STEAM教育視域下的高中通用技術教學策略研究

汪義洋

摘要：

運用STEAM理念進行教學，能夠增強學生對通用技術課程的學習興趣，培養學生開放性、探索性的學習態度，提高其對問題的分析能力以及運用知識來化解生活問題的能力。STEAM理念下的教學活動，可以通過將理論與實際操作相結合，充分發揮學生的主體性，突出實踐性、綜合性等特點，使學生在新時期掌握新的學習方法，全面提升綜合素養。本文立足STEAM理念與通用技術課程，對STEAM教育理念與通用技術融合教學中的問題進行了分析，并以教學案例為基礎，詳細探究教學策略。

關鍵詞：

高中通用技術課程? STEAM理念? 教學策略

STEAM是一種新型教學理念，具有綜合性的特征，適應了現代社會對人才知識與技能的雙重需求。STEAM的教育理念相對于傳統的單科教育理念更為寬泛，將多門學科的特點結合起來，從而使教學質量得到進一步提高。與其他課程相比，通用技術課程的特點讓它具備教學的兼容性，可以突破跨專業學科的障礙，提高專業教學質量。這說明STEAM與通用技術教學高度契合，能夠相互融合、相互滲透。

一、STEAM教育理念與通用技術課程概論

STEAM是當今教育界的一個熱門話題，它的目的在于培養綜合性人才，提升人才的能力素質。STEAM的概念源于美國教育機構，這一單詞是五個不同專業首字母的縮寫，是以科學、技術、藝術、工程、數學為代表的多學科綜合教學方式。STEAM教育理念強調培養學生的核心素質，即學生的主要能力。目前，國內外學者對STEAM教育理念的研究主要有三個方面。首先，一些教育家把STEAM教育視為一門總結性的課程，認為在實施STEAM教育的過程中，先要完成數學、物理、工程、藝術等相關的課程，然后再進行全面的STEAM教育。其次，一些教育界人士認為，中小學科學課程的設置與STEAM教育理念有許多相同之處，都是以多學科的方式來解決問題。最后，有一些教育家認為STEAM教育的實施并不一定要單獨進行，只要把STEAM的課程設計有機地結合起來，就可以把STEAM的教學方法當作一種輔助性的教學方法。無論從哪個角度來看，STEAM教育理念的作用都是毋庸置疑的。

所謂通用技術，就是指與職業技術區分開來的普適性技術。通用技術課程包含實踐操作、專業知識、信息技術等課程內容。在我國的教育體制中，通用技術課程是一個全新的研究領域，它的終極目標是使學生通過實際鍛煉來強化自身的綜合能力，為其今后的事業發展奠定良好基礎。與其他學科相比，通用技術覆蓋面廣，可以涉及多個學科的知識。如同STEAM教育，通用技術的教學也是強調多學科技能與知識之間的高效銜接與整合。優質的通用技術教育不僅有利于培養學生的基本素質，引導其樹立正確的價值觀，而且對促進社會發展、培養人才有著重要意義。

二、通用技術與STEAM教育理念融合現狀及問題

在我國的現代化教育體制中，STEAM教育理念引入的時間比較短，許多教師雖知曉STEAM教育，但缺乏對STEAM教育的深入分析與研究。在實際工作中，大多數教育機構、教育工作者對STEAM教育理念理解不全面，應用時缺乏規劃和導引。有些教師對STEAM教育還很陌生，只聽說了STEAM教育理念，卻從未認真地去實踐。可以說，對于一些通用技術教師而言，STEAM教育理念只是一個“陌生的理念”，他們缺乏實際應用的指導和思考。

隨著我國教育界對STEAM教育重視程度的不斷提高，通用技術教師逐漸熟悉了STEAM教育理念，一些教師嘗試采用STEAM的教學模式，但在此基礎上，仍有一些問題需要進一步探討，如目前STEAM教育的實施被孤立。STEAM教育的特征是從多學科的視角出發，運用多學科的知識和方法來解決問題，具有多元化特征。但實踐中，許多教師傾向于將其當作一種傳統教學方法來輔助教學，使其中的學科領域被孤立，不利于提升通用技術教學的質量。

把STEAM教育引入到通用技術教學中，是一件很有難度的事情。為了充分利用STEAM的優勢，教師必須對其進行深入的剖析與探討。許多教師對STEAM教育理念較為熟悉，他們希望將STEAM與通用技術相結合，但不知該如何下手。也就是說，大部分的教師對于STEAM與通用技術的結合都抱著積極的態度，但不懂得如何去實踐和應用。

三、高中通用技術課程與STEAM教育理念的融合策略

（一）立足生活，全面準備

教師在教學中盡量從生活實際入手。例如，有些人不喜歡隨手關門、一些易拉罐的拉扣很容易斷裂、廢舊的材料怎么變廢為寶等，這些問題都可以作為很好的導引。通用技術是一門包含多學科知識的課程，如果教師忽略了這一點，那么，學生就不能理解通用技術的真正含義。備課時，教師要主動地觀摩其他教師的教學錄像，借鑒其他教師的先進教學方法，并根據自己的性格和教學實際，制訂出一套適合本班學生的教學方法。教師要對通用技術知識與科學、數學、藝術等學科知識的相互聯系進行深入剖析，根據不同的生活問題進行備課，改進教學設計，引導學生積極思考，充分發掘學生的智慧，為后續的教學探究打下基礎。此外，教師還要根據整個學習計劃來設計具體實踐活動，利用豐富的課件資料、視頻圖像素材，充分發揮STEAM教育的優勢。

