以生成技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)的通用技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐探析

劉海青

摘 要 通用技術(shù)課程目標(biāo)中要求通過通用技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生從技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)、物化能力等五個方面形成通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。高中通用技術(shù)教學(xué)以項(xiàng)目教學(xué)為主，而其項(xiàng)目的開發(fā)與設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目教學(xué)過程直接決定學(xué)生能否形成通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 核心素養(yǎng)；通用技術(shù)；項(xiàng)目教學(xué)；技術(shù)與設(shè)計(jì)

中圖分類號：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）01-0065-03

1 前言

高中通用技術(shù)課程以設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)、操作學(xué)習(xí)為主要特征，是一門立足實(shí)踐、注重創(chuàng)造、體現(xiàn)綜合、科學(xué)與人文相統(tǒng)一的課程[1]。項(xiàng)目教學(xué)作為一種建構(gòu)主義理念下的教學(xué)模式，它是學(xué)生主動建構(gòu)知識、不斷拓展能力的過程，從而逐步培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生未來生活所需要的綜合能力。所以，項(xiàng)目教學(xué)非常適合基于技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的通用技術(shù)教學(xué)。

筆者充分利用項(xiàng)目教學(xué)載體，發(fā)展學(xué)生對知識的整合、應(yīng)用、物化和解決技術(shù)問題的能力，通過豐富的項(xiàng)目實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和善于實(shí)踐的精神和勇氣，使學(xué)生的創(chuàng)造潛能與實(shí)踐能力得到進(jìn)一步發(fā)展。學(xué)生的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐活動不僅是已有知識與技能的綜合運(yùn)用，也是新的知識與能力的綜合學(xué)習(xí)。在完成整個項(xiàng)目的過程中，學(xué)生形成一定的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。下面介紹具體做法。

2 項(xiàng)目的制定

通用技術(shù)課程倡導(dǎo)以實(shí)踐為核心的多樣化學(xué)習(xí)方式。學(xué)生通過《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》的學(xué)習(xí)熟悉了設(shè)計(jì)的一般過程，了解了設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，加深了對技術(shù)的理解，增強(qiáng)了使用技術(shù)的自信心和責(zé)任心，初步掌握設(shè)計(jì)的基本思想和方法。《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》的教學(xué)項(xiàng)目必須起到承上啟下的作用，選擇的項(xiàng)目既是對《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》知識的復(fù)習(xí)與應(yīng)用，同時要涵蓋《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、流程與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)和控制與設(shè)計(jì)等四個專題。

定位小車設(shè)計(jì)與制作滿足了這樣的條件，在整個實(shí)踐過程中，學(xué)生需要知道使用材料的屬性和工具的正確操作方法，要進(jìn)行材料規(guī)劃、工藝選擇和技術(shù)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生需要應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)科知識進(jìn)行計(jì)算、受力分析，最終獨(dú)立完成模型的成型制作、裝配、測試、交流與評價，形成規(guī)范的操作行為，實(shí)現(xiàn)情感、態(tài)度與價值觀的體驗(yàn)，從而提升技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維。

3 項(xiàng)目目標(biāo)

1）經(jīng)歷技術(shù)設(shè)計(jì)的全過程，形成一定的方案構(gòu)思、圖樣表達(dá)、工藝選擇和物化能力；

2）發(fā)展學(xué)生對知識的整合、應(yīng)用、物化和解決技術(shù)問題的能力。

3）能夠領(lǐng)悟基本的技術(shù)思想，形成初步的工程思維和系統(tǒng)思維，發(fā)展創(chuàng)造性思維，養(yǎng)成用技術(shù)解決實(shí)際問題的良好習(xí)慣。

