中小學教師應(yīng)促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展，培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”，提高學生人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六大核心素養(yǎng)^[1]?！镀胀ǜ咧型ㄓ眉夹g(shù)課程標準（2017年版）》強調(diào)發(fā)展學生技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力五個方面的學科核心素養(yǎng)^[2]。為解決學科教學中的問題，筆者應(yīng)用“做中學”、創(chuàng)客教育和勞動教育的理念，尋找問題的根源及解決辦法，探究適合通用技術(shù)學科課程內(nèi)容的教學模式。

一、通用技術(shù)學科教學中存在的問題及解決辦法

通用技術(shù)學科作為非高考科目，存在天然的短板，課程教學以單一知識的傳授和機械化金工、木工的基本操作練習為主，缺乏與新技術(shù)的聯(lián)系，不注重培養(yǎng)學生利用技術(shù)解決實際生活問題的意識和能力。造成上述問題的主要原因如下：一是學科地位薄弱，受重視度不高。通用技術(shù)非高考科目必修課程，沒有明確的考核標準和要求，導致學科教學中出現(xiàn)缺課時、缺場地和缺器材的問題;二是缺乏專業(yè)的師資隊伍和系統(tǒng)化的專業(yè)學習培訓;三是教學內(nèi)容機械化，缺乏創(chuàng)新性，教師以教材為參考資料，通過“講授為主，操作練習為輔”的方式開展學科教學活動;四是教學形式單一，教學資源匱乏。教師一方面受困于專業(yè)技術(shù)不精，另一方面受困于學?，F(xiàn)有的教學環(huán)境和資源。由于學科比較年輕，教學資源貧乏，教師可參考的資料少，學習新技術(shù)的渠道少。教師要面對現(xiàn)實積極解決問題。

第一，需要轉(zhuǎn)變教育觀念，滲透創(chuàng)客教育的理念，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提升學科價值。教師應(yīng)將創(chuàng)客教育理念，尤其是“做中學”和“體驗式學習”思想滲透到教學中，讓學生在寓教于樂的活動中學習知識與技能，在自主探究和小組合作的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識和解決問題的能力^[3]。學生通過“玩中做”“做中學”“學中做”“做中創(chuàng)”，在實踐中體驗，在探索中創(chuàng)新，將跨學科知識充分內(nèi)化吸收。開展項目學習、自主學習、合作學習、探究學習、移動學習和碎片化學習活動，讓學生創(chuàng)意“智”造，獲得有意義的學習經(jīng)歷。另外，可以借助創(chuàng)客空間的平臺，設(shè)計適合創(chuàng)客與學科融合的教學案例，建設(shè)校本課程，同時組織學生參加創(chuàng)客大賽活動，體現(xiàn)學科特色和價值，爭取更多資源。

第二，通過專題培訓和自主學習提升教師專業(yè)素養(yǎng)。一方面，學科教學管理部門組織系統(tǒng)化的培訓課程來提升教師們的專業(yè)技能，例如繼續(xù)教育中心聯(lián)合師范類高校開展線上線下結(jié)合的培訓，學科教研室根據(jù)片區(qū)師資情況開展相關(guān)專題化的培訓活動。另一方面，技術(shù)學科教師要緊跟科技發(fā)展，不斷學習新技術(shù)，樹立終身學習的意識，不斷提升個人的專業(yè)素養(yǎng)。例如，教師可以借助慕課、網(wǎng)絡(luò)公開課、“一師一優(yōu)課”等平臺上提供的公開資源，隨時隨地進行針對性學習，提升自身的專業(yè)能力。

第三，調(diào)整教師的角色定位，激發(fā)學生學習的主動性和主體性。在課程改革的背景下，教師要讓學生成為課堂的主人，在活動中去體驗、去動手做、去創(chuàng)造，保持學習主動性和求知欲。

第四，更新教學方式，豐富教學內(nèi)容，激發(fā)學生潛能。改單一的“講、演、練”為基于真實問題情境的“探究、設(shè)計、制作、分享、評價、反思、創(chuàng)新”開展教學活動，結(jié)合生活中的問題與案例，豐富活動內(nèi)容，通過自主探究、小組合作、項目學習等多樣化的方式激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能。

