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编  辑:课程教育研究杂志社
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我刊入选第二批学术期刊名单
期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN15-1362/G4
邮发代号:16-129
出版日期:每月25日

我刊投稿论文
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作者:朱沈国
  【摘要】STEM教育的特征之一是解决真实情境问题,探究解决问题的思路和方法。通用技术课程教学中注重学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等几个方面对学生的素养上进行培养,有很多方面与STEM教育的理念有相近、相通之处。笔者从理念、形式、途径、目标等几个方面阐述了他们之间的锲合之处!
  【关键词】通用技术教学 STEM教育 融合
  【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)34-0239-02
  STEM教育从某种意义上说,是一种理念。它的特征之一是解决真实情境问题,探究解决问题的思路和方法。真實情境问题导向的STEM教育最终是返回生活的教育,所以STEM教育是没有门槛的。而通用技术学科是新课程改革的一个亮点,从技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等几个方面对学生的素养上进行培养,有很多方面与STEM教育的理念有相近相通之处。
  在通用技术学科教学过程中,我们从以下几个方面进行了尝试,其中更多地融入了STEM教育的理念。笔者将做法稍加整理,以期抛砖引玉:
  一、以真实问题为依据设置项目,全面关注学生生活,锲合STEM教育理念
  在传统的课程实施过程中,学生在实验室中,根据实验手册,按照规定好的实验器材、实验步骤,严格遵循实验要求,最后按照老师设定好的要求和步骤完成老师要求掌握的内容。
  通用技术(必修)教学内容设计初,老师们并没有唯现有的教科书为唯一的教学依据和归属,而是将课程标准和教学内容通读后,联系学生平时所接触到的真实问题巧妙设计成几个大的项目:如学生在家庭和教室里学习桌面比较乱的情况,设计与制作学习用品收纳盒;根据目前智能手机应用非常普遍,但在家里和其他场所使用、观看不是很方便的情况,设计与制作实用、好看的手机支架;根据沿海地区夏季多雨、多台风等恶劣天气,许多树木、广告牌、房子甚至公路、桥梁被破坏的实际,设计桥梁模型并进行承重试验;根据江河、公路等处无人值守而有需要照明的地方,理解光控灯控制过程以及光控灯的工作原理,设计制作光控灯,推广到声控灯、交通路口的自动红路灯等等。
  从设定好的验证性实验到现在的关注学生的实际生活,关注学生在实际生活中碰到的真实问题,解决某个确定的真实问题,解决方案和解决过程是多途径的,从而鼓励学生的探索、创新和创造力,这也正锲合了STEM教育的理念和培养目标。
  二、以项目教学为依据设计单元,全面注重项目完整,锲合STEM教育形式
  项目教学就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在STEM教育中,找准真实情境问题,在项目学习中,紧紧围绕解决真实问题发生学习活动,评价指标也紧跟这一思想,才能真正做到学习过程灵活开放,方案设计丰富多样,也才能充分激发学生的创造力和创新能力,真正培养学生发现问题解决问题的能力。
  根据通用技术(必修)的内容特点,依据课程标准把教学内容分为八个单元:走进技术世界;技术创新设计;技术设计与制作;结构及其设计等。依据划分的单元分别辅以孔明锁的设计与制作;学习用品收纳盒的设计与制作;桥梁模型的设计与承重试验等,在完成项目的过程中,学生的学习非常活跃,方案设计非常丰富,展示过程非常精彩,评价过程非常激烈,以完整的项目的形式落地。
  使学生通过通用技术(必修)这八个单元的学习,不仅在知识的学习上被动的接受变成了自己的生成,而且在通用技术学科的核心素养的养成上得到大幅度提升。
  三、以核心素养的提升设计活动,注重知识迁移拓展,锲合STEM教育途径
  学生知识的获取、思维的形成、能力的提高、素养的提升都是通过一系列的学习活动完成的,是被动接受还是主动生成,课堂活动的设计对学生是以何种形式获得知识尤为重要,因为无论是STEM素养还是通用技术学科素养都是建立在学生认知规律的基础上。
  例如在进行《设计的一般过程》单元教学时,让学生在引导下完成了学习用品收纳盒的制作并充分体验了设计的一般过程后,我们又增加的拓展体验:针对目前只能手机非常普及的情况,你能否设计出一款美观又实用的手机支架呢……
  学生由原来被动接受的课堂变为自己主动参与的学堂,有认知驱动力,由原来的学会上升为会学。各种能力得以提升,素养得以内化。既符合建构主义理论,更锲合了STEM教育途径。
  四、以自主学习为依据设计活动,注重核心素养形成,锲合STEM教育目标
  马克思主义认识论强调,实践决定认识和认识指导实践是一个统一的过程,主体总是在实践中认识,又在认识指导下实践。离开实践就没有认识,实践总是包含着认识,并成为它的构成要素。认识在实践中产生、发展和接受检验的过程,同时就是它指导实践、发挥认识功能的过程。他们的最终目的不是认识世界和改造世界,而是自身的发展,即学生自身核心素养的形成。
  STEM学习中要坚持解决某个确定的实际问题,解决方案和解决过程是多途径的,从而鼓励学生的探索、创新和创造力。如在实施《结构及其设计》单元教学时,我们以《桥梁模型的设计与承重试验》作为依托,让学生在实际操作过程中体验技术设计的过程,通过自主设计结构草图、小组内合作讨论设计出的结构稳定性等、评估出最优的设计方案、进而确定制作所需要的材料、分工协作完成各项零部件的制作任务、组合成本小组的作品、准备作品展示所需要的各种评估数据、准备作品展示所需要的产品说明等,使学生在调研、对比、设计、制作、合作、探究、交流、展示、分享等各个环节中不断内省,精彩纷呈。在参与和体验学习的过程中,学生不仅获得了结果性知识,更重要的是,提高了他们的学习能力,学会从多学科、多视角、多维度来分析和解决问题,收获了蕴含在真实问题情境中的过程性知识,实现了从“学会”到“会学”的质的突破。从而锻炼了学生跨学科的综合应用能力,发现问题和解决问题的能力,学生在获得综合应用知识解决真问题的能力过程中,极大的激发了他们的创造力和创新能力,同时具备了应用科学思维、工程思维进行批判性思考的能力,锻炼了他们综合解决问题的能力,生成通用技术学科的核心素养,提升学生的综合素养。
  课堂是教学的细胞,它将激活整个教学的进化,把STEM理念与通用技术课堂有机融合起来,把整合科学、技术、工程、创新和数学等结合在一起,借此打通不同学科的联系,推动跨学科教学,让探索发现成为学生学习的动力,并有意培养学生深度学习的习惯,引导学生成为既有创新思维[1],又有一定解决实际问题能力的人,是STEM教育想做的,也是通用技术的目标。
  参考文献:
  [1]【美】826全美 826National 《基于课程标准的STEM教学设计:有趣有料有效的STEM跨学科培养教学方案》 中国青年出版社 201803 第5页

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