4）體驗(yàn)技術(shù)問題解決過程的艱巨性和復(fù)雜性。

4 項(xiàng)目分析

與教材的關(guān)系 定位小車的設(shè)計(jì)與制作幾乎涵蓋了《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》與《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》的所有知識點(diǎn)。在整個項(xiàng)目的完成過程中，學(xué)生會經(jīng)歷設(shè)計(jì)的一般過程：發(fā)現(xiàn)與明確問題、制訂設(shè)計(jì)方案、模型或原型的制作、方案優(yōu)化和設(shè)計(jì)的交流與評價。因此，整個項(xiàng)目的完成過程是對《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》知識的復(fù)習(xí)與應(yīng)用。同時，小車的制作需要考慮多個方面：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；組成小車的構(gòu)件之間的摩擦，哪些地方需要減小摩擦，哪些地方需要增大摩擦；需要設(shè)計(jì)好制作流程；需要考慮各個構(gòu)件如何正確裝配，實(shí)現(xiàn)小車的系統(tǒng)功能；采用何種控制方式實(shí)現(xiàn)定位功能。因此，定位小車的設(shè)計(jì)與制作涵蓋了《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、流程與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)和控制與設(shè)計(jì)等四個專題。學(xué)生通過整個設(shè)計(jì)與制作過程中領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制基本思想和方法的實(shí)際運(yùn)用，能對其進(jìn)行簡單的決策分析和性能評估。

教法和學(xué)法 定位小車設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目教學(xué)過程采用任務(wù)驅(qū)動，主要包括五項(xiàng)任務(wù)：任務(wù)1，初識控制；任務(wù)2，定位小車設(shè)計(jì)方案構(gòu)思；任務(wù)3，定位小車模型的制作；任務(wù)4，測試、評價及優(yōu)化；任務(wù)5，小車功能拓展。在明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度運(yùn)用不同的設(shè)計(jì)方法和控制實(shí)體來完成設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的活動過程，產(chǎn)生多樣化的思維，形成規(guī)范的操作行為，實(shí)現(xiàn)情感、態(tài)度與價值觀的體驗(yàn)，從而提升技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。

5 項(xiàng)目組織策略

明確項(xiàng)目要求后，學(xué)生利用課余時間查閱資料，了解常用的傳動方式，根據(jù)相關(guān)信息綜合分析技術(shù)問題，提出符合設(shè)計(jì)原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案。課堂上，教師安排學(xué)生分組針對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行交流，針對設(shè)計(jì)中的漏洞，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步細(xì)化設(shè)計(jì)方案，在方案確定后繪制草圖、下料圖并列出材料清單，在此基礎(chǔ)上動手制作定位小車。教師在學(xué)生制作過程中針對他們遇到的技術(shù)問題進(jìn)行個別輔導(dǎo)。學(xué)生在制作過程中產(chǎn)生的生成性問題，小組成員需要查閱資料交流解決。小車制作完成后，通過測試發(fā)現(xiàn)不足之處，小組成員需要進(jìn)一步交流、改進(jìn)和優(yōu)化。最終，分組測試，每一組測試結(jié)束后進(jìn)行自評、互評和師評，并填寫“定位小車自評與互評表”（表1）。最后，教師針對各組產(chǎn)生的共性問題進(jìn)行總結(jié)分析，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小車功能拓展，各組填寫提交“定位小車信息采集表”（表2）。

6 項(xiàng)目評價交流

學(xué)生通過定位小車設(shè)計(jì)與制作的收獲 參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作的全過程，尤其是實(shí)施階段，只有任務(wù)和要求，學(xué)生只能查閱資料、自學(xué)、進(jìn)行團(tuán)隊(duì)研究等，每個環(huán)節(jié)都要思考為什么這么做？這樣做好不好？能不能達(dá)到項(xiàng)目要求？是不是最佳設(shè)計(jì)方案？下面是思考片段：

材料的選擇：三合板還是五合板？雙層還是單層？加工工具的選擇：曲線鋸、直線鋸、鋼鋸……軸的選擇：粗的還是細(xì)的？鋼筋軸、尼龍軸還是鐵絲？摩擦的大小：根據(jù)動力確定增大摩擦還是減小摩擦？如何減小軸和軸架板之間的摩擦？動力系統(tǒng)的選擇：橡皮筋動力，風(fēng)力（扇葉電機(jī)、氣球），電機(jī)驅(qū)動，重力勢能，化學(xué)能……動力傳動方式的選擇：皮帶傳動還是齒輪傳動？制動方式的選擇：系繩，斷開開關(guān)，定時器……最后，我們將整個過程全部記錄在“定位小車信息采集表”中，如圖1和圖2所示，從方案的設(shè)計(jì)到最后的優(yōu)化測試，全部完成了！endprint

