曹豐錦

【摘 要】建構(gòu)主義學習理論是關(guān)于學習者如何學習的理論。高中通用技術(shù)教師基于建構(gòu)主義學習理論設(shè)計課堂教學，是提升學生技術(shù)素養(yǎng)的有效路徑。本文以“辨析結(jié)構(gòu)的類型”為例，探索怎樣在課堂中以立德樹人為中心，厚植愛國情懷，激發(fā)學生的技術(shù)興趣，提升學生的技術(shù)意識和物化能力等技術(shù)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】建構(gòu)主義 通用技術(shù) 愛國情懷 技術(shù)素養(yǎng) 提升路徑

2022年4月27日，由中華全國總工會主辦的首屆大國工匠創(chuàng)新交流大會在京開幕，大會以“技能強國、創(chuàng)新有我”為主題，習近平總書記致信祝賀；2022年5月1日，新修訂的《中華人民共和國職業(yè)教育法》開始施行；2023年5月26日，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，要求加強通用技術(shù)等學科教材修訂完善工作，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。

一系列會議及政策文件有力推進了“科技強國”戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)，也使得提升學生技術(shù)素養(yǎng)成為高中通用技術(shù)教師的迫切任務(wù)。通用技術(shù)教師基于建構(gòu)主義學習理論設(shè)計課堂教學，是提升學生技術(shù)素養(yǎng)的有效路徑。將建構(gòu)主義學習理論運用于高中通用技術(shù)課堂教學，有利于激發(fā)學生的技術(shù)興趣，提升學生的技術(shù)意識、創(chuàng)新設(shè)計、物化能力等核心素養(yǎng)。

一、對建構(gòu)主義學習理論的本體認識

建構(gòu)主義學習理論認為，學習過程不是學習者被動地接受知識，而是積極地建構(gòu)知識的過程[1]。其核心內(nèi)容用一句話概括就是：以學生為中心，強調(diào)學生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識意義的主動建構(gòu)[2]。建構(gòu)主義學習理論認為“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境中的四大要素，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者[3]111。

二、基于建構(gòu)主義學習理論的高中學生技術(shù)素養(yǎng)提升路徑

通用技術(shù)教師基于建構(gòu)主義學習理論，用生活化的教學和技術(shù)產(chǎn)品讓學生體驗工匠精神對技術(shù)制造的獨特作用，可以提升學生的技術(shù)素養(yǎng)，培養(yǎng)學生成為有理念、會設(shè)計、能動手、善創(chuàng)造的技術(shù)人才。本文以“辨析結(jié)構(gòu)的類型”課堂教學為例，探索如何以生活化體驗教學為契機、基于建構(gòu)主義學習理論設(shè)計高中通用技術(shù)教學，厚植愛國情懷，提升學生技術(shù)素養(yǎng)。

“辨析結(jié)構(gòu)的類型”是高中通用技術(shù)蘇教版《技術(shù)與設(shè)計2》第一單元“結(jié)構(gòu)及其設(shè)計”第一節(jié)“常見結(jié)構(gòu)的認識”的任務(wù)三。課程要求在前兩個任務(wù)的基礎(chǔ)上，教會高中學生辨析生活中常見結(jié)構(gòu)的類型以及相應(yīng)的受力特點。教師需要認真把握高中生學情—學生好奇心強，成功需求高，合作探究欲望強，喜歡動手體驗、在玩中學，且對結(jié)構(gòu)的豐富性有一定的感知，對結(jié)構(gòu)的受力分析也有一定的基礎(chǔ)。教師基于學情從技術(shù)體驗、技術(shù)意識、物化能力三個方面精心設(shè)計任務(wù)，樹立學生的技術(shù)規(guī)范意識和責任意識，以達到提升學生技術(shù)素養(yǎng)的目的。

1. 建構(gòu)主義學習理論下的技術(shù)體驗激趣

建構(gòu)主義學習理論認為，教師要成為學生建構(gòu)意義的幫助者。這就要求教師在教學過程中激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生形成學習動機[3]111。

為了讓學生認識生活中的三種結(jié)構(gòu)類型—框架結(jié)構(gòu)、實體結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)，教師引入新課時展示自制的大型老年人落地折疊式可升降晾衣架，在學生的協(xié)助下進行現(xiàn)場組裝（見圖1），并讓學生在晾衣架上晾衣服，初步體驗生活中晾衣架的框架結(jié)構(gòu)，以及此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和簡易性給行動不便的老年人所帶來的便利。

圖1 組裝晾衣架

接著請學生分別折斷一根筷子和一組（共五十六根）筷子（象征五十六個民族），從實體結(jié)構(gòu)的受力中體驗、感受團隊的強大力量，滲透核心素養(yǎng)—“中華五十六個民族猶如五十六根筷子團結(jié)在一起，定會克服前進道路上的任何困難，不斷取得更大的勝利”。

