标及任务的选择
　　在STEAM理念下的通用技术课程项目教学实施中，其实践任务的选择至关重要。首先，STEAM目标任务教学的选择要依据通用技术的课程标准，不能脱离教学大纲。其次，在选取到合适教学目标任务的时候，要考虑在整个目标任务实施过程中学生可能会遇到的问题。最后，教师要结合现实生活有针对性地选择教学目标，一些对于中学生来说操作比较简单的目标任务可以排除，还有部分操作难度比较大的目标任务，可能会让大部分学生失去积极性和自信心，也不适用于进行课堂目标任务教学。因此，STEAM目标任务教学需要选择一些难度适中，大部分同学都可以完成的、结合生活实际的目标任务。
　　本文以多功能笔筒设计和台灯的制作为例说明通用技术在STEAM目标任务教学指引下的实践教学。所制作的笔筒与台灯都是学生在学习、生活中经常接触的物品。目的是提高学生参与设计的积极性与兴趣。无论是多功能笔筒设计，还是制作台灯都关联着多学科知识，这符合STEAM教育理念。因此，以这种形式开展实践设计活动，可以提升学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。
　　（三）教学目标及任务实施过程
　　1. 设计多功能笔筒
　　这节实践课注重手脑并用，关键是让学生在课堂中以目标为导向，完成制作。多功能笔筒的设计与制作源于学生的生活，具有实际的生活情境，教师将教材的知识体系重组并放到目标任务中，实现了学生对知识的自主建构，在通用技术学科核心培养的基础上，达成了提升学生创新设计和工程思维的目的，实现了STEAM教育理念与艺术的融合。制作任务要求由小组合理设计、规划利用所提供规格的多层板原材料，要求学生加工据割后至少有六处以上连接，同时可自备其他材料进行加工。在功能上，方便取放常用文具，有两个以上功能区，且符合创新性、实用性、美观性、安全性等设计元素。在任务实行过程中，教师主要督导学生的任务进展，掌握不同小组的学习情况，相应地调整实践步调，及时为学生提供理论支持和技术支撑。学生则及时地记录目标任务完成的进度及问题，填写实践报告表。最后的成果评价可以通过对作品进行互评、对作品进行功能性测试和稳固性测试，以及以达到总目标的前提下，从造型精美程度、结构稳定程度、使用便利程度、加工难易程度等方面进行考量。 　　2. 自主制作一款台灯
　　全班同學每4人一组进行台灯项目制作。每组发一份阶段性工作记录，用来记录每一阶段遇到的问题以及解决方法。在台灯设计初期，学生可以利用信息技术查阅相关资料，了解台灯的基本构造，下载一些台灯的素材等。根据查阅的相关资料，每组确定自己的设计方案。考虑到安全问题，不选用220V的电源，而是选用两节5号电池进行供电。考虑到学生第一次接触焊接，难度较大，选用带电线的LED灯泡作为台灯的灯泡。教师不对台灯制作方法进行过多的限制，制作目标是能实现灯亮，外形可以根据自己的意图自行设计。学生利用教师提供的材料和通用技术实验室现有的材料进行设计，将艺术方面的知识融入草图的绘制中，根据设计草图进行实物搭建，其中电路的连接涉及物理知识，学生需要在工作记录上先画出电路图，然后根据所画电路图进行连接。根据电学知识进行电学元件的连接，教会学生使用电烙铁进行焊接，培养学生的实践能力。台灯模型的制作不仅锻炼学生的物化能力，还丰富了技术设计方面的知识。
　　四、 基于STEAM教育的通用技术课实际价值及意义
　　中国的应试教育体制，一直没有较大的改观。往往导致学生甚至教师的教学目的都很明确——为了考试而学习，而并非从学习的本质出发，提高学生的综合素质。长此以往，就形成了高考不考的就不用学或不用太认真的局面。但是在实际的教学中，学习通用技术并不需要进行考试，而是通过这样一个课程去掌握学习的方法，锻炼学生的能力。
　　五、 结束语
　　综上所述，基于STEAM理念的通用技术课程可以让学生真实地面对当前的生活，体验现代先进的技术，进一步提升学生的技术素养。在项目实践过程中，避免了机械的动手操作，提升了学生勇于探索和综合运用多种学科知识去解决生活中实际问题的能力，教师更加关注学习过程，教学评价逐渐变得多元化。作为一名通用技术教师要不断学习探索STEAM教育方式，并将这种教育方式运用到通用技术课程中，让学生充分发挥学习主体作用，给学生创造广阔的思考空间，引导学习勇于探索、积极思考、付诸实践，在实践的过程中学习知识、掌握技能。高中通用技术课程应在STEAM教育视野下开展，通过项目的形式开展教学，让学生主动进行创造性设计，尝试综合运用各学科知识，为学生营造充分的自主空间，让学生在研究、实践中获取知识，提升能力。
　　本文系福建省宁德市中学教育科学研究2018年度课题“技术学科基于STEAM理念的中学生学习和创新能力培养”（FJNDKY18-409）研究成果。
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　　作者简介：
　　陈捷华，福建省宁德市，福建省宁德市古田县第一中学。
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