借虛用實(shí) 化解局限
——初中技術(shù)課程線上教學(xué)探索

史澤齊 張智鵬 胡義拯 上海寶山區(qū)世外學(xué)校

●線上教學(xué)的挑戰(zhàn)

2022年上半年，因?yàn)樾鹿谝咔?，我們又一次開展了線上學(xué)習(xí)。雖然相較于2020年突如其來的疫情，這次線上學(xué)習(xí)有了一定的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)支持與準(zhǔn)備，顯得更加從容，但因技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)，在線上開展時(shí)仍有許多的問題與挑戰(zhàn)。

1.缺乏操作環(huán)境

在居家學(xué)習(xí)后，學(xué)生家里的操作環(huán)境與實(shí)踐性課程所需環(huán)境差距較大。以常見的電子終端配備情況為例，學(xué)生的電子終端版本、選型等對(duì)于線上學(xué)習(xí)已有不小挑戰(zhàn)，更何況實(shí)踐性課程中的其他材料、工具的要求。學(xué)校專用實(shí)驗(yàn)室為實(shí)踐性課程提供了足夠的操作臺(tái)面以及特定采購而來的材料與工具，而居家條件下則較難滿足或有很好的替代品，這也直接導(dǎo)致學(xué)生在項(xiàng)目制成品的完成上存在很大困難。

2.難以指導(dǎo)交流

教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生間隔屏相望，教師無法有效了解學(xué)生的操作進(jìn)度與存在問題，幫助學(xué)生解決問題的效率不高。直播軟件增強(qiáng)了學(xué)生獨(dú)立的交流，但因功能局限，難以在課堂上組織多個(gè)小組間的討論，實(shí)踐性課程中通常采用的小組合作模式難以實(shí)現(xiàn)，過程性評(píng)價(jià)中的評(píng)價(jià)觀察點(diǎn)設(shè)置也發(fā)生了變化，如何更加有效地評(píng)價(jià)成了新的問題。

●我們的實(shí)踐探索

技術(shù)課程是中小學(xué)教育的基礎(chǔ)性學(xué)科課程，是學(xué)生基本技術(shù)能力形成的重要途徑。筆者所在學(xué)校的初中技術(shù)課程選取了初中信息科技課程、初中勞動(dòng)課程中的“工業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)”“新技術(shù)體驗(yàn)與應(yīng)用”模塊，簡化并融合了高中通用技術(shù)部分模塊，合序?qū)嵤┘夹g(shù)教育。在線上學(xué)習(xí)階段，重實(shí)踐性的技術(shù)課程如何更有效地開展呢？

1.發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)價(jià)值

線上學(xué)習(xí)資源有空中課堂同步教學(xué)視頻、微課、慕課等教學(xué)視頻以及網(wǎng)絡(luò)博物館等。這些常見的資源主要是知識(shí)資源，而工程技術(shù)課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，僅有知識(shí)資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，在本次線上教學(xué)中，筆者選用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為學(xué)生替代性的學(xué)習(xí)支架工具，工具的選用目的由“提供內(nèi)容”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤峁┓绞健薄２煌瑢W(xué)習(xí)流程與學(xué)習(xí)支架對(duì)比如下圖所示。

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)有如下幾點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)場景還原，彌補(bǔ)操作環(huán)境不足；②為學(xué)生的操作提供試錯(cuò)機(jī)會(huì)；③為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供快速有效的反饋；④提供了學(xué)習(xí)資源建設(shè)與收集的功能。

實(shí)例：“通訊工程師”項(xiàng)目。

該項(xiàng)目是七年級(jí)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，項(xiàng)目任務(wù)是“學(xué)生認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)并運(yùn)用常見的電子元器件（包含開源硬件），完成典型的幾種電路，并選擇一個(gè)電路，根據(jù)該電路功能改造成適合某一場景的產(chǎn)品，并予以解釋說明”。從課程內(nèi)容看，該項(xiàng)目實(shí)踐性很強(qiáng)，對(duì)教學(xué)環(huán)境、物料需求和安全操作都有較高要求。

線下開展該課程，教師需要準(zhǔn)備較多的工具，在學(xué)生操作時(shí)要巡視指導(dǎo)，課后以及在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，還要對(duì)材料、工具等做進(jìn)一步整理、淘汰與補(bǔ)充。

而在開展線上教學(xué)時(shí)，筆者借助了虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Tinkercad，該平臺(tái)提供了專門的電路設(shè)計(jì)，里面集成了各種常用電子元件及開源硬件，能夠方便地進(jìn)行電路連接與效果模擬，避免了線下操作的安全問題與材料準(zhǔn)備。因其報(bào)錯(cuò)反饋迅速、具有各種介紹與幫助內(nèi)容、提供多樣化的進(jìn)階活動(dòng)，滿足了學(xué)生上課時(shí)的理論學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐需求，學(xué)生還可以根據(jù)興趣進(jìn)行自主探究活動(dòng)。

2.利用生活物品搭建結(jié)構(gòu)

