王思靜 李少杰
科技是國家強盛之基,創(chuàng)新是民族進步之魂?;A教育承載著從興趣愛好到科學探究能力與科學精神培養(yǎng)的重要責任,廣東省基礎教育高中通用技術教研基地(中山)(以下簡稱“基地”)自2022年立項以來,以核心素養(yǎng)為導向,以培育“未來社會具有技術素養(yǎng)的社會人”為出發(fā)點,深化通用技術教研機制創(chuàng)新,推動通用技術教研體系建設,打造高素質專業(yè)化創(chuàng)新型師資隊伍,推進通用技術課程教學改革和育人方式變革,整體提升通用技術學科教育教學質量,為促進我國經(jīng)濟社會高質量發(fā)展培養(yǎng)人才。
瞄準發(fā)展之需,直面教育現(xiàn)實
黨的二十大報告提出“教育是國之大計、黨之大計”,首次將教育、科技、人才作為一個整體進行論述,強調“教育、科技、人才是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的基礎性、戰(zhàn)略性支撐”“深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略”。
技術教育是素質教育的基本組成部分,是學生技術素養(yǎng)形成的重要途徑,對落實立德樹人根本任務、實施國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和提高全民技術素養(yǎng)都具有重要的作用。教育部在《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標準》)中提出,普通高中通用技術課程以提高學生的學科核心素養(yǎng)為主旨,以設計學習、操作學習為主要特征,是一門立足實踐、注重創(chuàng)造、體現(xiàn)科技與人文相統(tǒng)一的課程。
但是,作為一門只開設了十余年的新興學科,通用技術學科課程實施仍處于探索階段。事實上,該課程是第八次課程改革新增加的學科,絕大部分高校沒有設置相關師資培養(yǎng)專業(yè)。現(xiàn)任通用技術教師大部分是由其他學科教師轉崗而來的,普遍存在學科知識基礎不牢、學科技能水平不高、對學科課程目標和內容理解不透、教學中過度依賴教材等問題。
此外,課程資源開發(fā)也是通用技術課程建設的迫切需要。從調研數(shù)據(jù)來看,課程資源缺乏一直是通用技術課程實施中遇到的主要問題之一,合理開發(fā)和利用課程資源成為通用技術學科面臨的重要課題,亟待研究和解決。
針對現(xiàn)實之問,探索解決方案
“通過調研本地學校的通用技術教育教學情況,我們發(fā)現(xiàn)不同學校在課程開設、資源配置、教師教學等方面差別很大?!被刎撠熑嗽杀硎?,為照顧各個學校的實際情況,并從底層托起本學科的教育教學高質量發(fā)展,促進本學科的教育、教學、教研向前發(fā)展,基地多措并舉,積極完善教研機制,構建評價體系,開發(fā)教學資源。
把穩(wěn)“著力點”,完善教研機制
今年5月,教研基地建設研討活動在中山市永安中學舉行,曾兵成和全市高中學校通用技術教師共35人參加?;顒釉O置了專題培訓、案例研討及總結分析會議。會后,學科中心教研組成員、教研基地項目學校負責人就各校通用技術課程的開設情況、分工負責的項目建設任務及工作細則等展開研討。教師們無私地分享通用技術課程教學中的收獲和經(jīng)驗,并共同商討教學中遇到的問題和解決辦法。
