指向素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動設(shè)計(jì)探究*
——以高中通用技術(shù)教學(xué)為例

馬中江|嘉興教育學(xué)院

2014 年，教育部研究并制定各學(xué)段學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品質(zhì)與關(guān)鍵能力[1]。踐行素養(yǎng)要求，是一線教學(xué)應(yīng)該具有的價(jià)值觀念和發(fā)展觀，也是立德樹人根本任務(wù)的題中應(yīng)有之義。學(xué)科教學(xué)立德樹人的表現(xiàn)形式是培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)。為此，學(xué)科教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為主體，引導(dǎo)其以主人翁的姿態(tài)沉浸在學(xué)習(xí)中，而學(xué)科實(shí)踐活動完全匹配了學(xué)生在真實(shí)情境中的個性化學(xué)習(xí)。由此，指向素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動便應(yīng)運(yùn)而生了。以下以高中通用技術(shù)教學(xué)為例進(jìn)行闡述。

一、指向素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動概述

（一）定義

不同領(lǐng)域的實(shí)踐活動有不一樣的內(nèi)涵，也承載了不一樣的功效。實(shí)踐活動可以是以“活動”為特征的實(shí)踐性任務(wù)，也可以是以“實(shí)踐”為核心的活動性探索。指向素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動是一種有計(jì)劃、有組織、有目的的探索性、體驗(yàn)式活動，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在自主探究或協(xié)作探究中完成真實(shí)問題的解決，同時習(xí)得新的知識與新的能力。該實(shí)踐活動是支持學(xué)生核心概念理解與關(guān)鍵能力提升的重要載體。例如，學(xué)生可以在技術(shù)實(shí)踐活動中快速構(gòu)建技術(shù)知識，應(yīng)用技術(shù)原理，體悟設(shè)計(jì)過程，生成構(gòu)思、繪圖、操作、試驗(yàn)、測量、評價(jià)等技術(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)[2]，提增學(xué)科思維尤其是技術(shù)與工程思維的形成與發(fā)展。

（二）要素

實(shí)踐活動是學(xué)科教學(xué)體系背景下的一種促進(jìn)性教學(xué)活動，旨在問題的求解或迭代升級。作為問題求解的過程，一般來說，其應(yīng)該包含問題的提出、問題的分析、問題的解答和問題的反思等環(huán)節(jié)。因此，一個完整的實(shí)踐活動由活動目的、活動情境、問題分析、活動準(zhǔn)備、主要過程、討論反思等要素構(gòu)成。設(shè)計(jì)指向素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動就是系統(tǒng)分析、整體規(guī)劃、全面求證，設(shè)計(jì)好活動的每個要素。指向核心素養(yǎng)的實(shí)踐活動設(shè)計(jì)須綜合考慮實(shí)踐活動主體、實(shí)踐活動客體、核心知識與技能、驅(qū)動性問題、高階認(rèn)知策略、學(xué)習(xí)實(shí)踐、學(xué)習(xí)成果及其公開展示和全程評價(jià)這些要素。實(shí)踐活動的要素及其結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1[3]所示。

圖1 實(shí)踐活動的要素及其結(jié)構(gòu)關(guān)系

（三）設(shè)計(jì)過程

設(shè)計(jì)一個恰當(dāng)?shù)膶?shí)踐活動是高效實(shí)施教育教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是教育教學(xué)的前提關(guān)鍵，也是教育教學(xué)的行進(jìn)指南。設(shè)計(jì)實(shí)踐活動的過程就是處理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)主題、教學(xué)目標(biāo)等之間的融合關(guān)系：首先要解決的是教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生需求的高度匹配性，搭建兩者之間的共贏橋梁；其次是科學(xué)合理地設(shè)計(jì)活動的子環(huán)節(jié)，達(dá)成點(diǎn)點(diǎn)設(shè)計(jì)、以點(diǎn)到面的整體規(guī)劃；最后是考慮多元化、主體性、高精準(zhǔn)的評價(jià)機(jī)制，奠定“實(shí)施、反思、再提升”的良性循環(huán)基礎(chǔ)。

