以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中通用技術(shù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究

蘇苑華

基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的通用技術(shù)教學(xué)是指結(jié)合學(xué)科大概念，設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義的項(xiàng)目，包含項(xiàng)目主題選擇、項(xiàng)目目標(biāo)的確定、項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)、制定評(píng)價(jià)計(jì)劃。筆者以“奇妙工程之自制冰淇淋箱”為例進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，具體環(huán)節(jié)如下。

一、確定項(xiàng)目主題

《通用技術(shù)（必修1）：技術(shù)與設(shè)計(jì)1》第二章《技術(shù)世界中的設(shè)計(jì)》的核心是“設(shè)計(jì)的一般過程”，旨在讓學(xué)生經(jīng)歷簡單作品的設(shè)計(jì)的一般過程，對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)形成初步了解，注重體驗(yàn)和感受，其中制訂設(shè)計(jì)方案是關(guān)鍵。選擇學(xué)生日常生活中的制作冰淇淋箱作為項(xiàng)目載體，實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，還原設(shè)計(jì)的一般過程。

二、確定項(xiàng)目目標(biāo)

以“奇妙工程之自制冰淇淋箱”為依托，學(xué)生通過科學(xué)探究理論知識(shí)和實(shí)踐操作，達(dá)成如下教學(xué)目標(biāo)：

在技術(shù)意識(shí)方面，通過發(fā)現(xiàn)生活中冰淇淋的制作和保溫問題，感悟技術(shù)就在身邊，學(xué)會(huì)從生活中發(fā)現(xiàn)問題并敢于嘗試解決問題。

在工程思維方面，通過冰淇淋箱的設(shè)計(jì)與制作，親歷分析和解決問題的設(shè)計(jì)過程，能對(duì)方案進(jìn)行比較、權(quán)衡、優(yōu)化，且能體會(huì)系統(tǒng)分析和優(yōu)化的思想。

在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，基于冰淇淋箱的結(jié)構(gòu)問題，能進(jìn)行大膽的猜想和設(shè)計(jì)，制訂富有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案，并學(xué)會(huì)“動(dòng)手試、實(shí)驗(yàn)證”。

在圖樣表達(dá)方面，手工繪制冰淇淋箱的結(jié)構(gòu)草圖來表達(dá)設(shè)計(jì)思路和創(chuàng)意，并能借助圖樣進(jìn)行交流和評(píng)價(jià)。

在物化能力方面，能合理地使用材料，動(dòng)手實(shí)踐，將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化成實(shí)物模型，體驗(yàn)方案物化過程中的復(fù)雜性和創(chuàng)造性，能對(duì)結(jié)構(gòu)的效果進(jìn)行基本的測試，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

三、設(shè)計(jì)項(xiàng)目活動(dòng)

本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)分為三點(diǎn)：通過吸熱與放熱反應(yīng)的研究，獲得最適合冷凍冰淇淋的化學(xué)試劑組合；根據(jù)提供的廢舊材料，制作兼具保溫和制冷效果的冰淇淋箱；經(jīng)過箱體測試與小組經(jīng)驗(yàn)分享，學(xué)會(huì)增強(qiáng)冰淇淋箱的保溫和制冷效果。每個(gè)環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容如下：

（一）確定項(xiàng)目，情境導(dǎo)入

通過生活中一個(gè)真實(shí)問題的引入：夏日炎炎，當(dāng)我們?cè)趹敉庥瓮娴臅r(shí)候，冰淇淋往往很快就融化了，我們?nèi)绾螌⒈苛軒У綉敉饽?？我們?nèi)绾窝娱L冰淇淋的存放時(shí)間呢？我們可否利用身邊的簡易材料來自制冰淇淋呢？明確研究目的是解決戶外冰淇淋容易融化的問題，解決方案是設(shè)計(jì)并制作一個(gè)冰淇淋箱。接著利用填空題引導(dǎo)學(xué)生思考制作冰淇淋箱可分為保溫和制冷兩大部分。

（二）背景知識(shí)探究活動(dòng)

活動(dòng)1? 了解吸熱與放熱

通過播放九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)視頻《物質(zhì)溶解吸熱或放熱現(xiàn)象的探究實(shí)驗(yàn)》，讓學(xué)生回顧吸熱與放熱的內(nèi)容，明確溫度降低的為吸熱反應(yīng)，溫度升高的為放熱反應(yīng)，吸熱和放熱過程涉及能量的轉(zhuǎn)移，并且明確本次項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，制作冰淇淋需要的是吸熱反應(yīng)。