“原先教師們共同探討的機會并不多,如今我們線上線下碰頭的時間比較多,能夠碰撞出好的想法,更好地發(fā)揮傳幫帶作用?!敝猩绞兄猩郊o念中學教師馮慶說道。中山市華僑中學教師楊正也說:“我現(xiàn)在常常感覺時間不夠用了?;爻3=M織教研活動,我們有了引領和思考;基地也舉辦說課和教學比賽,我們有了機會和熱情?;剡€會帶我們出去交流學習,不斷促進我們成長?!?/p>
為深化教研供給側改革,教研基地堅持問題導向、需求導向和項目驅動,建立了上下聯(lián)動、橫向貫通、內外合作的市—市、市—校、強?!跣=萄新?lián)動機制,促進省—市—校學科教研共同體發(fā)展。同時,市級教研機構加強對校級教研機構的業(yè)務指導,研究解決學校教學中的實際問題。
“在市教研員引領下,開展市—市教研活動,目前已開展過4次線上線下聯(lián)合教研活動,接下來還要開展送教活動,并與更多市開展聯(lián)合教研活動。同時,依托市中心教研組隊伍和市骨干教師團隊,落實市—校結對幫扶制度,提升各校學科組教研能力及教師的教育教學能力?!痹山榻B。
基地大力改善常規(guī)學科教研方式,引導成員們圍繞教育教學重點、難點開展主題教研、問題教研、網(wǎng)絡教研、綜合教研及教學展示、現(xiàn)場指導、項目研究等,推進“現(xiàn)場指導與云端研修相結合”的教研新方式,開展深度教研、精準教研,促進課程教學質量提升。
此外,基地還通過開展市內外、省內外的線上線下教師研討、專家指導、送教等縱深發(fā)展的教研活動,引導全市教師對通用技術教學中存在的問題進行分類的系列研究,鼓勵他們積極申報國家級、省級和市級相關課題。據(jù)悉,永安中學教師陳觀鴻主持完國家重點課題“智慧教室環(huán)境下普通高中通用技術課程個性化教學模式探究”后,又成功立項市級重點課題“基于機器人建模的普通高中通用技術課程3D打印技術的教學資源開發(fā)與利用”。立項成功的還有中山市濠頭中學王水云主持的市專項課題“基于核心素養(yǎng)的通用技術課堂教學信息化應用創(chuàng)新研究”和中山紀念中學于賀輝主持的市級課題“深度學習視域下通用技術課程技術設計項目的教學策略研究”。
找準“突破口”,探索評價策略
《課程標準》提出,通用技術課程的評價提倡學習結果與學習過程的統(tǒng)一。既關注學生技術知識掌握、實踐技能習得、技術作品形成等,也關注學生技術思想方法、情感態(tài)度價值觀的發(fā)展情況,還關注學生技術學習活動中技術經(jīng)驗的積累、原理的運用、方法的融合、設計的創(chuàng)新、技能的遷移、文化的感悟等,努力實現(xiàn)教、學、評三者的有機統(tǒng)一。
曾兵成介紹,基地研究的基本思路即研制基于新課標的高中通用技術課堂教學評價標準與學科質量標準體系,要關注學科核心素養(yǎng)、學科內容和生活情境三者的有機統(tǒng)一與融合。課堂教學評價標準要全面、多元,既要評價處于課堂主導地位的教師教的質量,也要評價處于課堂主體地位的學生學的質量,學業(yè)質量評價體系則需針對不同需求與水平的學生,制定不同維度的質量標準。
在機動車用三角警告牌常規(guī)技術要求的系列試驗中,陳觀鴻設置了五個問題情境。如:惡劣的天氣會增加交通事故發(fā)生的概率,這對三角警告牌的性能提出更高的要求。當遇到大風時,擺放在公路路面上的三角警告牌會矗立不倒嗎?我們能否設計一個簡易的風洞,模擬真實的氣流運動環(huán)境,檢測三角警告牌的抗風穩(wěn)定性能?