（二）合作探究，案例實踐

傳統教學理念的弊端就是理論與實踐脫離，為此，筆者設計了“怎么挑選材料”的案例實踐活動。經過前期“發現與明晰問題”“信息收集與整理”，筆者組織同學們共同商議確定實踐主題，并搜集各種信息。這是學生從構想到實際操作的一個重要步驟，同時也為后面的技術實驗和計劃制訂打下基礎，促使學生根據所學的數學、物理等知識，正確地選取所需材料來嘗試制作模型。一些學生在學習立體幾何時，常常因為缺少空間想象能力、立體感而產生學習困難。為此教師可以帶領學生選擇一些簡單材料，如一次性筷子、牙簽、膠水等，制作出簡單的幾何立體圖形。此外，教師還可以鼓勵學生們自主設計課題。比如筆者帶領學生設計了“自制學具——立體幾何模型”，將數學、物理、工程等學科知識，融合到“一般設計過程”“材料性能”“結構設計”等章節知識內容當中。學生通過發現問題、動手體驗、合作解決難題來打破學科的界系，建立了新舊知識之間的聯系，并在實踐中運用這些知識來解決生活問題，體會知識的應用價值，培養知識綜合運用能力，提升動手實踐能力。

（三）項目驅動，分組探究

在明確教學內容和主題之后，依照流程來開展教學活動，指導學生在實踐中應用交叉知識與方法，構建知識體系，形成相應的能力。過程中通過合理設置進度和搭建知識框架，為學生們布置任務，同時讓學生們自由分組探究，盡可能地將課堂主動權交還給學生，從而突顯STEAM理念。比如在“問題情境”的環節中，要求學生通過查找資料，了解數學模型結構、材料、連接方式等；分組討論，確定學習過的幾何體和常用幾何體。這就與數學建立了聯系。在“制訂方案”的環節中，讓學生們了解材料種類，測試材料性能，挑選合適的制作材料；思考幾何體的連接方式；通過小組合作來嘗試設計圖紙，明確草圖方案。這就涉及了物力與工程的相關知識，在探究中逐漸鍛煉學生的構圖、工程設計等能力。

四、STEAM理念下實踐教學案例設計

（一）設置問題情境

本課程為學生提供實際問題情境，指導學生找出問題所在，確定具體的項目活動。如數學課程中會學到“空間幾何體”，一些學生由于空間想象能力不足，在做題目時常常會感到不知所措。于是嘗試給學生設計一個可以增加輔助線條的靈活的三維幾何模型，讓學生設計和制造一個可拆卸組合的幾何模型，學生自己查找資料，對幾何模型的結構、材料、連接方式等有一個初步的認識，從而激發出設計的靈感。然后進行問卷調查，以了解學生對數學幾何模型的設計需求。

（二）制訂計劃

首先是在教師引導下，明確設計方案和具體要求，基于一個明確的目標來進行探究。

然后是設計思路、解決問題。問題分為3個：常見的幾何體有哪些？怎樣選擇適當的制作材料？選擇怎樣的連接構建方式？通過對上述問題的串聯，設計小組活動，引導學生思考，并利用交叉知識解決問題。

活動一：通過分組討論，確定所學的幾何體種類中常見的幾何體，統計結果，了解學生們的設計需求，初步構建制作方案。

活動二：確定本次活動目的，選擇合適材料。可以先細化問題：常用材料有哪些？各材質特性怎樣？應該選擇哪些材料？流程規劃如下：（1）組織學生查閱相關的工業、材料知識，認識生活中的常用材料。（2）教師準備一些材料，學生以學習小組的形式準備材料，如木條、鐵絲、亞克力板、不銹鋼板、塑料板凳，以及尺子、鑷子、鉗子等制作工具。學生們觀察、運用材料，直觀感受常見材料的抗彎、抗拉、硬度等性能，并做好記錄。（3）通過記錄和測試材料的性能、成本等因素，小組成員討論決定使用何種材料。

活動三：確定模型制作時選擇怎樣的連接方式。細化問題：常見連接方式有哪些？為了達到可拆卸和裝配的效果，應該選擇什么樣的接頭和連接方式？具體流程：教師展示不同連接方式的實物、視頻等資料，如螺栓、螺母、榫卯連接、粘連等，探究不同方式的特點。或者將資料的查詢任務交給學生自己完成。然后是按照所選擇的工藝材料和可拆卸、可組合的設計需求進行分析和比較，決定連接方式。

（三）技術制作

各小組按照制訂的計劃，選擇合適的材料、合適的工具進行分工協作。教師根據各學習小組的具體情況，給出相應指導意見。例如，對于木質材料，要引導他們合理規劃材料，精確測量尺寸，并使用安全的木工器具；對于塑料、復合材料，可以指導學生利用Design軟件進行3D模型化。有條件的可以嘗試使用3D打印機，制作各個部位的連接桿、連接角等。

（四）實踐活動評估

在活動評估環節，學生展示各自的作品，進行相互評價，并提出意見和建議。同時，同學們相互分享自己在設計和制作中遇到的困難和收獲，通過這種互動，真正體會到設計和創造的不易，培養攻堅克難、自主探索、靈活應用的素養。利用自評、互評等方式對模型效果，合作、創新、實踐應用等能力進行評價和反思，逐步增強學生解決問題的意識，使他們從單純的“動手做”邁向有計劃的“動腦做”。

結語

基于通用技術課程的學科特性以及STEAM教育理念，在實際的教學工作中，教師可以嘗試構建一種基于知識交叉的整合教學模式，把握“核心素養”與“跨學科”的內涵，全面發展學生的綜合能力。

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責任編輯：唐丹丹