基于STEM理念的高中通用技術(shù)校本課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究

周映文

摘要：高中通用技術(shù)課程作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新技術(shù)能力的課程，隨著我國(guó)對(duì)教育事業(yè)的深化發(fā)展與改革創(chuàng)新，對(duì)高中通用技術(shù)課程的教學(xué)也提出了更加明確的要求。面對(duì)高速發(fā)展的社會(huì)形態(tài)，只有從高中階段就加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)知識(shí)和基本技術(shù)的普及，才有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，對(duì)學(xué)生未來(lái)的高校教育和就業(yè)工作奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的高中通用技術(shù)存在著內(nèi)容老舊、應(yīng)用性不強(qiáng)等問(wèn)題，影響了學(xué)生進(jìn)行相關(guān)課程的積極主動(dòng)性。基于現(xiàn)有的高中通用技術(shù)課程，通過(guò)引入STEM教育理念，圍繞高中通用技術(shù)校本課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐進(jìn)行了具體研究，希望能夠?qū)?yōu)化高中通用技術(shù)課程內(nèi)容、落實(shí)國(guó)家教育改革理念起到一定作用。

關(guān)鍵詞：STEM理念；高中教學(xué)；通用技術(shù)；校本課程；設(shè)計(jì)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G632.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）09-0083

教育工作直接關(guān)系到我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，影響了我國(guó)建設(shè)中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)的實(shí)踐成果。在2016年，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016～2020年）》的具體文件，明確提出要將科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)實(shí)踐內(nèi)容作為高中階段的教學(xué)基本內(nèi)容之一，完善高中教學(xué)機(jī)制，在傳統(tǒng)教育模式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化教學(xué)改革工作，以學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)為基本，全面推進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)[1]。高中通用技術(shù)作為高中階段幫助學(xué)生了解基本科學(xué)知識(shí)、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)學(xué)科，將STEM教育理念與高中通用技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行融合，有助于高中通用技術(shù)課程安排更加符合當(dāng)前教育理念和社會(huì)需求，只有引導(dǎo)學(xué)生參與到科學(xué)研究的教學(xué)過(guò)程中，才能全方位提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

一、STEM教育理念下開(kāi)設(shè)高中通用技術(shù)校本課程的實(shí)踐意義

STEM教育理念起源于美國(guó)，STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門(mén)學(xué)科的英文首字母縮寫(xiě)；在運(yùn)用STEM教育理念進(jìn)行教學(xué)工作時(shí)，主要注重的是對(duì)學(xué)生以下四個(gè)方面的培養(yǎng)：一是科學(xué)素養(yǎng)，即運(yùn)用科學(xué)知識(shí)理解生活中的事物規(guī)律并掌握相關(guān)的科學(xué)內(nèi)涵；二是技術(shù)素養(yǎng)，主要是指學(xué)生靈活運(yùn)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)作的能力；三是工程素養(yǎng)，即運(yùn)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行工程項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的過(guò)程；四是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，即學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過(guò)程中善于觀察相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決工程設(shè)計(jì)過(guò)程中問(wèn)題的相關(guān)能力。在運(yùn)用STEM教育理念進(jìn)行高中通用技術(shù)校本課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，不能單純將相關(guān)學(xué)科進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加，而應(yīng)該將多學(xué)科知識(shí)內(nèi)容融入通用技術(shù)教學(xué)中。多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的全面普及教育，能夠在教學(xué)中有效鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，契合當(dāng)前的教育理念[2]。

普通高中通用技術(shù)作為一門(mén)實(shí)踐性、動(dòng)手性極強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科，更加強(qiáng)調(diào)通過(guò)教學(xué)課程幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)思維能力、實(shí)踐動(dòng)手能力等，通用技術(shù)注重知行合一，力求通過(guò)教學(xué)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)技術(shù)的理解與應(yīng)用。在傳統(tǒng)的高中教學(xué)中，由于學(xué)生面臨高考升學(xué)壓力，繁重的教學(xué)任務(wù)導(dǎo)致面對(duì)非高考課程的通用技術(shù)，使得很多學(xué)生和家長(zhǎng)缺乏足夠的重視和興趣，導(dǎo)致這門(mén)課程的教學(xué)情況不容樂(lè)觀[3]。為了能夠進(jìn)一步提高高中通用技術(shù)的教學(xué)效果，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到教學(xué)工作中，達(dá)到基本教學(xué)目標(biāo)，需要相關(guān)教育工作者進(jìn)行深入研究。在我國(guó)新課改的教育發(fā)展形勢(shì)下，國(guó)家鼓勵(lì)高中學(xué)校結(jié)合學(xué)校的實(shí)際發(fā)展情況，開(kāi)設(shè)校本課程，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富學(xué)生的校園生活。在這種趨勢(shì)下，筆者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于STEM教學(xué)理念的高中通用技術(shù)校本課程——《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》，希望能夠通過(guò)校本課程改變當(dāng)前高中通用技術(shù)教學(xué)困境，培養(yǎng)學(xué)生具備基本的STEM相關(guān)能力。