為了認識殼體結(jié)構(gòu)的受力情況，在學生的強烈推薦下，教師讓一位力氣大的男生演示用手心捏雞蛋。此男生從擔心將雞蛋捏碎到用盡全力也無法捏碎，在全班同學的笑聲中，教師趁機啟發(fā)學生思考雞蛋不易被捏碎的原因，感悟殼體結(jié)構(gòu)的受力特點。然后再請學生在碗邊試著敲破蛋殼，通過學生輕松將蛋殼敲破的過程，區(qū)別體驗殼體結(jié)構(gòu)在兩種情況下的受力特點和破碎原因。

本環(huán)節(jié)中，教師通過三個技術(shù)體驗活動讓學生感知結(jié)構(gòu)的三種類型及其受力特點，用建構(gòu)主義的激趣理論做指導(dǎo)進行教學，用老年人晾衣架的組裝引發(fā)學生對老年人的關(guān)愛，在五十六根筷子的體驗活動中厚植學生的愛國情懷，將立德樹人與技術(shù)素養(yǎng)有機融合，讓學生的心靈產(chǎn)生共振，從而產(chǎn)生學習通用技術(shù)知識的動機。

為了讓學生對殼體結(jié)構(gòu)的受力有更直觀的認識，教師特意增加一個試驗活動，即用蛋殼強度測定儀（見圖2）

擠壓雞蛋，以測試蛋殼的受力大小。

在雞蛋上面蓋一個瓶蓋進行擠壓，教師緩慢增加測定儀所施加的力，當顯示受力為230牛頓左右時蛋殼才被擠破。教師又將瓶蓋移開，直接擠壓雞蛋，只用幾牛頓的力便聽到蛋殼“咔嚓”的破碎聲。

教師通過破蛋殼技術(shù)試驗對比，利用建構(gòu)主義的“情境”要素，培養(yǎng)學生提取信息的能力，提升學生的工程思維能力，在體驗活動中激發(fā)學生對技術(shù)的熱愛和探索。

2. 建構(gòu)主義學習理論下的技術(shù)意識滲透

建構(gòu)主義學習理論認為，要在具體的情境中鍛煉學生解決問題的能力。體現(xiàn)在高中通用技術(shù)的學習中，就是通過技術(shù)探究活動培養(yǎng)學生技術(shù)探究的意識，讓學生養(yǎng)成技術(shù)探究的習慣，培養(yǎng)學生的技術(shù)意識。

本節(jié)課中，教師自制了三個模型—實體結(jié)構(gòu)的木磚、框架結(jié)構(gòu)的木制桿件、殼體結(jié)構(gòu)的半個雞蛋殼，由學生分組分工進行技術(shù)探究活動。學生互相協(xié)作，將木磚搭成木墻，通過推、壓等操作體驗實體結(jié)構(gòu)的受力情況；將桿件各邊移動，分別形成三角形、四邊形，探究不同形狀框架結(jié)構(gòu)的受力特點；然后將半個雞蛋殼分別呈拱形向下放置和呈凹形向上放置，把鉛筆從高處釋放，用筆尖刺蛋殼，對比兩種不同的放置情況產(chǎn)生的不同效果，體驗殼體結(jié)構(gòu)的受力特點（見圖3）。

學生通過自主探究，各小組很快總結(jié)出三種不同結(jié)構(gòu)的受力特點—實體結(jié)構(gòu)主要承受壓力，框架結(jié)構(gòu)主要承受壓力和拉力，殼體結(jié)構(gòu)受力均勻分散在表面。

為學以致用，將通用技術(shù)與生活相結(jié)合，教師特別準備了安全帽讓學生戴上。教師用木棍使勁敲擊安全帽，在“當當當”的敲擊聲中，學生安然無恙，以學生的親身體驗證明安全帽的殼體結(jié)構(gòu)對人體頭部的保護作用。但教師并沒有就此結(jié)束，而是將安全帽內(nèi)部的帽襯除去，讓學生再戴上安全帽體驗。當教師做著夸張的動作試著用力敲擊安全帽時，學生卻害怕并躲閃，用學生的話說就是：沒有帽襯的分散作用，外力直接作用于頭頂，安全帽的保護性能下降。從兩次生動的安全帽探究體驗活動中，學生總結(jié)出安全帽的外殼和帽襯的作用，教師也將生活中的安全教育融入探究活動中，使學生形成安全和責任意識（見圖4）。