在筆者所在學(xué)校的初中技術(shù)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容中，除了常見的電子電路、開源硬件和程序編程外，結(jié)構(gòu)搭建也是重要的一環(huán)。在線下教學(xué)實(shí)踐中，一般都是由教師為學(xué)生提供原材料進(jìn)行加工制作，以此達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)搭建的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。而居家學(xué)習(xí)由于缺乏合適的環(huán)境，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐比較困難。為了滿足這方面的需求，筆者調(diào)整活動(dòng)任務(wù)，給學(xué)生提供相關(guān)實(shí)例，鼓勵(lì)他們著眼于身邊的生活物品，進(jìn)行動(dòng)手改造和結(jié)構(gòu)搭建的實(shí)踐。這種利用生活物品進(jìn)行結(jié)構(gòu)搭建的教學(xué)實(shí)踐在一定程度上緩解了學(xué)生的動(dòng)手需求，也降低了實(shí)踐門檻，同時(shí)，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題做出了很好的方法引領(lǐng)。

實(shí)例：“我是智造家”項(xiàng)目。

該項(xiàng)目是為了滿足學(xué)生居家學(xué)習(xí)時(shí)的動(dòng)手實(shí)踐需求而開設(shè)的，項(xiàng)目任務(wù)需要學(xué)生利用身邊的生活物品，制作或者改造成產(chǎn)品原型，用于解決或者改善生活中的某個(gè)實(shí)際問題。在項(xiàng)目前期，教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題需求、收集材料，并提供示例講解，幫助學(xué)生開闊思路；在項(xiàng)目中期學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)結(jié)構(gòu)搭建技巧，進(jìn)行原型制作；在項(xiàng)目末期，開展總結(jié)分享活動(dòng)，邀請(qǐng)學(xué)生以情境演示+經(jīng)驗(yàn)分享的方式展示作品。

在具體操作中，學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知可能不足，因此教師應(yīng)該在必要時(shí)直接向?qū)W生傳授相關(guān)的技術(shù)技巧，盡量減少學(xué)生的動(dòng)手難度。另外，初中學(xué)段的技術(shù)課程應(yīng)該著眼于激發(fā)和深化學(xué)生對(duì)科技創(chuàng)造的興趣，所以任務(wù)難度的設(shè)置不應(yīng)超越學(xué)生現(xiàn)有的發(fā)展水平，不追求“復(fù)雜”和“精美”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而是把重點(diǎn)落在“過程”和“完整”這兩方面。

3.運(yùn)用線上平臺(tái)強(qiáng)化互動(dòng)

在線下教學(xué)中，交流是非常重要的環(huán)節(jié)，尤其是在實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)課程中。學(xué)生間的交流是不斷地互相更正與學(xué)習(xí)的過程，在線上交流難度增加之后，更應(yīng)適度增加學(xué)生間的交流，其作用將變得更加突出。

在項(xiàng)目開始前，通過分組軟件限定分組，盡可能保證分組的公平性與合理性，增加學(xué)生對(duì)分組的認(rèn)可度和組員間的凝聚力。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的多種功能，將虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)打造成教師與學(xué)生共同的線上工作間，通過平臺(tái)上學(xué)習(xí)活動(dòng)的布置、實(shí)時(shí)操作反饋、增加協(xié)作者等方法，改變師生、生生間的學(xué)習(xí)關(guān)系，促進(jìn)師生、生生間的協(xié)作與交流學(xué)習(xí)。組內(nèi)的有效交流除固定平臺(tái)外，還需組員間進(jìn)行督促、約束和反饋。在技術(shù)課程中，設(shè)定了組長、記錄員等的職責(zé)，如組長負(fù)責(zé)組織和開展活動(dòng)，記錄員負(fù)責(zé)將活動(dòng)過程及成果以書面或電子形式進(jìn)行記錄保存。在項(xiàng)目收尾階段，每個(gè)小組將開展一次項(xiàng)目總結(jié)，小組長需要進(jìn)行述職匯報(bào)。教師則根據(jù)記錄單和小組長的述職匯報(bào)對(duì)小組成員進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。

實(shí)例：小明同學(xué)線上學(xué)習(xí)交流歷程。

小明同學(xué)是寶山世外七（2）班的一名學(xué)生，在校學(xué)習(xí)技術(shù)工程時(shí)，他都會(huì)前往技術(shù)教室，和班里的同學(xué)根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)分組進(jìn)行方案的討論，與組員合作完成產(chǎn)品原型。3月份的新冠疫情讓他重新開始了居家線上學(xué)習(xí)，沒有技術(shù)教室，身邊也沒有同學(xué)，他該如何進(jìn)行技術(shù)工程的學(xué)習(xí)呢？讓我們來一起看看他的技術(shù)工程線上學(xué)習(xí)的經(jīng)歷吧。

線上的第一節(jié)技術(shù)工程課，小明同學(xué)通過釘釘“課堂直播”進(jìn)入在線課堂，老師把全班同學(xué)的名字導(dǎo)入“UU分組”在線平臺(tái)，隨著老師點(diǎn)擊“隨機(jī)分組”按鈕，班級(jí)的30名同學(xué)被完全隨機(jī)地分成10個(gè)小組，然后老師把分組結(jié)果導(dǎo)出到Excel中，并把文件分享到釘釘班級(jí)群。