在基于STEM教育理念的高中通用技術(shù)《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》校本課程設(shè)計(jì)中，更加強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維、圖樣表達(dá)能力和物化能力的培養(yǎng)，希望能夠通過(guò)這門(mén)課程幫助學(xué)生更好地了解相關(guān)科學(xué)素養(yǎng)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的科學(xué)思維，幫助其養(yǎng)成運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生活中遇到的問(wèn)題的能力，進(jìn)而更加符合當(dāng)前新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高中通用技術(shù)的教學(xué)要求。

二、基于STEM理念的《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》校本課程設(shè)計(jì)

1.校本課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

筆者在進(jìn)行《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》這門(mén)校本課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，先要明確課程的教學(xué)目標(biāo)。首先，通過(guò)開(kāi)設(shè)課程，幫助學(xué)生掌握高中通用技術(shù)相關(guān)的基本知識(shí)，比如，在臺(tái)燈設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)生需要掌握關(guān)于電路、涉及材料特性的基本知識(shí)，以及進(jìn)行臺(tái)燈設(shè)計(jì)的相關(guān)工具的使用方法；其次，引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握臺(tái)燈設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的完整流程，能夠合理銜接設(shè)計(jì)與制作的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)燈制作的課程目標(biāo)；再次，通過(guò)校本課程，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，通過(guò)讓學(xué)生自主創(chuàng)作設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和圖樣表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，幫助學(xué)生建立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S；最后，通過(guò)開(kāi)設(shè)《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》校本課程，培養(yǎng)學(xué)生具備基本的合作交流能力，使學(xué)生能夠通過(guò)小組合作的方法，不斷創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)，全面提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.校本課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》課程涵蓋了現(xiàn)代創(chuàng)意臺(tái)燈賞析、創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)、創(chuàng)意臺(tái)燈制作、作品展示交流、總結(jié)評(píng)價(jià)與提升五部分內(nèi)容，按照臺(tái)燈設(shè)計(jì)的邏輯過(guò)程，將先進(jìn)技術(shù)理念貫穿到科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中，將圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、流程與設(shè)計(jì)、材料選取、相關(guān)零件設(shè)計(jì)制作、電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模型與原型的制作、作品交流評(píng)價(jià)等高中通用技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容融入校本課程教學(xué)，以一種更加吸引學(xué)生興趣的方法，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中完成相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更加貼近實(shí)際生活，同時(shí)也融入了新課標(biāo)背景下對(duì)高中通用技術(shù)的教學(xué)規(guī)劃與目標(biāo)。

三、基于STEM理念的《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》校本課程教學(xué)實(shí)踐

1.校本課程中的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)踐

在進(jìn)行《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》的高中通用技術(shù)課程教學(xué)時(shí)，筆者將科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)融入教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的理解與掌握。首先在現(xiàn)代創(chuàng)意臺(tái)燈賞析階段，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)創(chuàng)意臺(tái)燈作品進(jìn)行科學(xué)賞析與評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)作品突出的科學(xué)知識(shí)，而不是單純分析作品的美感；其次在臺(tái)燈設(shè)計(jì)階段，教師引導(dǎo)學(xué)生注意臺(tái)燈設(shè)計(jì)的科學(xué)性和實(shí)用性，進(jìn)而有效提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；最后在臺(tái)燈制作階段，考慮到學(xué)生的設(shè)計(jì)方案可能在制作中存在不合理的情況，教師設(shè)計(jì)了小組作品展示解說(shuō)環(huán)節(jié)，通過(guò)小組展示圖紙，對(duì)各設(shè)計(jì)部分的功能及目的解說(shuō)，通過(guò)討論讓各小組之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，并通過(guò)點(diǎn)評(píng)來(lái)充分指導(dǎo)學(xué)生利用科學(xué)知識(shí)進(jìn)一步完善臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案的合理性。通過(guò)這種整個(gè)過(guò)程的課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、圖樣表達(dá)能力及技術(shù)意識(shí)。

