通用技術學科的創新課程體系建構

凌星星

［摘 要］創新教育對于培養創新人才具有重要意義。創新教育不僅需要培養學生的創新思維，還要培養學生的創造能力和創新精神。文章論述如何基于通用技術學科的創新教育價值構建“兩翼三層”創新2.0課程體系，通過課程和活動兩種教育形式實現“雙翼齊飛”，以滿足創新普及教育、創新提高教育和創新拔尖教育等多層次創新教育的需求，實施覆蓋創新思維、創造能力、創新精神等全方位的創新教育。

［關鍵詞］創新教育；通用技術；課程體系

［中圖分類號］? ? G632.4? ? ? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2024）03-0049-04

黨的二十大報告中強調“創新是第一動力”，要“著力造就拔尖創新人才”。2017年教育部制定的新課程標準也強調創新精神、實踐能力的培養。創新是培養高素質人才的核心目標，在中小學校開展創新教育對于培養創新人才具有重要的意義。全國眾多中小學校都開展了創新教育，但是對創新教育內容認識不夠清晰，現有的創新教育課程存在著很大的不足。

一、創新教育的內容

創新教育的內容，包括創新精神和創新能力兩個方面。創新精神包括創新欲望、創新意志，創新能力包括創新思維、創造能力。創新精神是影響創新能力生成和發展的重要內在因素和主觀條件，創新能力則是豐富創新精神最有力的理性支持。開展創新教育應該從培養創新精神入手，以提高創新能力為核心，覆蓋創新欲望、創新意志、創新思維、創造能力等四個方面（如圖1）。

二、創新1.0課程體系分析

目前國內大部分中小學校的創新教育課程，基本都是圍繞創新思維教學展開，已出版的關于創新教育的相關書籍基本也是由創新思維方法和相關案例構成。這種由創新思維方法和相關案例構成的創新教育課程體系被稱為創新1.0課程體系（如圖2）。

（一）創新1.0課程體系的優點

在創新1.0課程體系中，教師主要進行若干創新思維方法的講練和對應案例的鑒賞，使學生掌握創新思維方法，引導學生運用創新思維方法去構思并制作創新作品。創新1.0課程體系在培養學生創新思維能力方面是有效的。學生通過學習，可以掌握和田十二法、奧斯本檢核表法、列舉法、組合法、形態分析法等創新思維方法。

（二）創新1.0課程體系的不足

從創新作品本身來看，它是指學生運用創新思維方法構思、具有一定創新功能的作品，并應用一定技術手段將構思轉化為實物。創新1.0課程體系強調創新思維學習，但輕視制作，輕視技術知識的學習和創造能力的培養。由于學生缺乏必要技術知識的學習，無法有效提升創造能力，難以將創新想法轉變為實物。不能將創新構思轉化為實物，就難以判斷學生創新思維的可行性，這樣的創新教育將大打折扣。

另外，由于學生沒有技術知識作為支撐，在運用創新思維方法構思時只能依賴日常生活經驗和學習經驗，而學生的生活學習經驗存在局限性，使得學生的創新想法往往過于簡單、雷同，這樣的創新構思顯然無法凸顯“創”和“新”。

由此可見，創新1.0課程體系中由于只強調創新思維培養，缺乏技術知識學習，使得學生的創新能力不足，無法實現有效的創新教育。

三、通用技術學科的創新教育價值

通用技術學科重在培養學生的技術意識、創新設計、工程思維、圖樣表達、物化能力等五大核心素養。在通用技術學科中，不僅有創新思維的培養，還有大量技術知識的學習，有利于學生創造能力的提升。通用技術學科與創新教育有很大的交集，能彌補創新1.0課程體系中創造能力培養不足的短板。

通用技術學科中的技術意識、創新設計、工程思維能幫助學生敏銳觀察和發現學習生活中存在的問題，并進行相應創新作品的構思，達到培養學生創新思維的目的。因此，可以將技術意識、創新設計、工程思維三者整合為創新2.0課程體系中的創新思維學習內容。

通用技術學科中的圖樣表達、物化能力核心素養的培養，能幫助學生將創新構思轉化為實物作品。因此，可以將圖樣表達、物化能力整合為創新2.0課程體系中的創造能力學習內容。