圍繞素養(yǎng)發(fā)展的構(gòu)建主線，實(shí)踐活動的設(shè)計(jì)可大體依托“發(fā)生、發(fā)展、結(jié)束、升華”階梯式設(shè)計(jì)思路（如圖2 所示）。第一，確定目標(biāo)：分析教材內(nèi)容，明確學(xué)習(xí)任務(wù)對應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。第二，選定方式：依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)選擇恰當(dāng)?shù)幕顒臃绞剑ㄈ缭O(shè)計(jì)、拆解、組裝、實(shí)驗(yàn)、考察等）。第三，設(shè)計(jì)情境：尋找與學(xué)習(xí)任務(wù)契合的真實(shí)情境，依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確活動目的。第四，設(shè)置活動：緊扣重要概念，結(jié)合情境設(shè)計(jì)問題并進(jìn)行分析。第五，規(guī)劃過程：依據(jù)活動方式確定活動需要的材料與工具，根據(jù)問題規(guī)劃活動過程。第六，評價(jià)拓展：對學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行評價(jià)反思，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用拓展，提出需要或可以進(jìn)一步討論的深層次問題。

圖2 實(shí)踐活動的階梯式設(shè)計(jì)思路

如在“流程及其設(shè)計(jì)”章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中，如果采用傳統(tǒng)的教法，會讓技術(shù)失去本真，會讓學(xué)習(xí)失去趣味。教材這一章節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)是“感知生活、生產(chǎn)中的流程”，學(xué)習(xí)目標(biāo)是“通過案例分析和實(shí)踐體驗(yàn)，闡述流程及其環(huán)節(jié)、時序的含義”[4]。如何才能引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)真切的感知過程？教師可引入實(shí)踐活動。

在教學(xué)過程中，筆者設(shè)計(jì)了“通過拆裝的實(shí)踐體驗(yàn)活動方式”來預(yù)設(shè)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。以“鼠標(biāo)的檢修拆裝”為真實(shí)情境，筆者設(shè)定了“通過鼠標(biāo)的拆裝實(shí)踐，體會流程及其環(huán)節(jié)、時序的含義”的活動目標(biāo)。圍繞“環(huán)節(jié)”和“時序”兩個概念，筆者設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)性問題分析“在鼠標(biāo)拆解之前，先要了解各部件的作用、位置和各部件之間的相互關(guān)系。記錄拆解順序，列出多種可行的拆解順序，拆解后再進(jìn)行安裝。需要注意的是，鼠標(biāo)的拆裝順序不是唯一的”。當(dāng)然，在活動前需要準(zhǔn)備十字和一字螺絲刀、機(jī)械鼠標(biāo)、鼠標(biāo)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖等教學(xué)必需品。

整個實(shí)踐活動設(shè)計(jì)了如下的程序：

（1）分析鼠標(biāo)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖，了解各部件的作用、位置和各部件之間的相互關(guān)系。

（2）拆解鼠標(biāo)并記錄鼠標(biāo)拆解的順序。

（3）按照記錄的順序進(jìn)行組裝，并記錄時間。

（4）若組裝不成功，則檢查記錄的拆解順序，并進(jìn)行修正，再次組裝。

（5）為了達(dá)到深化拓展的效用，在拆裝完成后，讓學(xué)生討論“記錄的拆解順序?qū)M裝有什么意義？各個小組記錄的拆解順序有什么不同？哪些拆裝順序是不能顛倒的？”等問題。

學(xué)生在拆裝和問題解決的過程中，不知不覺地接觸了與流程相關(guān)的概念性知識和操作性技能，教師只需要進(jìn)行簡單的引導(dǎo)，便可以讓學(xué)生完成知識的內(nèi)化，可謂事半功倍。

二、指向素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動需要將“學(xué)生活動”“學(xué)科知識”和“素養(yǎng)目標(biāo)”恰當(dāng)?shù)厝诤显谝黄稹Ｈ咧g相互促進(jìn)、相互制約，實(shí)現(xiàn)完美的匹配是設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)。高中通用技術(shù)的實(shí)踐活動大體可以分為三種類型：一是基于良好結(jié)構(gòu)的簡單學(xué)科情境類活動，比如“探究水果電池電壓與電流的影響因素”“蔬菜大棚設(shè)計(jì)濕度指示電路和溫度控制電路的設(shè)計(jì)、分析與實(shí)踐”；二是基于整合的學(xué)科情境類活動，比如“探究磁場對種子發(fā)芽的影響”“校園太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”；三是基于不良結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情境類活動，比如針對老舊小區(qū)改造中遇到的停車難的現(xiàn)實(shí)問題，明確“‘懸空式’多車位立體停車庫”的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，“在做中學(xué)”，潛移默化地內(nèi)化知識與能力，形成對技術(shù)的親近感、敏感性，涵養(yǎng)對技術(shù)的理性精神和責(zé)任意識。