圖4 教師演示安全帽性能

學生借助具體探究過程建構(gòu)技術(shù)知識，認識力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系及其產(chǎn)生的影響，感悟不同的受力特點是不同結(jié)構(gòu)存在的重要條件，體會常見結(jié)構(gòu)類型的大概念，樹立合作探究意識，培養(yǎng)團隊精神、規(guī)范意識和責任意識。

教師利用建構(gòu)主義學習理論在學習環(huán)境中的“情境”“協(xié)作”要素，進行探究教學設(shè)計，讓學生在參與體驗中開展技術(shù)探究，拉近了學生與通用技術(shù)的距離，使學生對后續(xù)學習有了更進一步的期待。

3. 建構(gòu)主義學習理論下的物化能力培養(yǎng)

建構(gòu)主義學習理論強調(diào)學生對學習的主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識意義的主動建構(gòu)。體現(xiàn)在本節(jié)課中，即調(diào)動學生根據(jù)不同結(jié)構(gòu)受力特點搭建簡單的結(jié)構(gòu)模型，讓學生體驗將方案轉(zhuǎn)化為有用物品的喜悅，增強學生的動手實踐和創(chuàng)造能力，積累一定的操作經(jīng)驗。

在學習了前面三種典型結(jié)構(gòu)的受力特點之后，教師利用廢紙，變廢為寶自制了懸索橋、拱架橋和梁架橋模型進行示范（見圖5），讓學生認識到通用技術(shù)離生活其實很近，也為介紹趙州橋歷史做鋪墊。

師：以殼體結(jié)構(gòu)為主的趙州橋距今有1400多年歷史，是世界上現(xiàn)存年代久遠、跨度最長的單孔坦弧敞肩石拱橋。今天就讓同學們來挑戰(zhàn)趙州橋模型的搭建，感受中國智慧。

教師提供自制的十二組趙州橋模型泡沫條和自承重橋（倍力橋）模型木條，讓學生動手搭建，挑戰(zhàn)基本結(jié)構(gòu)的搭建過程，從挑戰(zhàn)中領(lǐng)悟趙州橋屹立千年的秘密（見圖6）。學生熱情高漲，小組成員配合積極，在教師視頻動畫的指導(dǎo)下動手搭建。但看似簡單的趙州橋模型卻總是搭好又垮掉，自承重橋的搭建更復(fù)雜，多根木條要相互支撐，更考驗學生的動手能力和小組成員間的團隊協(xié)作能力。最后，教師公開表揚和獎勵搭建成功的幾個小組，同時鼓勵失敗的小組別氣餒。教師將模型全部留給學生，讓他們利用課后時間再進行搭建，學生們歡呼雀躍。從學生的歡呼聲中，看得出學生喜歡上了技術(shù)試驗活動，教師于無聲中向?qū)W生滲透了技術(shù)素養(yǎng)，增強了學生的民族自豪感。

學生通過趙州橋和自承重橋兩種基本結(jié)構(gòu)的技術(shù)圖樣識讀，完成了相應(yīng)結(jié)構(gòu)的裝配，并對模型和草圖進行了簡單的評價。學生經(jīng)歷多次失敗后才體會到技術(shù)試驗的成功，科學態(tài)度與責任得到培養(yǎng)，對結(jié)構(gòu)類型的深度學習得到促進，形成了物化過程中嚴謹細致、精益求精、追求卓越的工作態(tài)度，提升了自身的物化能力。

教學是一場心靈的革命、課堂技術(shù)的革命，教師是學生學習激情的點燃者?；诮?gòu)主義學習理論的高中通用技術(shù)教學用技術(shù)體驗和技術(shù)探究活動點燃學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的探究精神。好的理論指導(dǎo)是教學成功的基礎(chǔ)，貼近學生生活的體驗最容易引發(fā)學生的共鳴，本節(jié)課讓學生在驚奇和期待中進入技術(shù)世界，為厚植愛國情懷、提升學生的技術(shù)素養(yǎng)找到了新的路徑，也為學生的終身發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 李姍姍，劉文賢.基于建構(gòu)主義學習理論的物理教學研究[J].山東師范大學學報（自然科學版），2009（1）：153-155．

[2] 曾德勝.基于建構(gòu)主義理論的高中化學教學[J].南北橋，2017（18）：3．

[3] 何泉清.對建構(gòu)主義數(shù)學觀的再認識[J].當代教育論壇，2006（12）．

本文系重慶市教育學會第十屆基礎(chǔ)教育科研立項課題“新高考1+2學科課堂育人教研的實踐研究”（課題編號：XH2021B209）的階段性研究成果。

（作者系重慶市永川區(qū)教師進修學校高中通用技術(shù)教研員，正高級教師）

責任編輯：趙繼瑩