此外，創新2.0課程體系中還應該有創新精神的教育，通過增加“創新相關職業啟蒙教育”激發學生學習創新的內在動力；通過增加學生作品路演展示提高學生展示創新學習成果的能力，進而激發學生學習創新的信心。

由此可見，創新2.0課程體系立足通用技術學科，針對創新1.0課程體系的不足，增加了圖樣表達、物化能力、職業啟蒙、路演展示等，從而為創新教育提供全方位的知識、能力、情感的支撐。通用技術學科的創新教育價值如圖3所示。

四、創新2.0課程體系

雖然課堂是實施教育的主陣地，但是課堂之外的教育活動同樣不能忽視。創新2.0課程體系不僅包括課堂內的創新教育課程，還包括課堂外的創新教育活動，由“創新課程和創新活動”兩種組織形式實現“雙翼齊飛”。

從教學對象和教學要求來看，創新2.0課程體系不僅包括面向全體學生的創新普及性課程和活動，還包括面向創新教育愛好者的創新專修性提高課程和活動、面向創新教育尖子生的創新競賽課程和活動。由此，可以構建出“兩翼三層”創新2.0課程體系（如圖4），這是一個多層次、全方位的創新課程體系。

（一）三層次創新教育課程

目前高中階段的學生學習任務較重、壓力較大，課時非常緊張，創新課程不能增加學生負擔。為此，學校需要梳理國家課程、校本課程和競賽課程的關系，并依托現有課程形式，構建三個不同層次的創新教育課程（如表1）。通過安排對應的教學內容，達成不同層次的教學目標。

1.基于通用技術必修課程整合的創新普及課程

創新普及課程面向全體學生，是為了普及創新教育，激發學生創新興趣，培養學生基礎的創新思維、創造能力和創新精神，與通用技術必修課程同屬普及性課程。如表2所示，通過對通用技術必修課程學科核心素養和教學內容進行適當的添加、修改、整合，可以將通用技術必修課程整合為創新普及課程。

創新普及課程采用模塊化結構（如圖5），包含“創新設計來源”“創新思維方法”“創新案例賞析”“二維創新設計”“3D創新設計”“創新職業介紹”“作品路演”等模塊，不同模塊可以根據教學實際需要穿插教學，非常靈活。

2.基于通用技術選修課程整合的創新專修課程

創新專修課程是面向創新教育愛好者的提高課程，通過更有深度的技術知識學習，提高他們的物化能力。在通用技術課程中有大量的技術知識，為創新專修課程提供了豐富的素材。

通用技術選擇性必修課程《智能家居應用設計》中使用的Arduino和樹莓派可編程電子模塊，能較好地滿足學生單機自動控制和網絡自動控制的需要。通用技術選修課程《簡易機器人制作》包含了大量的機械結構知識，能較好地滿足學生創新作品中執行機構和傳動機構設計的需要。

如表3所示，通過整合上述兩門通用技術選修課程內容而開發出的《未來工程師——Arduino創意設計》和《卓越工程師——樹莓派創意設計》兩門創新專修課程，基本能滿足創新教育愛好者深層次創新學習的需要。

在教學組織上，可以設置創新拓展環節，讓學生基于通用技術開展創新設計和基于案例進行改進創新設計，培養和提升學生的創新思維。

3.基于拔尖人才培養的創新競賽課程

創新競賽課程是面向創新教育尖子生的拔尖課程，目標是培養和提升學生的創新競賽能力，為他們參與高水平創新競賽提供有力支撐。

創新競賽主要有以青少年科技創新大賽為代表的作品展示創新競賽和以創客競賽為代表的現場設計制作創新競賽。根據這兩類競賽的要求，開發出《創新大賽培訓課程》和《創客競賽培訓課程》兩門創新競賽課程（如表4）。通過創新專修課程的學習表現選拔出來的創新教育尖子生可以根據自己參賽的類型參加對應的課程。