二、通用技術(shù)學科教學模式的設(shè)計與應(yīng)用

隨著創(chuàng)客運動在教育領(lǐng)域逐漸發(fā)展成熟，創(chuàng)客教育遍地開花，很多學校創(chuàng)建了創(chuàng)客空間，配備了激光切割機、3D打印機、小型機床鉆床等設(shè)備。教師可以充分利用資源創(chuàng)造性地開展創(chuàng)客教育活動，實施創(chuàng)客課程教學等一系列的活動。教授理論性較強的陳述性知識時，教師可以通過案例分析法與研討法開展頭腦風暴研討活動;對于實踐性較強的程序性知識可以通過微項目任務(wù)和小組合作的方式學習;對于理論與實踐相結(jié)合的知識可以開展基于真實問題情境的大項目活動進行學習，讓學生通過創(chuàng)新設(shè)計新產(chǎn)品解決實際問題，樹立正確運用技術(shù)的意識，激發(fā)創(chuàng)新潛能，提升學科核心素養(yǎng)，建構(gòu)具有學科特色的教學模式（如圖1）。

（一）頭腦風暴活動

頭腦風暴又稱智力激勵法，即通過小組共同探討某一問題，遵循延遲評判、自由暢想、以量求質(zhì)、求異創(chuàng)新和綜合改善的原則，激發(fā)小組成員大膽思考問題，提出富有創(chuàng)造性的想法和建議，從大量的觀點和建議中提煉最佳方案^[4]。在創(chuàng)客活動中教師多采用這種方法激發(fā)學生智慧，讓學生提出創(chuàng)新設(shè)想，增強創(chuàng)新意識，促進活動順利開展。在頭腦風暴活動中，學生是中心。他們思考問題，提出有創(chuàng)意的解決方案，從眾多方案中綜合分析并篩選可行方案。學生是問題的分析者、思考者和決策者，教師是活動的參與者、引導者、監(jiān)控者和評價者（如圖2）。例如，第一章“技術(shù)及其巨大作用”和第二章“技術(shù)設(shè)計的基礎(chǔ)”內(nèi)容以概念、性質(zhì)、原則、方法等陳述性知識為主，課堂上教師可以通過情境和案例引發(fā)頭腦風暴，激發(fā)學生主動探究和思考問題，創(chuàng)造性解決問題。

筆者結(jié)合“山村路燈的設(shè)計”案例開展頭腦風暴活動，引導學生學習“技術(shù)設(shè)計的一般過程和方法”。學生分組合作，探討“山村路燈”安裝的具體要求，分析環(huán)境、資金、設(shè)備、技術(shù)等多方面的限定條件，結(jié)合生活和已有的認知經(jīng)驗，集思廣益，大膽地提出多種新穎的解決辦法，繪制思維導圖匯總想法和建議，通過分析和權(quán)衡，最后選擇一兩種可行的解決方案。在分析案例的過程中，學生能夠充分理解技術(shù)設(shè)計的一般過程、技術(shù)設(shè)計要遵守的一般原則，掌握常用的技術(shù)設(shè)計方法，將抽象的理論性概念、原則、方法等知識具體化，在解決問題的過程中理解知識，在生活中靈活應(yīng)用知識，創(chuàng)造性地解決新問題。如此，達到學以致用的目的，培養(yǎng)了學生的技術(shù)意識、工程思維和創(chuàng)新設(shè)計能力。

