聚焦核心素養的高中通用技術單元教學設計

摘 要：通用技術“師示生仿、師問生答”類的課堂行為不利于發展學生的學科核心素養。基于新課標和“理解為先教學設計模式”等理論，在教學實踐的基礎上，以學科大概念引導大項目、大過程的方式設計單元教學活動，提出聚焦核心素養的高中通用技術單元教學設計基本框架。通過學科核心素養水平、學業質量要求和單元核心概念的“三層站位”來確定單元學習目標;通過情境、學情、教材、資源的“四維要素”構成單元學習內容;通過聚焦關鍵問題，創設挑戰性學習任務的“螺旋結構”形成單元深度學習路徑。

關鍵詞：通用技術;學科核心素養;單元教學設計

教育部于2014年4月正式印發《關于全面深化課程改革、落實立德樹人根本任務的意見》，中學教師開始接觸核心素養的概念。《普通高中通用技術課程標準》（2017年版）（以下簡稱“新課標”）提出了學科核心素養概念，并給出了學業質量水平和學科核心素養水平的具體劃分標準，在課堂教學中促進學生通用技術核心素養的發展是本次課程改革的關鍵。在課堂教學中，學科素養往往是通過學生的學科知識、學科認知能力和操作技能等狀態表現出來，在當前的通用技術課堂教學中，常見“師示生仿、師問生答”類單一傳授型課堂行為，其不能促進學生手腦并用、知行合一，不利于發展學生的學科核心素養。聚焦核心素養的高中通用技術單元教學設計需要從學科的綜合性特征出發，采用主題學習、項目學習等整合的學習方式，以學科大概念作為抓手，基于學科知識邏輯發展和學生認知心理開展教學設計，達成學科核心素養在課堂教學中的“落地生根”。

一、聚焦核心素養的高中通用技術單元教學設計框架

基于通用技術課程標準提出的技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力五個主要方面的學科核心素養和“理解為先教學設計模式”等理論，以學科大概念引導大項目、大過程的方式組織學習活動，幫助學生形成學科核心素養。在教學實踐的基礎上，提出聚焦學科核心素養的高中通用技術單元教學設計框架。一個完整的通用技術單元教學設計可以分成確定目標、重構單元和深度學習三個環節，三者間相互關聯，是圍繞技術學習過程的統一體。

二、單元教學操作實施

以高中通用技術必修一《技術與設計1》第二章“技術世界中的設計”內容為例，對提出的高中通用技術單元教學設計框架做深入闡述。

（一）“三層站位”確定單元學習目標

“三層站位”環節是指將本單元教學需指向的核心素養水平和學業質量水平進行指向單元內容的讀寫，并具體化成課堂學習目標的過程。其包括三個操作層次：最上層是學科核心素養，中間層是學業質量水平，落地層是單元內容結構。

細分核心素養水平。通用技術學科核心素養包括技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力五個主要方面，新課標將每個核心素養劃分成五個不同的水平層次，并給出表現成就的具體描述。選取其中與“技術世界中設計”單元內容有關的核心素養水平等級及其具體描述，可以獲得達成單元學習目標的核心素養水平要求，這是“三層站位”中最上層的目標分析。

契合學業質量要求。學業質量水平是完成學科學習后的學業成就表現，合適的學業質量水平要求，對教學有很好的指導作用。根據學業質量要求要達成水平的表現要點，可以梳理出通用技術學科素養達成所需的學科內容，重視這些內容的學習有助于落實技術素養的培養。從學業水平考試要求出發，在確定“技術世界中的設計”單元的學業質量水平時，選取了水平1和水平2 兩個等級。

梳理單元內容結構。根據核心素養要達成的水平的表現要點，可以梳理出達成學習目標需要的單元內容結構。在“技術世界中的設計”單元中，技術意識涉及學科內容包括：人工世界和人技關系的基本觀念，技術的基本性質等;工程思維涉及學科內容包括：針對具體技術問題進行要素分析、整體規劃等;創新設計涉及學科內容包括：發現與明確問題、收集相關信息、人機理論、設計方案;圖樣表達涉及學科內容包括：圖樣特征、圖樣表達，思維轉換等。物化能力涉及學科內容包括：常見工藝方法，材料選擇等。

根據“三層站位”可確定“技術世界中的設計”單元學習目標如下：

1.通過主題活動體驗和案例分析，能理解設計的內涵，能闡述技術的特征，促進人工世界和人技關系的基本觀念的形成;