——中國人民大學(xué)附屬中學(xué)分校學(xué)生

教師的收獲和體會 最深刻的體會是教學(xué)相長；學(xué)生參與度很高，愿意投入的時間和精力增加了，他們愿意利用課余時間改進(jìn)設(shè)計(jì)，這是以前項(xiàng)目制作中比較少見的；提升了學(xué)生的技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，整個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作過程，初識控制—構(gòu)思設(shè)計(jì)方案—制作模型—測試、評價與優(yōu)化—小車功能拓展，學(xué)生形成一定的圖樣表達(dá)能力、物化能力、技術(shù)意識、工程思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

——中國人民大學(xué)附屬中學(xué)分校通用技術(shù)教師

7 項(xiàng)目總結(jié)

學(xué)生經(jīng)歷項(xiàng)目實(shí)施，使學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生 項(xiàng)目實(shí)施全過程中，學(xué)生經(jīng)歷以下六個過程。

1）學(xué)生在明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，分組交流構(gòu)思設(shè)計(jì)方案，繪制草圖和下料圖。學(xué)生在此過程中需要在確定動力系統(tǒng)、動力傳動方式及制動方式的前提下選擇加工材料，確定小車的整體組成部分。

2）經(jīng)歷技術(shù)設(shè)計(jì)中交流與評價過程。

3）經(jīng)歷技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)或轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。結(jié)合動力進(jìn)行受力分析，確定各個部分的加工材料及加工流程。同時，一部分生成性技術(shù)問題是學(xué)生在技術(shù)方案轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品過程中需要考慮的。

4）經(jīng)歷觀察、設(shè)想、安裝、測試、調(diào)試、測量等簡單的技術(shù)實(shí)驗(yàn)過程。通過測試，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)諸如小車行進(jìn)路線跑偏、行進(jìn)距離控制不夠精確等問題，需要分析問題產(chǎn)生的原因，考慮如何進(jìn)一步優(yōu)化。

5）經(jīng)歷將結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)與控制的基本知識應(yīng)用于技術(shù)實(shí)踐的過程。

6）經(jīng)歷典型的技術(shù)設(shè)計(jì)、制作和評價的活動過程。

學(xué)生參與項(xiàng)目評價，助力思考，提升技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng) 項(xiàng)目評價主要從設(shè)計(jì)與制作過程的參與度、小車的制作工藝及自制率、定位精確度、設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)和定位小車信息采集表完成情況五個方面進(jìn)行，針對設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)給予肯定和加分。分組測試作品，通過測試發(fā)現(xiàn)、總結(jié)問題，在學(xué)生自評、互評的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生對測試過程和測試結(jié)果進(jìn)行較全面的自評與互評。通過測試、交流與評價，發(fā)現(xiàn)問題，考慮如何進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化，形成初步的工程思維和系統(tǒng)思維，發(fā)展創(chuàng)造性思維。

8 項(xiàng)目反思

定位小車的設(shè)計(jì)與制作教學(xué)項(xiàng)目幾乎涵蓋《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》和《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》的所有知識點(diǎn)，非常有助于學(xué)生理解結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)、流程與設(shè)計(jì)和控制與設(shè)計(jì)四個專題。同時，定位小車的動力系統(tǒng)與制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生需要應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等多方面學(xué)科知識，發(fā)展對學(xué)科知識的整合、應(yīng)用、物化和解決技術(shù)問題的能力。在完成整個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作過程中，學(xué)生形成一定的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。

9 結(jié)束語

項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施過程是一個人人參與的創(chuàng)造性的實(shí)踐活動，它注重的不是最終結(jié)果，而是完成項(xiàng)目的過程。在項(xiàng)目開發(fā)與設(shè)計(jì)時要注意整合相應(yīng)的知識、技能、技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。項(xiàng)目要能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，提高學(xué)生的主動性和積極性。整個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作過程能讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)的全過程，形成一定的方案構(gòu)思、圖樣表達(dá)、工藝選擇和物化能力。完成項(xiàng)目的過程中讓學(xué)生領(lǐng)悟基本的技術(shù)思想，形成初步的工程思維和系統(tǒng)思維，發(fā)展創(chuàng)造性思維，養(yǎng)成用技術(shù)解決實(shí)際問題的良好習(xí)慣。同時，項(xiàng)目要有一定的技術(shù)難度，要讓學(xué)生體驗(yàn)技術(shù)問題解決過程的艱巨性和復(fù)雜性，養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S].北京：人民教育出版社，2003.endprint