第二課堂技術教育活動的調(diào)查與分析

陳明艷

(重慶市渝北區(qū)中央公園小學，重慶，401120)

我國2011年頒布的《全日制義務教育科學(7—9年級)課程標準(實驗稿)》中將“技術設計”作為一個主題劃分在STSE內(nèi)容領域，同時增加了環(huán)境教育內(nèi)容標準，關注環(huán)境與技術的關系。2017年頒布的《小學科學課程標準》將“工程與技術”作為新課程內(nèi)容進行了詮釋。《普通高中課程方案》中也增加了“技術”學習領域。[1]這說明我國基礎科學教育非常重視技術教育，技術教育與其他學習領域、社會和環(huán)境問題有機結合，讓青少年對當代重大課題有比較全面的了解。

但從技術教育實施者的角度看，教師對技術教育的關注度不夠，或技術教育只是對學習領域知識內(nèi)容的補充和拓展，技術教育實施過程舉步維艱?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》指出，要“開發(fā)實踐課程和活動課程，增強學生科學實驗、生產(chǎn)實習和技能實訓的成效”。對此，開設科學教師的第二課堂，為義務教育階段實施技術教育提供了良好的契機。通過對科學教師的調(diào)研和訪談發(fā)現(xiàn)，第二課堂教學任務主要是技術教育內(nèi)容，如模型、科技創(chuàng)新、便捷實驗等。

第二課堂賦予了科學教師更多自主的、自由的和個性化的技術教育內(nèi)容，為學生的智力發(fā)展提供了廣闊的操作背景，幫助學生在獨立實踐中獲得“學問以外、學問以上的智能”[2]，促進學生在技能習得中獲得思維發(fā)展和個性成長，最終實現(xiàn)學生技術素養(yǎng)的提高。從已有文獻來看，評價第二課堂中技術教育效果的研究較少。鑒于此，本文試圖通過對技術教育個案(手擲滑翔機模型技能訓練)進行實證研究，為評價學校第二課堂技術教育成效提供有益的參考依據(jù)。

一、研究模型與工具設計

(一)研究模型

第二課堂的技術教育活動也是由教師和學生構成的特殊的經(jīng)驗活動，活動內(nèi)容和形式更加自主、自由，有鮮明的個性化教學特征。個體活動理論模型被運用于本研究中，其注重社會文化背景下的學習和學習共同體的實踐，認為個體自然發(fā)生的行為可以逐步發(fā)展到社會文化大背景水平。Hung等人認為，活動理論在個人建構主義認識論范圍內(nèi)為分析教師和學生行為提供了一個模型框架，可以檢驗教師和學生對參與活動的投入度、工具使用效度、目標達成情況以及社會文化背景下的活動過程。[3]Anne C.H.依據(jù)個體活動理論模型構建了“小學科學課堂模仿活動系統(tǒng)模型”，發(fā)現(xiàn)對職前科學教師進行科學課堂模仿教學能有效促進其學科教學知識發(fā)展。[4]結合Anne C.H.的方法，我們認為活動中的共同體是師生圍繞提高學生的“技術素養(yǎng)”而進行的各種活動。學生是活動的主體，并且通過訓練手擲滑翔機的飛行技巧(工具)評價其該方面的技能(客體)。

為了達到這一目的，教師和學生圍繞手擲滑翔機(飛行原理、技巧、技術思考與行為)開展活動(規(guī)則)，產(chǎn)生的勞動分工即教師促進技能的活動，最終提升學生該方面的技術素養(yǎng)。構建的技術教育活動模型如圖1所示。

圖1 技術教育活動模型的建立過程

(二)研究工具設計

本文主要探討第二課堂的技術教育活動在活動理論模型框架內(nèi)是否有助于提高學生的技術素養(yǎng)。為此，研究工具必須基于理解“技術素養(yǎng)”概念及其內(nèi)涵。美國國際科技與工程教育學會(ITEEA)發(fā)表的《技術學習的原理和結構》一文定義了技術素養(yǎng)是使用、管理和理解技術的能力。隨后，ITEEA又發(fā)表了《技術素養(yǎng)標準：技術學習的內(nèi)容》，增加了評價技術的能力這一指標。[5]美國國家教育技術管理協(xié)會(SETDA)也指出，技術素養(yǎng)是指具有在相應的環(huán)境下會運用合適的技術去與外界交流、解決問題以及獲取、處理、整合、評價和創(chuàng)造信息的能力，并能利用技術去促進任何另一種的學習，獲得終身受用的知識和技能的能力。[6]從上述呈現(xiàn)的三種定義可以發(fā)現(xiàn)，技術素養(yǎng)隨時代的發(fā)展其界定也會有所變化，經(jīng)歷了從單一個體層面到關注個體技術與社會交流的層面。但技術素養(yǎng)的定義至今沒有統(tǒng)一。