（二）微項目活動

微項目是以項目學習為理論基礎(chǔ)的微型活動項目，即結(jié)合學生在實踐過程中遇到的問題，開展1課時或2課時容量的教學活動，讓學生通過自主探究和小組合作來解決實際問題，在邊學邊做的實踐過程中完成挑戰(zhàn)性任務(wù)，掌握新知識與新技能，收獲學習成果，提升學習的成就感和價值感。在微項目任務(wù)的實踐活動中，學生通過小組討論并分析具體任務(wù)，明確目標，在“做中學”掌握新知識與新技能，在“學中做”將新知識進行應(yīng)用，在“做中創(chuàng)”將新技能轉(zhuǎn)化為解決實際問題的方法。學生是任務(wù)的分析者、設(shè)計者、執(zhí)行者、評價者，教師是活動的參與者、引導者、監(jiān)控者和評價者（如圖3）。例如，第三章“制訂我的設(shè)計方案”和第四章“實現(xiàn)方案和評價設(shè)計”以實踐性的程序性知識為主，教師在課堂教學中通過項目任務(wù)驅(qū)動，充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性，讓學生變被動模仿和練習為主動思考和探究，在親身體驗和實踐創(chuàng)造的過程中掌握新知識與新技能，提升成就感和價值認同感，激發(fā)學習熱情。

筆者布置“挑選合適的材料設(shè)計校慶廣告宣傳燈”的微項目任務(wù)，讓學生學習“挑選合適的材料”。在活動過程中，學生通過小組合作討論分析“校慶廣告宣傳燈”的設(shè)計目的和要求，自主學習了解常見材料的特性，根據(jù)設(shè)計要求和材料的特性選擇合適的材料，之后通過動手設(shè)計與測試材料的技術(shù)實驗，根據(jù)實驗結(jié)果修改和調(diào)整材料的類型和規(guī)格，最后分享并評價任務(wù)完成情況。學生在實踐過程中，理解材料的特性，了解不同類型和規(guī)格的材料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，掌握挑選材料的技巧，并根據(jù)“校慶廣告宣傳燈”的實際需要選擇合適的材料進行產(chǎn)品設(shè)計，盡可能減少資源浪費和環(huán)境污染。選材合適有利于后續(xù)產(chǎn)品的設(shè)計與制作，可以降低加工難度，縮短制作工期，提升產(chǎn)品質(zhì)量。這樣，學生更容易完成后續(xù)的學習任務(wù)，更能激發(fā)主動學習的積極性，提高成就感。

（三）問題驅(qū)動的大項目活動

大項目是基于問題情境，以項目主題為主線開展的一系列教學活動。大項目活動主要以問題情境導入，以學生為中心，以項目任務(wù)為主線，通過合作探究驅(qū)動，讓學生通過小組合作和實踐創(chuàng)造作品來解決問題，在邊學邊做的過程中掌握知識與技能，體驗實踐創(chuàng)造作品的樂趣，收獲勞動的喜悅和成就感，激發(fā)學習的主動性和積極性，提升創(chuàng)新能力。通常，基于真實問題的大項目都比較復雜，涉及的知識面廣、涵蓋的內(nèi)容多，包含跨學科跨領(lǐng)域的知識與技能，教師常將大項目任務(wù)拆分成多個連續(xù)的階段性任務(wù)實施教學活動，而階段性任務(wù)又根據(jù)實際情況被拆分成多個具體的小任務(wù)。大項目中的階段性任務(wù)多以“探究、設(shè)計、制作、分享、評價、反思、創(chuàng)新”的方式完成。整個大項目活動過程中，學生通過自主探究和小組合作分析問題，明確設(shè)計目標，大膽提出創(chuàng)意解決問題，根據(jù)前期的設(shè)想方案，設(shè)計制作作品，分享勞動成果，收獲成就感，評價作品的優(yōu)缺點，優(yōu)化作品，后續(xù)根據(jù)實際需要對知識進行靈活變通與應(yīng)用，創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實生活中的新問題。學生是活動的分析者、設(shè)計者、實踐者、分享者、評價者和運用者，教師是活動的提供者、指導者、監(jiān)控者、評價者和引導者（如圖4）。

例如，“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”“流程與設(shè)計”“系統(tǒng)與設(shè)計”“控制與設(shè)計”是理論與實踐結(jié)合的知識，獨立成章。在實際解決問題的過程中，多數(shù)會涉及各個章節(jié)的知識點和跨學科的知識，教師可以應(yīng)用人工智能、3D打印、智能家居等領(lǐng)域的新技術(shù)并結(jié)合時代發(fā)展的需求，融合4個章節(jié)的內(nèi)容開展理論與實踐相結(jié)合的大項目活動，激發(fā)和提升學生的學習興趣和對科技發(fā)展的關(guān)注度，培養(yǎng)學生正確應(yīng)用技術(shù)解決問題的能力，特別是創(chuàng)新能力。