《創新大賽培訓課程》的重點在于根據創意構思的作品功能去完成對應的技術設計，通過查閱、學習對應的技術知識，并完成作品的制作和作品視頻的拍攝加工?！秳摽透傎惻嘤栒n程》的重點在于學習比賽指定電子模塊的使用，學習快速加工制作技巧、快速美化技巧和快速創新構思方法。由于兩類創新競賽都需要現場展示答辯，因此課程要注重培養學生的路演展示能力，使學生學會結合參賽創新作品，將個人的創新歷程表達出來，引起評委的共鳴。通過創新競賽課程的強化培訓，優秀學生的創新競賽能力短期內可得到快速有效的提升。

（二）三層次創新教育活動

在創新活動中，學生有更多的自主學習、團隊學習時間，能發展在創新課程的課堂教學中難以鍛煉的能力。創新2.0課程體系包含三個層次的創新活動。

1.開展基于科技節的創新普及活動

創新普及活動面向所有的學生，以激發學生的創新興趣，為學生提供展示創新能力的機會。

創新普及活動可以結合學校的科技節進行。學校每年的科技節可以圍繞不同主題，設計開展一系列科技講座、校內科技競賽、優秀學生分享等創新普及活動。如本校以“想象·創新·智造”為主題，開展“創意設計大賽”“優秀STEM創客及3D設計分享”“胡蘿卜創新建筑賽”等一系列創新普及活動，掀起了學生學習創新的風潮，豐富和活躍了校園科技創新文化。

2.開展創新職業啟蒙教育的創新專修活動

創新職業啟蒙專修活動面向創新教育愛好者，通過開展創新職業啟蒙教育，讓他們更加了解大學、了解社會、了解職業，開闊視野，激發學習創新的動力，樹立學習的目標。

一方面，可以采用“引進來”的方式，邀請大學教授走進校園，為學生開展創新職業啟蒙講座。例如，本校邀請華南師范大學計算機學院的教授來校開設《走進人工智能》講座。生動有趣的職業啟蒙講座，讓學生了解了相關的創新職業，激發了他們的學習動力。

另一方面，可以策劃組織學生“走出去”，去科技、創新、創業類公司以及周邊大專院校參觀學習。例如，組織創新教育愛好者參觀廣東工業大學工業設計系本科畢業設計展。豐富多樣、富有創意的工業設計作品，能帶給學生不一般的深刻感受和創新靈感，同時也能激發學生對工業設計專業的職業認知和濃厚的學科興趣。

3.組織創新競賽活動

創新競賽活動面向創新教育愛好者中的尖子生，通過組織他們參加多種級別的創新競賽，以賽促教，以賽促學。

例如，組織創新教育尖子生參加中小學電腦制作活動創客項目、中小學生電視科技創客大賽、青少年科技創新大賽、廣東省少年兒童發明獎、全國發明展、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽等一系列比賽。在比賽中，學生多看、多聽、多思，吸收優秀選手的作品制作、路演展示的優點，進而提升自己的創新思維能力、創造能力和路演展示能力。

經過兩年多的創新2.0課程體系教學實踐，本校學生學習創新的熱情明顯高漲，創新教育愛好者的社團報名火爆，培養的創新教育尖子生參加兩類創新競賽的成績優異，獲得了中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國發明展等國家級比賽一等獎3個，并獲得了廣東省教育廳全省發文表彰，1人被省共青團評為“南粵最美少年——創新少年”省級榮譽稱號。

五、總結

基于通用技術學科的“兩翼三層”創新2.0課程體系，將創新教育和通用技術必修、選修課程進行整合，面向不同層次學生開展普及、提高和拔尖等多層次的創新課程教育和創新活動教育，培養學生創新思維、創造能力、創新精神等全方位的創新核心素養。實踐證明，“兩翼三層”創新2.0課程體系是成功的、有效的，是可持續發展的，能滿足創新教育的需要。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 王宇.關于高中學科教學中進行創新教育的研究［J］.高考，2021（14）：115-116.

［2］? 中華人民共和國教育部.普通高中通用技術課程標準：2017年版［M］.北京：人民教育出版社，2018.

［3］? 祝智庭，單俊豪，閆寒冰.面向人工智能創客教育的國際考察和發展策略［J］.開放教育研究，2019（1）：47-54.

［4］? 文云全.創造力開發“OCPE”體系架構及實施策略：以發明創造課程開發為例［J］.現代中小學教育，2018（8）：1-4.