（一）基于良好結(jié)構(gòu)的簡單學(xué)科情境類活動

學(xué)科教學(xué)中的知識內(nèi)容和素養(yǎng)目標(biāo)往往都是非常明確的，可以選取一些與之匹配度較高的實(shí)踐活動。這一類實(shí)踐活動具有明確的原因、結(jié)果，包括問題解決的流程與方式也是比較清晰的，即活動的解決方案從發(fā)生、發(fā)展到結(jié)束都是完備、有跡可循的，這便是基于良好結(jié)構(gòu)的簡單學(xué)科情境類活動。此類活動可以是一些明確的試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、加工、組裝、拆解（逆向工程）、實(shí)證、改進(jìn)和活動延伸等。例如由交通安全治理中機(jī)動車用三角警告牌規(guī)范使用引發(fā)的“機(jī)動車用三角警告牌離地間距、垂直度技術(shù)試驗(yàn)”，試驗(yàn)方案是既定的（對不同品牌的三角警告牌進(jìn)行試驗(yàn)），結(jié)論是“合格與否”。由“探究影響導(dǎo)體電阻的因素”物理實(shí)驗(yàn)延伸出來的“測量水的電阻”“電阻率測量儀的設(shè)計(jì)與制作”，其解決問題的過程和方法都是來自學(xué)科。由機(jī)械能學(xué)習(xí)中學(xué)生對人騎自行車時受到的阻力大小與功率的誤判引發(fā)的“測定自行阻力與騎車時人的輸出功率”實(shí)踐活動，在實(shí)踐中需要削除錯誤前概念對學(xué)習(xí)的負(fù)遷移，深化學(xué)生對學(xué)科知識的理解。

簡單學(xué)科情境可以是教材編寫者站在頂層設(shè)計(jì)的角度，結(jié)合教材編排深度研究而放置的貫穿學(xué)習(xí)任務(wù)的情境，與學(xué)科知識匹配度高，有助于教師教育教學(xué)的開展；也可以是由教學(xué)活動而生發(fā)的來自學(xué)生的真實(shí)問題?；顒忧埃瑢W(xué)生可依托學(xué)科知識，在教師的指導(dǎo)下明確活動目標(biāo)，準(zhǔn)備活動所需的配套材料與工具，梳理好活動的環(huán)節(jié)與問題，并對實(shí)踐活動的結(jié)果進(jìn)行預(yù)設(shè)?；顒又校瑢W(xué)生獨(dú)立自主開展活動探究，教師輔助解決學(xué)生遇到的問題，總結(jié)活動內(nèi)涵或活動中延伸出的知識與技能。活動后，教師協(xié)助學(xué)生反思活動的得與失，提煉活動中的情感態(tài)度與價(jià)值觀，拓展知識與技能的應(yīng)用。

如“系統(tǒng)”的學(xué)習(xí)，以校園節(jié)水為情境，最終指向的實(shí)踐活動是“校園雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作”。教師可以組織學(xué)生針對自己學(xué)校的真實(shí)情境，開展校園雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，并提出“通過校園雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，增強(qiáng)系統(tǒng)與工程思維的能力”目標(biāo)，確定“能有效收集樓頂和校園里硬化地面及塑膠跑道的雨水；收集的雨水通過凈化處理能成為可以使用的非飲用中水；能持續(xù)給衛(wèi)生間、洗拖把的水池、綠地和觀賞性池塘供水，不能因?yàn)橛晁俣鵁o水可用”設(shè)計(jì)要求?；顒臃衷O(shè)計(jì)分析、方案制訂、模型分析、制作準(zhǔn)備、模型制作、展示交流、總結(jié)反思等環(huán)節(jié)，同時設(shè)置“如何對洗手池用水進(jìn)行收集和利用”“請你對模型進(jìn)行改進(jìn)并驗(yàn)證自己的設(shè)想是否可行”等問題串，將實(shí)踐活動與理論知識聯(lián)系起來，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”“學(xué)中做”。