筆者以“智能家居創(chuàng)意設(shè)計與制作”為例開展大項目教學活動，將4個章節(jié)的內(nèi)容有序串聯(lián)，滲透到項目實施的活動過程中。首先，將大項目活動任務(wù)根據(jù)人們對智能家居的需求分成智能時鐘、智能天氣預(yù)報器、智能門禁、智能燈、智能風扇、智能窗簾等多個階段性任務(wù);之后，將階段性任務(wù)劃分成多個連續(xù)性的小任務(wù)實施教學活動;最后，將多個階段性任務(wù)進行統(tǒng)籌整合，形成一個智能的有機整體。

以“智能時鐘”階段性任務(wù)為例，筆者將整個教學活動分解成連接Wi-Fi、網(wǎng)絡(luò)對時、獲取時間、重組信息、顯示時間多個小任務(wù)。學生首先通過小組討論分析并明確設(shè)計問題，創(chuàng)造性地構(gòu)思多種設(shè)計方案并擇優(yōu)選擇方案。隨后，學生應(yīng)用mPython軟件設(shè)計控制程序，將設(shè)計好的程序包加載到掌控板上進行時鐘顯示，在實踐過程中不斷調(diào)整和測試智能時鐘的性能。在調(diào)整和測試之后，他們評價與反思作品中存在的問題并進行優(yōu)化。最后，他們再結(jié)合生活中個性化的需求調(diào)整時鐘的顯示方式，靈活變通，解決問題。

為了更好地控制各個智能家電設(shè)備，學生需要將完成的階段性任務(wù)集成到一個控制中心，而每個階段性任務(wù)的完成情況都影響著大項目的實施效果。完成大項目任務(wù)是一項系統(tǒng)工程，而每個階段性任務(wù)又是一個子系統(tǒng)，它通過編程控制中心執(zhí)行指定命令來實現(xiàn)對家電設(shè)備的控制。在制作前，要確定產(chǎn)品設(shè)計與制作的流程，確保各個階段性任務(wù)有序進行，盡可能提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。學生完成的所有階段性任務(wù)最終需要在立體空間內(nèi)展示，因此需要設(shè)計制作一個模擬的家居環(huán)境，并設(shè)計結(jié)構(gòu)模型。

在整個大項目活動的過程中，不僅包含了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的知識與技能，而且滲透了4個章節(jié)的內(nèi)容，學生在解決問題的過程中，收獲創(chuàng)造成果的喜悅和成就感，提升了創(chuàng)新能力和學科核心素養(yǎng)。優(yōu)秀的作品可以再提升，參加創(chuàng)客大賽，促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展。另外，教師開展大項目活動，利用創(chuàng)客空間的設(shè)備和資源、勞動教育的場地和課時，結(jié)合通用技術(shù)學科特點，可以建設(shè)校本課程，編寫校本教材，豐富學科教學資源，提升學科價值。

筆者在多年的通用技術(shù)學科教學中根據(jù)自身的經(jīng)驗，提出問題和應(yīng)對辦法，在教學中探究適合本校特色的學科教學模式，為學科教師提供參考建議。教師需要不斷學習和改進，逐漸提升個人的專業(yè)素養(yǎng)。希望在未來的學科教學中有越來越多的有價值、可操作、易實施的教學資源，為學科教師指引方向，提供借鑒。

注：本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃2019年度教育科研一般項目課題“基于開源硬件的創(chuàng)客課程校本化的應(yīng)用研究”（課題編號：2019YQJK046）的成果。

參考文獻

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[4] 李彤彤.基于設(shè)計思維的創(chuàng)客教育教學模式設(shè)計與應(yīng)用研究[D].上海：華東師范大學，2019.

（作者系廣東省廣州市第八十六中學教師）

責任編輯：祝元志