借虛用實 化解局限
——初中技術課程線上教學探索

史澤齊 張智鵬 胡義拯 上海寶山區世外學校

●線上教學的挑戰

2022年上半年，因為新冠疫情，我們又一次開展了線上學習。雖然相較于2020年突如其來的疫情，這次線上學習有了一定的經驗、技術支持與準備，顯得更加從容，但因技術課程實踐性強，在線上開展時仍有許多的問題與挑戰。

1.缺乏操作環境

在居家學習后，學生家里的操作環境與實踐性課程所需環境差距較大。以常見的電子終端配備情況為例，學生的電子終端版本、選型等對于線上學習已有不小挑戰，更何況實踐性課程中的其他材料、工具的要求。學校專用實驗室為實踐性課程提供了足夠的操作臺面以及特定采購而來的材料與工具，而居家條件下則較難滿足或有很好的替代品，這也直接導致學生在項目制成品的完成上存在很大困難。

2.難以指導交流

教師與學生、學生與學生間隔屏相望，教師無法有效了解學生的操作進度與存在問題，幫助學生解決問題的效率不高。直播軟件增強了學生獨立的交流，但因功能局限，難以在課堂上組織多個小組間的討論，實踐性課程中通常采用的小組合作模式難以實現，過程性評價中的評價觀察點設置也發生了變化，如何更加有效地評價成了新的問題。

●我們的實踐探索

技術課程是中小學教育的基礎性學科課程，是學生基本技術能力形成的重要途徑。筆者所在學校的初中技術課程選取了初中信息科技課程、初中勞動課程中的“工業生產勞動”“新技術體驗與應用”模塊，簡化并融合了高中通用技術部分模塊，合序實施技術教育。在線上學習階段，重實踐性的技術課程如何更有效地開展呢？

1.發揮虛擬實驗平臺價值

線上學習資源有空中課堂同步教學視頻、微課、慕課等教學視頻以及網絡博物館等。這些常見的資源主要是知識資源，而工程技術課程具有較強的實踐性，僅有知識資源遠遠不夠。因此，在本次線上教學中，筆者選用虛擬實驗平臺作為學生替代性的學習支架工具，工具的選用目的由“提供內容”轉變為“提供方式”。不同學習流程與學習支架對比如下圖所示。

虛擬實驗平臺的優勢有如下幾點：①實驗場景還原，彌補操作環境不足；②為學生的操作提供試錯機會；③為學生的學習提供快速有效的反饋；④提供了學習資源建設與收集的功能。

實例：“通訊工程師”項目。

該項目是七年級學習項目，項目任務是“學生認識、學習并運用常見的電子元器件（包含開源硬件），完成典型的幾種電路，并選擇一個電路，根據該電路功能改造成適合某一場景的產品，并予以解釋說明”。從課程內容看，該項目實踐性很強，對教學環境、物料需求和安全操作都有較高要求。

線下開展該課程，教師需要準備較多的工具，在學生操作時要巡視指導，課后以及在項目結束時，還要對材料、工具等做進一步整理、淘汰與補充。

而在開展線上教學時，筆者借助了虛擬實驗平臺Tinkercad，該平臺提供了專門的電路設計，里面集成了各種常用電子元件及開源硬件，能夠方便地進行電路連接與效果模擬，避免了線下操作的安全問題與材料準備。因其報錯反饋迅速、具有各種介紹與幫助內容、提供多樣化的進階活動，滿足了學生上課時的理論學習與動手實踐需求，學生還可以根據興趣進行自主探究活動。

2.利用生活物品搭建結構

在筆者所在學校的初中技術課程的學習內容中，除了常見的電子電路、開源硬件和程序編程外，結構搭建也是重要的一環。在線下教學實踐中，一般都是由教師為學生提供原材料進行加工制作，以此達到對結構搭建的學習和訓練。而居家學習由于缺乏合適的環境，學生動手實踐比較困難。為了滿足這方面的需求，筆者調整活動任務，給學生提供相關實例，鼓勵他們著眼于身邊的生活物品，進行動手改造和結構搭建的實踐。這種利用生活物品進行結構搭建的教學實踐在一定程度上緩解了學生的動手需求，也降低了實踐門檻，同時，對引導學生解決實際問題做出了很好的方法引領。

實例：“我是智造家”項目。

該項目是為了滿足學生居家學習時的動手實踐需求而開設的，項目任務需要學生利用身邊的生活物品，制作或者改造成產品原型，用于解決或者改善生活中的某個實際問題。在項目前期，教師引導學生發現問題需求、收集材料，并提供示例講解，幫助學生開闊思路；在項目中期學生學習相關結構搭建技巧，進行原型制作；在項目末期，開展總結分享活動，邀請學生以情境演示+經驗分享的方式展示作品。

在具體操作中，學生經驗和認知可能不足，因此教師應該在必要時直接向學生傳授相關的技術技巧，盡量減少學生的動手難度。另外，初中學段的技術課程應該著眼于激發和深化學生對科技創造的興趣，所以任務難度的設置不應超越學生現有的發展水平，不追求“復雜”和“精美”的結構設計，而是把重點落在“過程”和“完整”這兩方面。