在明確項(xiàng)目任務(wù)與流程后，小明同學(xué)登錄Tinkercad平臺(tái)，平臺(tái)上已創(chuàng)建好班級(jí)與活動(dòng)，小明在平臺(tái)上進(jìn)入“技術(shù)工程課堂”中自己的班級(jí)，根據(jù)活動(dòng)指引進(jìn)行操作練習(xí)。練習(xí)期間，小明通過“釘釘直播”的“麥克風(fēng)”和“留言板”與教師同學(xué)互動(dòng)，同時(shí)教師可以實(shí)時(shí)查看到小明的操作情況，及時(shí)提供幫助。小明快速地完成了任務(wù)，而此時(shí)還有一些同學(xué)碰到了困難，這時(shí)教師在平臺(tái)中將小明設(shè)置成“輔助教師”，該功能可以使其他用戶查看和修改學(xué)生設(shè)計(jì)，小明接下來以小助教的身份與有困難的同學(xué)協(xié)同操作，并通過直播間和有困難的同學(xué)進(jìn)一步交流。Tinkercad虛擬班級(jí)作為一個(gè)開放的平臺(tái)，同一班級(jí)的同學(xué)可以查看、點(diǎn)評(píng)同班級(jí)任意同學(xué)的作品。在活動(dòng)結(jié)束時(shí)，小明同學(xué)查看、點(diǎn)評(píng)其他同學(xué)的作業(yè)，教師對(duì)小明同學(xué)的熱情幫助、其獲贊較多的作品均提出表揚(yáng)。

在儲(chǔ)備了足夠的新知后，項(xiàng)目要求同學(xué)們以小組的形式完成一個(gè)作品。小明同學(xué)作為組長，通過騰訊會(huì)議小組固定會(huì)議室，組織組員們進(jìn)行討論，在線編輯存于“釘釘班級(jí)群”里的電子記錄表。作品的功能與編程內(nèi)容在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中完成，組員們可以合作編輯，作品存放在平臺(tái)中。在最后的總結(jié)報(bào)告會(huì)上，小明“共享屏幕”，開啟“攝像頭”，根據(jù)記錄表、作品成果向大家介紹、分享與總結(jié)，同學(xué)們通過“問卷星”或“留言板”對(duì)小組進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。

●效果與反思

借虛用實(shí)、化解局限，在三個(gè)月的線上技術(shù)課程探索中，我們收獲了不錯(cuò)的效果：學(xué)生學(xué)習(xí)單完成度較高，學(xué)生對(duì)基本知識(shí)、基本技能的掌握與鞏固效果好；學(xué)生自主探究的興趣濃厚，在完成虛擬實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生的喜悅和成功的感受與線下相似，虛擬實(shí)驗(yàn)軟件作為替代品起到了較好的效果；利用生活廢品開展結(jié)構(gòu)搭建，學(xué)生真正做到了從生活中取材開展技術(shù)活動(dòng)，同時(shí)圍繞虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組織學(xué)生討論與協(xié)作，適度減少了師生、生生間的障礙，學(xué)生在課上、課后溝通交流的意愿更強(qiáng)了。三個(gè)月的時(shí)間，筆者深刻地感受到了線上教學(xué)的價(jià)值和意義。但以上做法是對(duì)實(shí)踐性課程線上實(shí)施時(shí)主要矛盾的緩解，未見得能夠彌補(bǔ)實(shí)踐性課程的效果，也并非能解決所有的實(shí)踐性課程在線上操作時(shí)碰到的問題。這也使筆者繼續(xù)思考，線上實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)是否會(huì)給線下實(shí)踐帶來啟發(fā)？是否有融合的可能？

隨著科技的進(jìn)步，線上教學(xué)的技術(shù)難度將會(huì)越來越低，但不代表線上教學(xué)會(huì)在未來完全取代傳統(tǒng)教學(xué)，尤其是像技術(shù)課程這類實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，對(duì)線下面對(duì)面學(xué)習(xí)方式的依賴度是客觀存在的。筆者的探索只是嘗試了應(yīng)對(duì)新冠疫情這類特情時(shí)，實(shí)踐性較強(qiáng)的課程實(shí)施線上教學(xué)的一種可能性。

從實(shí)際情況來看，對(duì)于一些具備了學(xué)習(xí)主動(dòng)性的學(xué)生來說，在線學(xué)習(xí)方式并沒有影響他們的熱情，而對(duì)于學(xué)習(xí)上比較被動(dòng)的學(xué)生來說，線上學(xué)習(xí)的隨意化、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足是常見現(xiàn)象。教育除了知識(shí)的傳遞，還有很重要的一點(diǎn)是精神的養(yǎng)成，這是在后續(xù)的線下教學(xué)中需要著力突破的一個(gè)方面。

另外，這次虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選用給了筆者一個(gè)啟示：在平時(shí)的備課中要多注意收集這類虛擬實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，這樣既可以深化技術(shù)類課程的真實(shí)實(shí)踐學(xué)習(xí)，也能在面對(duì)未來不確定的特情時(shí)有更多的課程教學(xué)解決方案。