2.通過技術調研等方式，了解設計的一般原則，能分析簡單設計方案，培養人技理論分析能力;

3.分析市場收納架實例，根據設計要求制訂多樣化設計方案，能說出技術設計的簡單過程與方法，發展創新的方案構思能力;

4.經歷設計及實施產品的簡單技術試驗的過程，能寫出較完整的技術試驗報告，培養實事求是、嚴謹細致的技術品質。

（二）“四維要素”構成單元學習內容

“四維要素”環節是指創設符合學生認知發展規律，知識結構完整，具有真實情境，學習資源完備的單元學習內容，為后續的深入學習做好鋪墊、打好基礎。構成單元學習內容的關鍵在于處理好情境、學情、教材、資源四個要素之間的關系，從學科知識邏輯和學生認知發展規律入手進行學習任務創設。

以情境要素為依托創設學習任務。素養導向的單元教學設計中，學習任務的創設離不開真實有意義的情境。學科核心素養依賴真實情境，無情境學習雖然可能帶來知識技能的熟練，但不會有學科素養的發展。真實情境學習與發展通用技術學科素養之間具有很強的聯系，學科實踐扎根于情境之中，學科素養形成依賴于情境。

以“辦公室收納架設計”的單元主題為例，學習任務設計（見圖1）源自教師辦公室的真實情境。通過分析老師的辦公桌上堆滿作業，影響工作效率的情境，發現其中存在的問題，將需要落實的素養和相應的學科內容融合進去，根據學生認知發展規律將其分成幾個環環相扣、并具有一定梯度的學習任務。

以學生學情要素為中心設計教學支架。真實情境下的學習任務是開放的、結構不良的、松散界定的，但是課堂教學需要保持效率，在設計單元學習任務時需要教師像專家一樣思考，既要注意學習任務的復雜度、開放度，又要注意提供合適的學習支架，還要全面分析學生認知發展程度來設計教學支架，助推學生形成多種解決問題的方案。在收納架主題學習中，情境的變化帶來學習任務的變化，隨之產生的學習難點，需要設計合適的教學支架。例如：任務一的學習難點是“如何從技術視角理解產品設計與技術發展的關系”，對應的幫助學生的支架有“現代技術體驗活動”“典型現代設計案例”“先進技術拓展閱讀”等。任務二的學習難點是“如何在設計中運用一般原則”，對應的幫助學生的支架有“獲獎產品實物演示”“微課點播深度學習”“熱門設計分組辯論”等。任務三的學習難點是“設計過程中的迭代思想的培養”，對應的幫助學生的支架有“常見產品簡單拆裝”“利用電腦模擬建模”“制作模型技術試驗”等。

以核心概念為基礎重構單元學習內容。學科核心素養表現要點和具體的學科內容需要與情境相融合。教材提供了一種開展教學的視角，但是從學情和情境考慮，將教材內容進行教學化是更好的選擇。在真實情境的前提下，將“技術世界中的設計”單元中涉及的學科內容與收納架主題中面對的真問題相融合，將這些學科內容隱藏在問題背后，設計適當的學習方式，確保學生通過探究達成單元預設的目標。根據情境的不同，涉及的學科知識要進行相應的調整，要在情境的整體框架下應有所取舍。

以信息技術要素為手段建設教學資源。新課標指出：核心素養的形成需要豐富的教學資源來支持。信息技術與具體學科的整合是未來教育發展的趨勢，要加強在通用技術教學中滲透信息技術。在單元任務中選用互聯網平臺，可以發揮線上學習資源的豐富性、可交互性等優勢。在“技術世界中的設計”單元中，可以設計交互式的3D學習平臺支持學生，通過整合多種資源給學生提供多樣化的學習。線上學習對于培養學生的技術意識、工程思維和圖樣表達等核心素養具有重要的價值，而本地學習可以進行技術實踐，學生通過實踐能發展物化能力，創新設計等核心素養。

（三）“螺旋層進”形成單元深度學習路徑

“螺旋層進”環節是指通過聚焦關鍵問題，創設挑戰任務，引導學生建構概念建立、知識獲得、意義建構和知識遷移的認知路徑。通用技術學科核心素養導向的學習問題具有四個變量：真實性、結構性、復雜性、學科性，結合真實情境設計教學活動的關鍵在于確保學生學習的高認知和高投入，結合評價和反思，推動深度學習。