活動(dòng)2? 測試化學(xué)試劑組合

接下來讓學(xué)生自由組合，2位學(xué)生為一個(gè)小組，以小組為單位，完成6組不同試劑組合的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。每組實(shí)驗(yàn)做3次取平均值，并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使學(xué)生親歷吸熱與放熱反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)前需明確實(shí)驗(yàn)的初始溫度是如何測量的，以及測量的意義在于與反應(yīng)后的溫度作對(duì)比，與不同小組的數(shù)據(jù)作對(duì)比，因此他們要使用相同的溫度測量方法和溫度單位。另外，學(xué)生必須注意過程中的任何失誤或錯(cuò)誤，這些失誤將導(dǎo)致該組數(shù)據(jù)不可用。

活動(dòng)3? 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過填寫《學(xué)生研究記錄表》中的數(shù)據(jù)匯總分析表，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出每組實(shí)驗(yàn)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測制作冰淇淋最優(yōu)選的組合方案是哪一個(gè)，并說明為什么。

（三）制定方案和技術(shù)制作

學(xué)生根據(jù)所提供的材料，在小組內(nèi)討論如何搭建冰淇淋箱，老師通過問題引導(dǎo)討論。該過程也是考察學(xué)生對(duì)于不同材料的認(rèn)識(shí)，不同材料的性質(zhì)不同，學(xué)生需要根據(jù)制作的要求，預(yù)測哪些是適合的材料。

接下來，學(xué)生確定小組的制作方案后繪制設(shè)計(jì)草圖，需要在圖中標(biāo)注尺寸、材料并簡要說明不同材料的工作原理。利用所提供的材料和工具制作出冰淇淋箱。

（四）產(chǎn)品測試與改進(jìn)

我們將利用水作為測試對(duì)象，檢測冰淇淋箱的保溫性和制冷效果是否達(dá)到理想的水平。老師通過問題引導(dǎo)學(xué)生分享測試成功或失敗的原因。接著根據(jù)其他小組的分享，學(xué)生要取長補(bǔ)短，總結(jié)和歸納出一些改進(jìn)的方式，把改進(jìn)的意見記錄在《學(xué)生研究記錄表》中，并動(dòng)手改進(jìn)箱體。產(chǎn)品測試與交流匯報(bào)這兩個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該是迭代完善的，學(xué)生在交流中改變一個(gè)方面的內(nèi)容，然后從測試中查看改變后的結(jié)果，再去判斷是否保留這個(gè)改變，從而不斷優(yōu)化完善自己的設(shè)計(jì)。

（五）成果展現(xiàn)

利用食材制作出個(gè)性化的冰淇淋混合物，接著將測試用水取出，替換為冰淇淋混合物，與制冷劑一起，在冰淇淋箱中冷藏40分鐘后，取出冰淇淋，檢測是否有未完全凝固的混合物。測量制冷劑融化后的水的容量，實(shí)際上這就是冰淇淋混合物的能量轉(zhuǎn)移到制冷劑的量。從該過程，學(xué)生應(yīng)能結(jié)合能量轉(zhuǎn)移的知識(shí)做出判斷。最后給學(xué)生提供彩色筆、彩色卡紙美化冰淇淋箱的外觀，拍照并張貼在《學(xué)生研究記錄表》上，寫下對(duì)本課程的感想和體會(huì)。

四、項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果與評(píng)價(jià)

我們利用《學(xué)生研究記錄表》來體現(xiàn)學(xué)生的項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果，也是我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。首先，在《學(xué)生研究記錄表》中通過數(shù)據(jù)分析、問題引導(dǎo)、反思與改進(jìn)，我們一步步引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中總結(jié)自己學(xué)習(xí)的所得所思所感。其次，在課程結(jié)束后的感言上，更能體現(xiàn)他們的學(xué)習(xí)成果。

而評(píng)價(jià)方面，我們認(rèn)為，冰淇淋箱體的保溫制冷效果就是本次評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。所以在《學(xué)生研究記錄表》的測試冰淇淋環(huán)節(jié)，需要學(xué)生填寫40分鐘后未凝固的冰淇淋混合物容量，測試的是箱體的制冷效果；測量制冷劑融化后水的容量，測試的是箱體的保溫效果；以及讓學(xué)生填寫他們認(rèn)為該過程物質(zhì)的能量是從什么物質(zhì)轉(zhuǎn)移到什么物質(zhì)的，哪種物質(zhì)吸熱，哪種物質(zhì)放熱，來考察學(xué)生對(duì)于吸熱放熱過程的理解。

責(zé)任編輯? 李少杰