基于STEAM理念的通用技術(shù)物化能力培養(yǎng)

林嘉欣　梁建林

摘 要：近年來(lái)，STEAM教育在我國(guó)逐漸升溫，由于其重實(shí)踐性、綜合性，成為一種新興的教學(xué)理念，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手完成感興趣的項(xiàng)目，在項(xiàng)目過(guò)程中學(xué)習(xí)各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和自主探索精神，開(kāi)發(fā)學(xué)生潛能。在通用技術(shù)課程中融入STEAM理念，發(fā)揮STEAM教育的綜合實(shí)踐性，能夠很好地培養(yǎng)和提高學(xué)生通用技術(shù)的物化能力。

關(guān)鍵詞：STEAM模式 項(xiàng)目教學(xué)法 通用技術(shù)物化能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1672-1578（2018）08-0148-02

1 通用技術(shù)物化能力

高中通用技術(shù)作為一門(mén)全新的課程，體現(xiàn)了課程的基礎(chǔ)性、通用性，這是有區(qū)別專(zhuān)業(yè)技術(shù)的技術(shù)。在日常生活中應(yīng)用較為廣泛，對(duì)學(xué)生發(fā)展具有深遠(yuǎn)的遷移價(jià)值。通用技術(shù)作為獨(dú)立新學(xué)科，能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入技術(shù)的世界，讓學(xué)生得以適應(yīng)社會(huì)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、動(dòng)手能力。2016年，我國(guó)《普通高中各學(xué)科核心素養(yǎng)一覽表》中明確指出通用技術(shù)核心素養(yǎng)包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)以及物化能力5個(gè)方面內(nèi)容。通用技術(shù)物化能力指的是將意念、方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化的能力。在通用技術(shù)教學(xué)中以物化能力培養(yǎng)為教學(xué)核心，以“實(shí)物化結(jié)果”為目標(biāo)，讓學(xué)生在實(shí)踐中了解常見(jiàn)材料的屬性和常用工具、基本設(shè)施的使用方法，了解一些常見(jiàn)工藝方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料規(guī)劃、工藝選擇、方案優(yōu)化、技術(shù)試驗(yàn)等，從而實(shí)現(xiàn)模型或產(chǎn)品的成型制作、裝配及測(cè)試，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)造能力，即物化能力。物化能力是在通用技術(shù)實(shí)踐過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)之一，同時(shí)也表現(xiàn)出學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、協(xié)調(diào)合作與分工能力等。

2 STEAM項(xiàng)目教學(xué)的特點(diǎn)和模式

2015年《教育部十三五規(guī)劃綱要》表示，有效利用信息技術(shù)推進(jìn)“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，使學(xué)生具有較強(qiáng)的信息意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí)。2016年，教育部進(jìn)一步提出要貫徹國(guó)家“雙創(chuàng)”要求，為創(chuàng)客教育、“STEAM課程”提供教育裝備支撐，探索將新的教育裝備融入課堂，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。STEAM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Math）首字母的縮寫(xiě)組合，是5個(gè)學(xué)科的疊加組合，構(gòu)成了新的課程。STEAM項(xiàng)目教學(xué)具有綜合性、趣味性、創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性特點(diǎn)，一定意義上而言，STEAM教學(xué)是工程技術(shù)項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)教學(xué)。經(jīng)過(guò)20多年的研究，STEAM教育已積累了大量的基礎(chǔ)性研究成果，我國(guó)在STEAM理念實(shí)踐上也已逐漸融入到很多的中小學(xué)、高校，目前在中小學(xué)教育方面主要圍繞在開(kāi)源硬件、三維打印、激光雕刻等技術(shù)課程方面。

在高中通用技術(shù)教學(xué)中，選擇合適的教學(xué)項(xiàng)目，逐漸將項(xiàng)目教學(xué)模式有機(jī)融合。通過(guò)立足于真實(shí)情境問(wèn)題的課程設(shè)計(jì)，剔除缺乏科學(xué)理論支撐的項(xiàng)目，選擇難度適中的熱點(diǎn)性、經(jīng)濟(jì)性、趣味性項(xiàng)目，讓學(xué)生在STEAM項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐中認(rèn)真貫徹執(zhí)行，注意發(fā)揮項(xiàng)目中對(duì)學(xué)生收集信息、分析問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流溝通能力的培養(yǎng)。