美國技術素養(yǎng)委員會所作的報告TechnicallySpeaking：WhyAllAmericansNeedtoKnowMoreAboutTechnology一文中提出了分析技術素養(yǎng)的三個維度：技術知識、技術能力、技術思考與行為的方式，基本得到眾多學者的認同?；诩夹g素養(yǎng)的三個維度我們設計了問卷，每個維度包含3個問題，共9個題目，如手擲飛機模型升空飛行時升力大于重力(針對技術知識)，使飛機直線飛行的手擲動作是什么(針對技術能力)，留空飛行時飛行半徑較小應如何調(diào)整(針對技術思考與行為)。對學校去年參與手擲飛機模型活動的10名在讀學生進行問卷信度評測，經(jīng)檢驗問卷內(nèi)部一致性信度為0.705，信度對于小樣本和題序較少的問卷還可以接受。隨后，利用問卷對參與手擲飛機模型活動的學生進行三個時間點的追蹤測量，即活動前測、活動過程至2/3時間點中測以及活動結束后測。

二、研究樣本及分析方法

對某城區(qū)示范小學參與第二課堂手擲飛機模型活動的13名學生(五、六年級為主，男生10人，女生3人)進行手擲飛行技能培訓，時間為一個月。利用設計的問卷進行三個時間點的測量(如前所述)，并采用SPSS 19.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

三、數(shù)據(jù)分析與討論

(一)相關性結果及分析

如表1所示，隨著培訓的推進，學生的測量分數(shù)有所提高，方差分析顯示p<0.001，說明從整個過程來看，學生的技術素養(yǎng)有顯著性差異。同時，球形檢驗顯示p=0.361(大于0.05)，表明方差齊性。隨后一元方差分析結果顯示：F=80.908，p=0.000<0.001，表明表1中三組數(shù)據(jù)的均值有極顯著差異。多重比較顯示，三次測量兩兩之間有顯著差異(p<0.05)，并且后側優(yōu)于中測，中測優(yōu)于前側。

表1 三次測量的均數(shù)

(二)增長趨勢分析

三次測量增長趨勢分析結果如表2所示，經(jīng)過第二課堂的手擲飛機模型活動，學生在該方面的技術素養(yǎng)有顯著的線性增長趨勢(p<0.01)，但是二次增長趨勢不顯著(p>0.05)。

表2 三次測量的增長趨勢

(三)討論

1.技術素養(yǎng)活動模型與活動過程的分析

從表1可見，后測時測量分數(shù)最高，前測最低。標準偏差值也顯示，后測最小，中測最大。這說明活動之前學生的技術素養(yǎng)有較大的差異，通過活動模型下的教學過程，學生的技術素養(yǎng)有較大的增長(44.64%)，并且整體呈現(xiàn)穩(wěn)定。中測的均值標準差較大，說明學生個體間此階段對操作技能的理解有較大差異?？赡艿慕忉屖?，學生此時正在經(jīng)歷觀念轉變的過程。因為活動過程大量的操作使學生對自我的“錯念”仍然難以拋棄，他們試圖把教師直接教授的操作方法納入自我的錯念網(wǎng)中，并且在操作中試圖依據(jù)錯念引導的操作動作得到與教師期望一致的結果。而且，通過自我實踐操作，總有一部分錯念引導的操作結果與教師的期望一致。Jimenez也有相似的解釋，他認為此時學生正在經(jīng)歷依據(jù)自我的最初觀念到形成一個更具有概括性的概念過程。[7]

同時，統(tǒng)計結果顯示三組數(shù)據(jù)均值有極顯著差異，說明構建的技術教育活動模型能夠使學生的技術素養(yǎng)有所改變，并且這種改變過程是顯著的(p<0.05)。通過對教師的訪談我們也了解到，活動過程中師生分工明確，教師主要是從技術知識、操作、技術行為來幫助學生形成手擲飛機技巧。觀察發(fā)現(xiàn)，教師更加注重規(guī)范學生的技術行為，學生技術行為包括交流技術經(jīng)驗、迫切希望教師關注自己的每次飛行動作、與教師交流正確的操作動作、把飛行技術動作與擲鉛球聯(lián)系起來等。研究者事先與教師已經(jīng)有所交流，讓教師對本文所構建的研究模型提出建議。依據(jù)該教師的教學經(jīng)驗，他認為開設第二課堂的教育理念與構建技術素養(yǎng)活動模型的理論基礎有相似之處，即在擴大師生雙方自主性的前提下，給予學生更多的開放性學習空間。因此，該教師更加傾向于關注第二課堂活動課程中學生的行為。該教師遵循了“技術行為能力是技術素養(yǎng)的核心”這一說法，使本文構建的活動模型能夠真實地運用于第二課堂的技術教育。統(tǒng)計結果也顯示，技術素養(yǎng)活動模型下的教學活動確實提高了學生的科學素養(yǎng)。

2.學生行為與技術素養(yǎng)增長趨勢分析

我們還根據(jù)TechnicallySpeaking：WhyAllAmericansNeedtoKnowMoreAboutTechnology報告中提出的技術素養(yǎng)的三個維度的具體內(nèi)容開展隨機開放式訪談，預先設定的訪談結構如圖2所示。