（二）基于整合的學(xué)科情境類活動

實(shí)踐活動是具有綜合性的。一個優(yōu)秀的實(shí)踐活動往往可以綜合學(xué)科、實(shí)踐、活動等多方面的內(nèi)容，涉及的學(xué)科可以是一個，也可以是多個，所以在活動形式的選擇與確定上也可以朝著整合的方向努力。因此，基于整合的學(xué)科情境類活動，是指利用一個具體的大項(xiàng)目統(tǒng)整了一個學(xué)科的多個單元或多個學(xué)科部分單元的實(shí)踐活動。它在每個活動結(jié)點(diǎn)融合學(xué)科知識或?qū)嵺`，促使學(xué)生歷經(jīng)一個以真實(shí)問題解決為終點(diǎn)的完整的大型實(shí)踐活動。比如“果酒的制作”項(xiàng)目，讓學(xué)生經(jīng)歷探究果酒制作的原理、探究不同果酒制作的技術(shù)、探究果酒發(fā)酵裝置、探究不同水果的出酒率的過程，幫助學(xué)生理解生物科學(xué)、技術(shù)和社會的相互關(guān)系，發(fā)展交叉學(xué)科技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力[5]。

基于整合的學(xué)科情境類活動主要呈現(xiàn)兩個特征：學(xué)科融合性強(qiáng)，結(jié)果明確度高。學(xué)科融合性強(qiáng)，是指活動情境針對某一特定的知識內(nèi)容而展開，由淺入深地滲透學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，由于其遷移性存在缺失，所以活動設(shè)計(jì)時要關(guān)注知識序列與活動過程的有機(jī)融合。結(jié)果明確度高，是指學(xué)生在活動中“需要解決什么樣的問題、達(dá)到怎么樣的結(jié)果”是非常明確的。學(xué)生心中一直是有一個具體的目標(biāo)在引領(lǐng)的，其著重需要考慮的是活動的過程，促成豐富、科學(xué)的過程，突顯知識與技能在活動中的應(yīng)用，便可以取得不錯的活動效果。

例如，“希羅自動門”是控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)中的一個技術(shù)案例，其融合了摩擦力、滑輪、氣體壓強(qiáng)、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、控制等學(xué)科知識。在日常教學(xué)中，教師僅僅將其作為學(xué)生理解控制系統(tǒng)的案例，停留在對其工作過程的分析上。而“希羅自動門模型的設(shè)計(jì)與制作”則是一個整合程度高、學(xué)科化比較純的實(shí)踐活動，對學(xué)生的思維水平要求高，可促進(jìn)學(xué)生對所涉及知識與技能的深度學(xué)習(xí)。在活動過程中，學(xué)生需依據(jù)設(shè)計(jì)的一般過程，歷經(jīng)資料收集分析、明確設(shè)計(jì)辦法、提出設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)分析、方案構(gòu)思、方案篩選、規(guī)劃制作環(huán)節(jié)、制作紙質(zhì)模型、測試及優(yōu)化等步驟。要在氣壓裝置與門軸傳動裝置之間力的大小匹配上反復(fù)實(shí)踐、迭代優(yōu)化，需要利用理想氣體狀態(tài)方程，科學(xué)分析計(jì)算產(chǎn)生能使門打開的力所需容器的大小和裝水量，需要應(yīng)用滑輪的省力特性提升開門的機(jī)械效率等，最終完成希羅自動門模型的設(shè)計(jì)制作。從中學(xué)生除了能獲得對所涉及知識的深度理解外，還能提升系統(tǒng)分析、模型分析的能力及籌劃性思維，增強(qiáng)同學(xué)團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作能力。關(guān)于氣壓裝置與門軸傳動裝置的設(shè)計(jì)，相較于理論分析，模型制作與反復(fù)測試顯得尤為重要，學(xué)生在活動中深刻理解了操作學(xué)習(xí)的價(jià)值。