3 STEAM項(xiàng)目教學(xué)能培養(yǎng)通用技術(shù)物化能力的原因

STEAM教育在近些年的基礎(chǔ)研究中展現(xiàn)了體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性等新核心特征，其教育重點(diǎn)立足于多學(xué)科相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)中，而不是某一特定學(xué)科，用于解決實(shí)際生活中的問(wèn)題，具有一定挑戰(zhàn)性、趣味性、創(chuàng)造性，為學(xué)習(xí)者帶來(lái)了體驗(yàn)感，更關(guān)注學(xué)習(xí)者間的協(xié)作精神、實(shí)踐精神。從現(xiàn)有的STEAM教育實(shí)例來(lái)看，這一教學(xué)模式普遍被學(xué)生所接受，且在實(shí)踐動(dòng)手方面被認(rèn)為是值得投入學(xué)習(xí)的。STEAM教育的體驗(yàn)性、創(chuàng)造性、協(xié)作性等特點(diǎn)，對(duì)通用技術(shù)物化能力培養(yǎng)具有積極作用，鼓勵(lì)學(xué)生參與設(shè)計(jì)、實(shí)踐與體驗(yàn)，從而獲取知識(shí)。在STEAM項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，往往蘊(yùn)含著項(xiàng)目的問(wèn)題分析、解答過(guò)程，具有較強(qiáng)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)性，有助于打破學(xué)科體系界限，鞏固學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，適用于通用技術(shù)教學(xué)。如，通用技術(shù)中《簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》一課，借助“簡(jiǎn)單手機(jī)支架的設(shè)計(jì)與制作”這一實(shí)踐項(xiàng)目，符合學(xué)生生活中高頻率使用手機(jī)和手機(jī)支架這一現(xiàn)象，因此，這一項(xiàng)目?jī)?nèi)容切合學(xué)生實(shí)際，同時(shí)也是對(duì)《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》中設(shè)計(jì)的一般過(guò)程的復(fù)習(xí)。在簡(jiǎn)單手機(jī)支架模型制作過(guò)程中，透過(guò)不同材料、不同形式、不同結(jié)構(gòu)，學(xué)生可體驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的樂(lè)趣，培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力，并在圖紙的模型制作中實(shí)現(xiàn)物化。

4 STEAM項(xiàng)目教學(xué)在通用技術(shù)課程中的活動(dòng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

4.1 STEAM項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)要素

4.1.1 教師間的配合

開(kāi)展STEAM項(xiàng)目教學(xué)需要教師具有較強(qiáng)的綜合能力，組織不同學(xué)科教師教授同一個(gè)項(xiàng)目中不同教學(xué)環(huán)節(jié)，教師間相互配合，學(xué)生遇到該學(xué)科的專(zhuān)業(yè)性問(wèn)題時(shí)，可尋找對(duì)應(yīng)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)教師請(qǐng)教。在該教育模式下，教師承擔(dān)著教學(xué)設(shè)計(jì)者、活動(dòng)組織者和學(xué)習(xí)引導(dǎo)者的角色。在通用技術(shù)課程教學(xué)中，基于學(xué)生的基本概念和技能，教師可合理化設(shè)計(jì)符合學(xué)生不同需求的教學(xué)主題，滿足不同類(lèi)型學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。如可折疊的自行車(chē)的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以從材料、折疊方式、折疊后的占地空間、自行車(chē)重量、性能、美觀等多角度出發(fā)，滿足學(xué)生對(duì)材料、形式、結(jié)構(gòu)等不同方面的學(xué)習(xí)需求，進(jìn)行開(kāi)展情景性、探究性、協(xié)作性的學(xué)習(xí)。

4.1.2 發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性與能動(dòng)性

STEAM項(xiàng)目教學(xué)模式與通用技術(shù)教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的物化能力，需要充分發(fā)揮學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)、興趣、創(chuàng)造性與能動(dòng)性。教學(xué)項(xiàng)目結(jié)合學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活，有助于學(xué)生從廣度和深度兩方面入手，積極應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)技能，協(xié)助完成項(xiàng)目的物化。

4.1.3 優(yōu)化課程設(shè)置

教師在STEAM項(xiàng)目教學(xué)模式的應(yīng)用過(guò)程中，要提升STEAM 教學(xué)模式的實(shí)效性，可參考魔方拼圖《最后的晚餐》、攀巖金字塔模型等國(guó)際優(yōu)秀STEAM課程課例，進(jìn)行改造和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，優(yōu)化課程內(nèi)容，滿足生活實(shí)際，滿足學(xué)生的個(gè)別化學(xué)習(xí)需求。

4.2 STEAM項(xiàng)目教學(xué)在通用技術(shù)課程中的活動(dòng)設(shè)計(jì)

4.2.1 選擇合適的教學(xué)項(xiàng)目

基于STEAM項(xiàng)目教學(xué)的通用技術(shù)教學(xué)，教師首先需遵循課程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇教學(xué)項(xiàng)目。其次，教師需考慮所選項(xiàng)目要解決的問(wèn)題，剔除在現(xiàn)實(shí)生活中缺乏現(xiàn)實(shí)意義的項(xiàng)目。教學(xué)項(xiàng)目的難度影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，過(guò)于簡(jiǎn)單的項(xiàng)目難以吸引學(xué)生參與其中，過(guò)于困難的項(xiàng)目會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，難度適中的項(xiàng)目才能讓學(xué)生在STEAM項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐中認(rèn)真貫徹執(zhí)行。