作為廣東省普通高中通用技術學科中心組成員、中山市教研室通用技術兼職教研員,陳觀鴻認為:“五個問題情境蘊含了通用技術學科核心素養(yǎng)的五個方面,即技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力,形成螺旋式上升的教學策略。通用技術學科以提高學生的學科核心素養(yǎng)為主旨,情境是表現(xiàn)核心素養(yǎng)的‘舞臺,是核心素養(yǎng)的載體。課程內容只有與具體情境相融合,才能真實體現(xiàn)出它的素養(yǎng)價值。而對于被測評者來說,憑借這個舞臺,運用學科內容應對各種復雜的、不確定的問題和挑戰(zhàn),才能表現(xiàn)自己的正確價值觀念、必備品格與關鍵能力。因此,設置具體的情境,是評價核心素養(yǎng)水平不可或缺的維度?!?/p>
中山紀念中學重視評價的過程性和發(fā)展性的作用,一方面開展自擬試題、試題庫建設,在日常課堂中融合典型試題;另一方面,每年均嚴格落實學業(yè)水平考試,以考促學。學校將成績分為三個部分:知識性考試(45%)、操作性考核(45%),還增加了日常優(yōu)秀課堂表現(xiàn)考察(10%)?!熬C合評定能更科學地反映學生的技術素養(yǎng)水平,也能更科學地提升學生的技術素養(yǎng)水平。”馮慶說道。
抓住“關鍵點”,開發(fā)教學資源
基地項目建設共有十所實驗學校,搭建了以永安中學為核心示范點,其他九所基地實驗學校為支撐點的“一核九點”基地共創(chuàng)共建平臺,充分利用各個基地學校的資源優(yōu)勢,引領市域高中學校一體化發(fā)展。
永安中學是中山市高標準新建的一所市直屬的公辦學校,為通用技術學科發(fā)展配置了高端的設計室、探究室、實踐室、人工智能實驗室、航空館、創(chuàng)客中心等功能室,配備了體現(xiàn)前沿技術的激光切割機、學生機3D成型設備、3D打印機、全彩3D掃描儀、DIY自主編程3D打印18自由度機器人(套裝)、機器人試驗件、風洞試驗、C919模型、模擬駕駛操縱儀等實驗設備。
在完善的教學設備的支持下,永安中學聚焦學科核心素養(yǎng),探索開發(fā)校本課程,為不同基礎、不同學習能力、不同生涯規(guī)劃的學生提供不同層次的專業(yè)課程,如基礎課程、進階課程、高階課程?;A課程是面對全體學生設置的,比如必修1和必修2;進階課程面向社團成員,學校專門開設了夢想工坊,為學生實現(xiàn)夢想搭建平臺,創(chuàng)造機會;高階課程是為特長學生而設,比如《創(chuàng)客造物——3D設計與制作》。據(jù)悉,學校還將通過選拔,組織特長生報名參加教育部公布的《2022―2025學年面向中小學生的全國性競賽活動名單》中的賽事,并利用課內課外時間組織參賽學生備賽訓練,學生最終在國家級、省級、市級等各項科技比賽中取得優(yōu)異成績。
中山紀念中學堅持“做中學、學中做”理念,重視實踐性和創(chuàng)造性,積極設計教學任務、實踐項目。從學科的綜合性特征出發(fā),教師們采用主題學習、項目學習等方式,將基礎性知識與實踐性活動相結合,探索通過學科大概念引領大項目、大單元的設計理念,開發(fā)一批特色課程,將操作性、設計性、探究性、創(chuàng)造性的活動融入課程的實踐項目中。比如,圍繞圖樣表達和物化能力的大概念,開設了校本課程《3D造型與表達》,既傳授“草圖大師”的建模技巧,又將設計理念融入一個個設計任務中,還通過Algodoo物理軟件開展仿真測試,用激光切割、3D打印等物化方式向學生普及現(xiàn)代機加工工藝。水火箭、懸浮結構、孔明鎖、多功能小書架、可活動垃圾桶、智能小車、自制水杯等項目成為學校不少學生的難忘記憶。