3.運用線上平臺強化互動

在線下教學中，交流是非常重要的環節，尤其是在實踐性較強的技術課程中。學生間的交流是不斷地互相更正與學習的過程，在線上交流難度增加之后，更應適度增加學生間的交流，其作用將變得更加突出。

在項目開始前，通過分組軟件限定分組，盡可能保證分組的公平性與合理性，增加學生對分組的認可度和組員間的凝聚力。在項目實施過程中，借助虛擬實驗平臺的多種功能，將虛擬實驗平臺打造成教師與學生共同的線上工作間，通過平臺上學習活動的布置、實時操作反饋、增加協作者等方法，改變師生、生生間的學習關系，促進師生、生生間的協作與交流學習。組內的有效交流除固定平臺外，還需組員間進行督促、約束和反饋。在技術課程中，設定了組長、記錄員等的職責，如組長負責組織和開展活動，記錄員負責將活動過程及成果以書面或電子形式進行記錄保存。在項目收尾階段，每個小組將開展一次項目總結，小組長需要進行述職匯報。教師則根據記錄單和小組長的述職匯報對小組成員進行評價反饋。

實例：小明同學線上學習交流歷程。

小明同學是寶山世外七（2）班的一名學生，在校學習技術工程時，他都會前往技術教室，和班里的同學根據項目任務分組進行方案的討論，與組員合作完成產品原型。3月份的新冠疫情讓他重新開始了居家線上學習，沒有技術教室，身邊也沒有同學，他該如何進行技術工程的學習呢？讓我們來一起看看他的技術工程線上學習的經歷吧。

線上的第一節技術工程課，小明同學通過釘釘“課堂直播”進入在線課堂，老師把全班同學的名字導入“UU分組”在線平臺，隨著老師點擊“隨機分組”按鈕，班級的30名同學被完全隨機地分成10個小組，然后老師把分組結果導出到Excel中，并把文件分享到釘釘班級群。

在明確項目任務與流程后，小明同學登錄Tinkercad平臺，平臺上已創建好班級與活動，小明在平臺上進入“技術工程課堂”中自己的班級，根據活動指引進行操作練習。練習期間，小明通過“釘釘直播”的“麥克風”和“留言板”與教師同學互動，同時教師可以實時查看到小明的操作情況，及時提供幫助。小明快速地完成了任務，而此時還有一些同學碰到了困難，這時教師在平臺中將小明設置成“輔助教師”，該功能可以使其他用戶查看和修改學生設計，小明接下來以小助教的身份與有困難的同學協同操作，并通過直播間和有困難的同學進一步交流。Tinkercad虛擬班級作為一個開放的平臺，同一班級的同學可以查看、點評同班級任意同學的作品。在活動結束時，小明同學查看、點評其他同學的作業，教師對小明同學的熱情幫助、其獲贊較多的作品均提出表揚。

在儲備了足夠的新知后，項目要求同學們以小組的形式完成一個作品。小明同學作為組長，通過騰訊會議小組固定會議室，組織組員們進行討論，在線編輯存于“釘釘班級群”里的電子記錄表。作品的功能與編程內容在虛擬實驗平臺中完成，組員們可以合作編輯，作品存放在平臺中。在最后的總結報告會上，小明“共享屏幕”，開啟“攝像頭”，根據記錄表、作品成果向大家介紹、分享與總結，同學們通過“問卷星”或“留言板”對小組進行打分評價。

●效果與反思

借虛用實、化解局限，在三個月的線上技術課程探索中，我們收獲了不錯的效果：學生學習單完成度較高，學生對基本知識、基本技能的掌握與鞏固效果好；學生自主探究的興趣濃厚，在完成虛擬實驗后，學生的喜悅和成功的感受與線下相似，虛擬實驗軟件作為替代品起到了較好的效果；利用生活廢品開展結構搭建，學生真正做到了從生活中取材開展技術活動，同時圍繞虛擬實驗平臺組織學生討論與協作，適度減少了師生、生生間的障礙，學生在課上、課后溝通交流的意愿更強了。三個月的時間，筆者深刻地感受到了線上教學的價值和意義。但以上做法是對實踐性課程線上實施時主要矛盾的緩解，未見得能夠彌補實踐性課程的效果，也并非能解決所有的實踐性課程在線上操作時碰到的問題。這也使筆者繼續思考，線上實踐的經驗是否會給線下實踐帶來啟發？是否有融合的可能？

隨著科技的進步，線上教學的技術難度將會越來越低，但不代表線上教學會在未來完全取代傳統教學，尤其是像技術課程這類實踐性較強的課程，對線下面對面學習方式的依賴度是客觀存在的。筆者的探索只是嘗試了應對新冠疫情這類特情時，實踐性較強的課程實施線上教學的一種可能性。

從實際情況來看，對于一些具備了學習主動性的學生來說，在線學習方式并沒有影響他們的熱情，而對于學習上比較被動的學生來說，線上學習的隨意化、學習動力不足是常見現象。教育除了知識的傳遞，還有很重要的一點是精神的養成，這是在后續的線下教學中需要著力突破的一個方面。

另外，這次虛擬實驗平臺的選用給了筆者一個啟示：在平時的備課中要多注意收集這類虛擬實驗的平臺，這樣既可以深化技術類課程的真實實踐學習，也能在面對未來不確定的特情時有更多的課程教學解決方案。