圖2 了解學生行為的訪談框架

結合觀察和訪談的結果，我們發(fā)現(xiàn)學生對技術知識的理解處于二維的交互作用狀態(tài)，即承認技術在日常生活中無處不在，但不知曉技術背后體現(xiàn)的社會價值和文化。他們普遍認為技術是個體化的，不能建立技術的社會歷史背景，這二者交互作用形成了技術都有利、技術風險很小的扭曲認識。同時，訪談結果顯示，學生對自我嘗試新技術較為感興趣(如與教師交流新的手擲飛機的手勢，對機翼進行新的調(diào)整試飛等)，但建立在這種探索技術行為基礎上的交流很少涉及對技術利益和風險的交流(如活動后期選拔、技術不利對飛機的損壞等)，學生更希望通過探索新的技術來掩蓋技術不利造成的后果。此外，對有關“技術能力”內(nèi)容的觀察和訪談發(fā)現(xiàn)，性別差異較大。本次第二課堂活動有三名女生，觀察發(fā)現(xiàn)她們都與教師保持了距離。于是，當發(fā)現(xiàn)她們與教師保持了5米左右的距離時，我們便對其進行訪談。她們認為，自己已經(jīng)知道了飛機飛行原理和調(diào)試飛行的技巧，但是由于實際動手操作總是達不到教師的預期，她們傾向于僅僅了解技術知識。

對上述訪談結果的有利佐證是，技術素養(yǎng)測量的二次增長趨勢不顯著(p>0.05)。由于中測的時間是活動2/3時間點，教師給予學生更多的動手操作時間，教師已經(jīng)很少關注技術知識以及與學生交流技術行為，教師更傾向于發(fā)現(xiàn)學生的技術能力(如留空飛行的時間長短、直線飛行的目標到達)產(chǎn)生的直接后果。與之相反，對照比較的結果顯示，經(jīng)過第二課堂的手擲飛機模型活動，學生在該方面的技術素養(yǎng)有顯著的線性增長(p<0.01)。這說明教師在不同階段對學生技術素養(yǎng)不同維度的關注基本是符合我們建構的模型的，并且能夠提升學生的技術素養(yǎng)。

3.本研究的啟示

基于上述分析，我們認為，教師在活動模型中扮演引導者的角色，與當前教育理論界流行的個人建構主義中的科學教師觀有所差異。后者的科學教師觀認為“教師可以為學生確定一個總的方向，并且可以安排一些阻止學生進行不適當建構的限制因素”而達到促進學生學習的目的。[7]我們構建的技術素養(yǎng)活動模型劃分了師生勞動分工，強調(diào)對學生給予開放的、自主的操作空間。教師對學生學習的促進并不是基于阻礙學生的不適當建構，而是讓學生從操作的結果判斷自我建構的結果是否與教師的期望一致。教師對學生的不適當建構給予開放的態(tài)度，因為操作的結果和目標不一致自然會讓學生認為自我的“先前觀念”是錯誤的。教師并不是要糾正“先前觀念”的缺陷，而是當學生始終不能達到既定的操作結果時，教師對技術行為進行指導，從而掩蓋“先前觀念”，讓學生自主做出選擇是否拋棄“先前觀念”。

那么，教師行為差異會對學生的“先前觀念”和技術素養(yǎng)的形成產(chǎn)生何種影響？我們假設，教師行為差異源于自我長期以來形成的教師觀，但教師行為差異都會對學生的“原生概念”和技術素養(yǎng)產(chǎn)生積極影響，但是這種改變的顯著性水平不一致。驗證這一假設是我們下一步的研究任務。

四、對技術教育活動模型下第二課堂技術教育的認識與思考

第一，活動前后學生對手擲飛機的技能有顯著差異，從而反映出活動課程的效果使學生在該方面的技術知識、技術能力和技術行為方式有所提高，呈現(xiàn)出增長趨勢。第二，活動過程直至結束，學生的技術行為與以前“先前觀念”不同。活動過程中，學生經(jīng)歷了強烈的認知沖突(標準差中測值最大)，但最終在與其他學生和教師的交流中能夠形成較為一致的技術行為，最終形成基于技術知識和技術行為的技術行為能力。第三，第二課堂的技術教育特別是與技術模型相關的活動能夠幫助學生提高自身的技術素養(yǎng)。由于是借助真實的操作模型(如本文的手擲飛機模型)對學生進行技術素養(yǎng)教育，教師首先必須明確與模型相關的技術知識、技能和技術行為。如果教師能夠明確知曉活動的技術行為，那么活動理論支撐下的技術教育就能夠為提高學生的技術素養(yǎng)提供課程和課例支持。

第二課堂的技術教育是靈活的、自主的，并且富有廣闊的發(fā)展前景，但是第二課堂技術教育的課程設計、課例分析、教學評價并沒有隨著技術教育的開展而跟上腳步。我們評價第二課堂技術教育的教學成果不應該僅僅是讓學生獲得獎項、爭取榮譽，而是要在開發(fā)技術教育課程的基礎上，讓教師開展具有校本自主性的技術教育活動，利用同行評價效應開展各式各樣的技術教育課例分析，最終從教師技術行為、學生技術行為的角度階段性地評價技術教育活動。