2.校本課程中的技術(shù)素養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)踐

在進(jìn)行《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》課程教學(xué)時(shí)，考慮到新課標(biāo)對(duì)高中通用技術(shù)的教學(xué)要求，筆者將技術(shù)素養(yǎng)培養(yǎng)融入校本課程的教學(xué)內(nèi)容中，培養(yǎng)學(xué)生具備良好的實(shí)踐動(dòng)手能力。首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生一同學(xué)習(xí)了電路基本知識(shí)和臺(tái)燈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，使得學(xué)生具備了一定的技術(shù)意識(shí)；其次，在臺(tái)燈制作階段，教師采用小組式教學(xué)方法，安排學(xué)生以小組為單位進(jìn)行合作創(chuàng)作，通過(guò)這種合作交流的方法，能夠引導(dǎo)學(xué)生自主參與到設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)相關(guān)技術(shù)的理解，全面提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。

3.校本課程中的工程素養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)踐

工程素養(yǎng)更加重視學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作學(xué)習(xí)中統(tǒng)籌整個(gè)過(guò)程的工程思維能力，為了幫助學(xué)生具備基本的工程素養(yǎng)，筆者在進(jìn)行《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》的課程教學(xué)中，形成了“自主思考—小組研究—班級(jí)評(píng)價(jià)”的教學(xué)方案。首先，在臺(tái)燈設(shè)計(jì)的初期教學(xué)階段，教師對(duì)臺(tái)燈設(shè)計(jì)提出了關(guān)于美觀、實(shí)用、安全、創(chuàng)新等方面的要求，安排學(xué)生通過(guò)自主思考，不斷充實(shí)自己的臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案。教師可以采取隨機(jī)點(diǎn)名的方法，通過(guò)班級(jí)交流的模式，及時(shí)了解學(xué)生的設(shè)計(jì)理念，并提出相應(yīng)的改進(jìn)策略，完善學(xué)生的設(shè)計(jì)方案。其次，在臺(tái)燈制作的教學(xué)階段，教師鼓勵(lì)班級(jí)學(xué)生通過(guò)自由結(jié)組進(jìn)行集體制作，在這一過(guò)程中，能夠?yàn)閷W(xué)生的工程制作營(yíng)造輕松的氛圍，有利于學(xué)生全身心投入到臺(tái)燈的制作過(guò)程中。最后，教師開(kāi)展了班級(jí)臺(tái)燈作品展示與評(píng)價(jià)活動(dòng)，通過(guò)投票的方法，評(píng)選出最具創(chuàng)意和安全實(shí)用性的臺(tái)燈作品。通過(guò)這種全新的教學(xué)方案，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生具備合格的工程素養(yǎng)。

4.校本課程中的數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)踐

為了培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決生活問(wèn)題的習(xí)慣，筆者將數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)融入校本課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。首先，在進(jìn)行臺(tái)燈作品賞析階段，教師采用視頻動(dòng)畫(huà)的方法，幫助學(xué)生從各個(gè)角度對(duì)作品進(jìn)行分析，幫助學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合的思維習(xí)慣；其次，在進(jìn)行臺(tái)燈設(shè)計(jì)時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生將設(shè)計(jì)內(nèi)容通過(guò)草圖的方法展示出來(lái)；最后，在高中通用技術(shù)課程教學(xué)中，三視圖作為課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果一直不甚明顯。為了改變這一現(xiàn)狀，教師在課堂上與學(xué)生一同完成臺(tái)燈三視圖的繪畫(huà)工作，幫助學(xué)生了解基本的尺寸規(guī)范，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)三視圖的理解和基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

以《創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)》為例，基于STEM理念的高中通用技術(shù)校本課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究，有效地全面提高了高中通用技術(shù)課程的教學(xué)效果，學(xué)生設(shè)計(jì)的作品參加省市比賽也獲得了很好的成績(jī)，學(xué)生對(duì)于通用技術(shù)課程的興趣和積極性都得到了很大程度的提升。

綜上所述，筆者基于STEM教育理念，進(jìn)行了通用技術(shù)校本課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，系統(tǒng)分析了校本課程的設(shè)計(jì)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)踐過(guò)程，希望能夠?qū)?yōu)化高中通用技術(shù)教學(xué)內(nèi)容提供相應(yīng)借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[3]金榮.新課改背景下高中通用技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及解決策略[J].基礎(chǔ)教育論壇，2019（35）：33-34.

（作者單位：廣東省廣州市增城區(qū)高級(jí)中學(xué)511300）