教師在選擇教學(xué)項(xiàng)目時(shí)，需要注意的是通用技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)并不要求學(xué)生必須給出行之有效的解決方案，而是在項(xiàng)目實(shí)踐中讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)來(lái)提高對(duì)實(shí)際問(wèn)題的處理能力。因此，教師在應(yīng)用STEAM教學(xué)模式時(shí)，所選項(xiàng)目可以是現(xiàn)階段的熱點(diǎn)話題，可以是經(jīng)濟(jì)性、趣味性的活動(dòng)，也可以是具有前瞻性的思路。注意發(fā)揮項(xiàng)目中對(duì)學(xué)生收集信息、分析問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流溝通能力的培養(yǎng)，學(xué)生則在項(xiàng)目活動(dòng)中要提升自我管理能力。

4.2.2 立足于真實(shí)情境問(wèn)題提升學(xué)生的物化能力

基于STEAM理念的通用技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)模式的應(yīng)用，立足于真實(shí)情境，提升學(xué)生解決問(wèn)題能力。以“簡(jiǎn)單手機(jī)支架的設(shè)計(jì)與制作”這一項(xiàng)目為例來(lái)說(shuō)明：在正式進(jìn)行手機(jī)支架原型制作前，先安排1課時(shí)時(shí)間，讓學(xué)生們就地取材，利用身邊的材料來(lái)搭建支架結(jié)構(gòu)模型。如紙、牙簽、吸管、塑料棒、鉛筆等都是學(xué)生生活中最易接觸到和獲取到的材料，容易操作且能夠取得較好的效果。其中，紙、牙簽、吸管容易彎折，可以較好規(guī)劃結(jié)構(gòu)尺寸，也容易實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)連接，但兩者在承重能力方面不足，在最初模型搭建時(shí)，可更加側(cè)重功能需求。為此，用于測(cè)試用的手機(jī)可以是樂(lè)高搭的框架模型，重量輕，便于功能需求檢測(cè)，學(xué)生可以隨意發(fā)揮，創(chuàng)造出更具個(gè)性化、創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。不同的選材影響著最后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度和美觀度，如紙張來(lái)源更廣，可以卷起來(lái)使用，類(lèi)似于吸管形狀，但連接起來(lái)的難度大于吸管，鉛筆是學(xué)生最常用的文具之一，但鉛筆不容易折疊，處理起來(lái)難度較大。在初始模型搭建過(guò)程中，可鼓勵(lì)學(xué)生采用吸管、牙簽、鉛筆、樂(lè)高等材料，分組展開(kāi)項(xiàng)目活動(dòng)，比較不同材料搭建出來(lái)的不同形式模型及其難易程度。有了經(jīng)驗(yàn)后，可鼓勵(lì)學(xué)生自己準(zhǔn)備材料進(jìn)一步完善手機(jī)支架的設(shè)計(jì)與制作，思考手機(jī)支架所需要具備的承重能力、美觀、便捷、便攜等問(wèn)題，在提高物化能力的同時(shí)，發(fā)揮創(chuàng)造性、想象力。

4.3 STEAM項(xiàng)目教學(xué)在通用技術(shù)課程中的教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中必不可少的重要手段，是對(duì)項(xiàng)目過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)。對(duì)“簡(jiǎn)單手機(jī)支架的設(shè)計(jì)與制作”的教學(xué)評(píng)價(jià)除了模型需滿足功能需求外，還可以將外觀裝飾與美化納入其中，形成多維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，完善評(píng)價(jià)體系。如有幾組學(xué)生在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求情況下，較好實(shí)現(xiàn)了作品的物化創(chuàng)新。有一款手機(jī)支架外形采用的是手掌骨架結(jié)構(gòu)，教師點(diǎn)評(píng)：造型富有新意，配色大膽，具有視覺(jué)沖擊效果，在滿足手機(jī)支架功能基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)。結(jié)合 STEAM 教學(xué)理念，在通用技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)學(xué)生的作品在實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能外，還應(yīng)當(dāng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)造力、想象力，不過(guò)多限制設(shè)計(jì)規(guī)則，鼓勵(lì)以小組討論、合作方式，讓物化效果變得更加豐富多樣，在教學(xué)評(píng)價(jià)中關(guān)注學(xué)生的設(shè)計(jì)思路與實(shí)施困難的解決方案，肯定學(xué)生，鼓勵(lì)和指導(dǎo)，也可以師生一起進(jìn)行合適的“批判”，對(duì)有缺失的地方想辦法做得更符合要求，不斷思考完善，從而使學(xué)生增強(qiáng)技術(shù)意識(shí)，學(xué)會(huì)技術(shù)，應(yīng)用技術(shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

在通用技術(shù)教學(xué)中融入STEAM理念，讓學(xué)生能真正體驗(yàn)通用技術(shù)學(xué)習(xí)的趣味性、協(xié)作性、藝術(shù)性、技術(shù)增強(qiáng)性，并且在動(dòng)手實(shí)踐的探究過(guò)程中，培養(yǎng)通用技術(shù)物化能力。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：林嘉欣（1984-），女，漢，廣東廣州人，中學(xué)教師，中學(xué)通用技術(shù)一級(jí)，大學(xué)本科，從事通用技術(shù)教學(xué)。