濠頭中學則積極對接高校、科研院所,促進青少年科普教育活動走深、走實,為拔尖創(chuàng)新人才的成長提供廣闊的平臺。2022年12月5日,學校與中山火炬職業(yè)技術學院、哈工大機器人(中山)無人裝備與人工智能研究院簽訂科普教育合作協(xié)議,并設立科普教育基地?!昂献鲄f(xié)議的簽訂,對三方來說意義深遠,這是對學校貫通創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑的積極探索,是提升學生科技素養(yǎng)的擔當,更是為中山經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)更多優(yōu)秀后備技術人才的切實舉措,這是一件讓學校、學生、社會多贏的大好事?!敝猩绞薪逃腕w育局相關負責人說。
激發(fā)創(chuàng)新活力,收獲累累碩果
近兩年,基地以推進學科高質量發(fā)展為目標,以深層次改革為動力,著力解決學科存在的現(xiàn)實問題。在此過程中,各基地校在深挖學科教育價值和跟進教育改革的步伐中激活了學校的創(chuàng)新活力,有效助推了學科教育理念與教學質量的提升。
永安中學師資配備齊全,有兩位專職通用技術學科教師陳觀鴻、林燦林。2022年12月,兩位教師都取得了工業(yè)和信息化人才3D打印技術應用高級人才專業(yè)知識測評證書。他們積極開展“作業(yè)即作品”的探索,利用3D建模軟件實施通用技術個性化教學,引導學生在教師的專業(yè)指導下進行設計創(chuàng)作,完成自己個性化設計的3D打印作品。據(jù)介紹,該校學生制作的3D建模作品“月球探測車”“筑夢天宮”于2023年獲評全國青少年航天創(chuàng)新大賽廣東省選拔賽航天創(chuàng)意設計賽項一等獎,兩位教師也被評為全國優(yōu)秀創(chuàng)客導師。另外還有多個機器人項目獲得國家級獎項。
與此同時,永安中學在陳觀鴻的引導下,積極探索指向大概念的項目式學習,挖掘課程內容間的關聯(lián),把握學科素養(yǎng)間的協(xié)同,面向真實世界,設置驅動性的真實情境,培養(yǎng)學生解決真實情境問題的應用遷移能力,讓學生學會在真實世界中解決真實問題。
中山紀念中學十分重視學科融合。學生想探索最速曲線,教師們一方面指導學生用激光切割機制作了最速曲線的測試裝置,另一方面聯(lián)系數(shù)學教師,探索了4種數(shù)學推導求解方法,其成果最終獲得廣東省青少年科技創(chuàng)新比賽三等獎。還有學生提出想給校園的植物作簡介,于是通用技術學科教師帶領學生,和生物教師一起合作完成了中山市課題“校園植物二維碼”。最近,該學科教師還跟信息技術教師合作開展了人工智能的研究,開展了省級子課題“基于銅壺滴漏主題的C-STEAM教育——港—佛—香山跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新項目”,力求讓學生通過雙手制作,從日冕、水鐘、機械鐘、電子鐘的歷練,將知識和思維延伸到原子鐘、脈沖星導航乃至阿秒激光的科技前沿。
中山市華僑中學通用技術科組則將項目教學作為教研的主要抓手和教學實踐的主要方向。在校本教研中,科組教師討論項目教學的主題、學習目標、材料及工具使用、任務和時間劃分、教學評價、學生的反饋及應對措施。近年來,學校堅持保證學生每學期至少完整經(jīng)歷一次作品的設計、制作與優(yōu)化過程,將教材的學習目標融入項目教學中,學生通過項目學習,習得設計知識,提高實踐能力,達到學業(yè)水平要求,提高學科核心素養(yǎng)。據(jù)悉,截至 2023 年 9 月,該校學生共獲得包括全國中小學電腦制作活動一等獎、中國青少年機器人競賽冠軍、內地與港澳青少年 STEAM 創(chuàng)客挑戰(zhàn)賽冠軍、中國國際互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽廣東省分賽萌芽賽道決賽優(yōu)勝獎、廣東省中小學生教育創(chuàng)客大賽特等獎、中山市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎等在內的各項市級以上獎勵230 余項。