（三）基于不良結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情境類活動

實(shí)踐活動是具有開放性的。在實(shí)施時，實(shí)踐活動的關(guān)系、內(nèi)容、方式、過程、結(jié)果是可以進(jìn)行開放性設(shè)計(jì)的，這就是基于不良結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情境類活動。該類實(shí)踐活動在活動伊始，師生并沒有對活動的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、結(jié)果等進(jìn)行明確的規(guī)定或指向，完全處于一種開放的狀態(tài)，但是問題更多是指向現(xiàn)實(shí)生活的，基本上是為了解決某一現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)問題。活動給予師生足夠的思維空間性，他們可以多感官地參與、多維度地思考、多方面地發(fā)現(xiàn)。在活動過程中，學(xué)生需要像研究者一樣，去思考需要用什么知識與技能、什么方法與工具來解決問題，并隨研究進(jìn)程不斷修訂與更正。其對結(jié)果的呈現(xiàn)沒有規(guī)定，可以是一個明確的結(jié)論、具體的模型，也可以是一套解決問題的方案。比如，讓學(xué)生考察所在城市的公共交通發(fā)展情況，并用一定的形式呈現(xiàn)結(jié)果。這個任務(wù)的初始狀態(tài)、解決方案、目標(biāo)結(jié)果都是模糊的，學(xué)生有比較寬泛的自主空間。這就是一個典型的基于不良結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情境類活動。

如學(xué)生發(fā)現(xiàn)“老舊小區(qū)缺乏車位現(xiàn)象明顯，但又無力大規(guī)模開發(fā)車位”的問題，那么可以采用什么策略解決這一問題呢？這是一個開放性問題，師生討論后提出了“挖地下車位”“建立體式停車庫”“路邊規(guī)劃臨時車位”等多個策略。經(jīng)過討論與論證，師生選定了“‘懸空式’多車位立體停車庫設(shè)計(jì)制作”實(shí)踐活動。同樣，這個項(xiàng)目仍然沒有特別明確的內(nèi)容和方案，師生需要在多角度分析之后，選擇其中一個最合理的方案加以實(shí)現(xiàn)。所以，基于不良結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情境類活動的重點(diǎn)在問題解決過程中學(xué)生素養(yǎng)的提升，它將知識的獲得與能力的訓(xùn)練鏈接在活動的各個結(jié)點(diǎn)上，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)和素養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

在設(shè)計(jì)過程中，師生通過信息收集、設(shè)計(jì)分析、方案構(gòu)思，提出了初步的解決方案，同時不同的活動小組也呈現(xiàn)了不同的方案。其中，一個小組設(shè)置了“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”“電子電路設(shè)計(jì)”等模塊，完成了停車庫的設(shè)計(jì)，隨后利用三維建模軟件完成了整體框架的制作，利用制圖軟件輔助驗(yàn)證與加工，利用傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動力傳送?？v觀整個實(shí)踐活動，從問題提出、問題分析到問題解決都是沒有特別明確的答案的，呈現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)不良的特征。

三、指向素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動實(shí)施的注意點(diǎn)

在基于學(xué)科核心素養(yǎng)的課程改革中，實(shí)踐活動是學(xué)科核心素養(yǎng)培育落地的重要抓手，探索形成高效的實(shí)踐活動實(shí)施經(jīng)驗(yàn)迫在眉睫。經(jīng)過初步探索，筆者認(rèn)為實(shí)踐活動的實(shí)施需要關(guān)注以下三方面的內(nèi)容：

第一，滿足學(xué)生的個性需求。作為實(shí)踐活動的主體，學(xué)生存在個性化的差異，實(shí)踐活動的實(shí)施要考慮滿足學(xué)生的個性需求。

第二，強(qiáng)化活動類型的設(shè)計(jì)。學(xué)用合一是實(shí)踐活動的追求，教師可根據(jù)不同類型的知識、技能設(shè)計(jì)諸如體驗(yàn)類、設(shè)計(jì)類、操作類、項(xiàng)目類等不同類型的實(shí)踐活動。

第三，注重驅(qū)動問題的設(shè)計(jì)。實(shí)踐活動的實(shí)施，需要引發(fā)學(xué)生的深度思考，設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的問題串便是活動實(shí)施的黏合劑。

此外，實(shí)踐活動的設(shè)計(jì)模式、實(shí)施模式、反思模式等仍然需要大量的實(shí)踐研究，教師可以引入大概念、大項(xiàng)目、大數(shù)據(jù)等新方法、新理念支持實(shí)踐活動的實(shí)施。