聚焦“關鍵問題”支持知識邏輯。真實情境下的任務設計是圍繞學科核心概念展開的，包含核心概念的問題就是任務的關鍵問題。支持單元深度學習通過聚焦關鍵問題，分層引導學生學習實踐，也可以從不同角度切入，引發對問題的深入思考。在“技術世界中的設計”單元中，任務一的目的是幫助學生建立基本概念，讓學生對技術與設計之間的關系有整體認識。任務載體收納架是辦公常用的人工物，通過聚焦辦公室收納架，引導學生結合實際案例分析，可以更好地從結構、材料等技術的視角去理解人工世界。任務二的目的是幫助學生發掘已有產品的設計特點，以此為基礎學習設計的一般原則，理解設計的一般原則是不同時期的設計師集體智慧和經驗的結晶，能幫助產品更加貼近生活，更好地融入社會和工作中。任務三的目的是經歷真實的問題解決來體驗設計的一般過程，理解設計是有章可循，有法可依的。任務的載體依然是收納架，但是其具有辦公室“當時當地”的特殊設計要求，成為推動學生明確問題及其設計邊界，通過市場調查開展設計分析，進而形成解決方案并持續推進的重要動力。通過制作收納架的技術實踐，學生在知識獲得的基礎上完成意義建構。

創設“挑戰激發”建構學習邏輯。在單元教學中，設計具有一定挑戰性的學習任務，能促進學習的“螺旋層進”。這些挑戰性任務在設計中需要考慮學生基礎知識、學科的學習邏輯和認知規律，還要具有很強的學習吸引力和價值認同感，因此需要教師進行高水平加工。在“技術世界中的設計”單元中，教師要圍繞設計的一般原則、設計的過程和技術試驗這些核心概念，設計挑戰性的學習任務，助推學生深層次思考的發生。例如：圍繞“設計解決問題方案”這個核心概念，可以在方案設計中提出不同難度的約束條件和不同維度的解決思路，推動學生深入思考：辦公室能提供的個人辦公空間是有限的，在設計收納架方案時，收納的衣服數量應如何取舍？如果要采集基于個人數據的信息，應該如何開展調查？辦公室是團體活動空間，必須要保留足夠的通行空間，這個約束條件帶來的設計限制有哪些？收納架設計方案中，人機關系應考慮哪些方面，最主要的因素有哪些？學生通過思考和解決以上問題，幫助突破自身的“最近發展區”，獲得關鍵能力的發展，形成良好的技術品質，發展工程思維、創新設計等方面的學科核心素養。

重視“反思實踐”支持認知邏輯。“反思實踐”支持認知邏輯是指在單元深度學習中應基于學生學情分析，在學習過程中引導學生積極開展反思活動，促進螺旋上升式反思性學習路徑的形成。在“技術世界中的設計”單元中，通過對每個設問的具體評價和學習建議，在收納架設計任務中，對信息調查、設計分析、方案構思、方案篩選、圖樣繪制、模型制作和技術試驗等實踐環節設計相應的反思活動，給學生提供反思的方向指導和具體反思方式指導，引導學生積極反思收納架設計方案，促進學生建構螺旋上升的學習路徑。

結束語

聚焦學科核心素養，在教學實踐的基礎上提出了高中通用技術單元教學設計框架，探索了學科核心素養在單元教學中的落地方式。通過將單元教學需指向的核心素養水平和學業質量水平進行細化和具體化，形成單元教學要落實的系列目標。提出的“三層站位”策略為高中通用技術單元學習目標的設定提供了一個理論自洽的模型。開發了基于“單元情境”的主題任務設計框架，整合單元情境、學科內容、表現期望和素養水平，嘗試在教學中使用可交互的學習平臺，發揮線上學習資源的豐富性，實現線上線下、課內課外的通聯，形成可操作的素養導向的單元主題學習設計框架。通過聚焦關鍵問題，創設挑戰性學習任務，探索了“螺旋結構”單元深度學習路徑的實踐做法，為研究高中通用技術單元教學設計提供了有益的參考。

參考文獻

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作者簡介：許一鳴（1978—），男，漢族，浙江海寧人，浙江省嘉興市海寧市南苑中學，本科，高級教師。研究方向：聚焦學科核心素養的高中通用技術大單元教學;指向學科核心素養的高中通用技術教學測評;深度學習理念下的高中通用技術項目教學等。

本文系浙江省教育科學規劃課題“素養導向的通用技術單元深度學習策略研究”（編號：DH2021041）的階段性成果。

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