朱沈國
【摘要】STEM教育的特征之一是解決真實情境問題,探究解決問題的思路和方法。通用技術課程教學中注重學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力等幾個方面對學生的素養(yǎng)上進行培養(yǎng),有很多方面與STEM教育的理念有相近、相通之處。筆者從理念、形式、途徑、目標等幾個方面闡述了他們之間的鍥合之處!
【關鍵詞】通用技術教學 STEM教育 融合
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)34-0239-02
STEM教育從某種意義上說,是一種理念。它的特征之一是解決真實情境問題,探究解決問題的思路和方法。真實情境問題導向的STEM教育最終是返回生活的教育,所以STEM教育是沒有門檻的。而通用技術學科是新課程改革的一個亮點,從技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力等幾個方面對學生的素養(yǎng)上進行培養(yǎng),有很多方面與STEM教育的理念有相近相通之處。
在通用技術學科教學過程中,我們從以下幾個方面進行了嘗試,其中更多地融入了STEM教育的理念。筆者將做法稍加整理,以期拋磚引玉:
一、以真實問題為依據(jù)設置項目,全面關注學生生活,鍥合STEM教育理念
在傳統(tǒng)的課程實施過程中,學生在實驗室中,根據(jù)實驗手冊,按照規(guī)定好的實驗器材、實驗步驟,嚴格遵循實驗要求,最后按照老師設定好的要求和步驟完成老師要求掌握的內(nèi)容。
通用技術(必修)教學內(nèi)容設計初,老師們并沒有唯現(xiàn)有的教科書為唯一的教學依據(jù)和歸屬,而是將課程標準和教學內(nèi)容通讀后,聯(lián)系學生平時所接觸到的真實問題巧妙設計成幾個大的項目:如學生在家庭和教室里學習桌面比較亂的情況,設計與制作學習用品收納盒;根據(jù)目前智能手機應用非常普遍,但在家里和其他場所使用、觀看不是很方便的情況,設計與制作實用、好看的手機支架;根據(jù)沿海地區(qū)夏季多雨、多臺風等惡劣天氣,許多樹木、廣告牌、房子甚至公路、橋梁被破壞的實際,設計橋梁模型并進行承重試驗;根據(jù)江河、公路等處無人值守而有需要照明的地方,理解光控燈控制過程以及光控燈的工作原理,設計制作光控燈,推廣到聲控燈、交通路口的自動紅路燈等等。
從設定好的驗證性實驗到現(xiàn)在的關注學生的實際生活,關注學生在實際生活中碰到的真實問題,解決某個確定的真實問題,解決方案和解決過程是多途徑的,從而鼓勵學生的探索、創(chuàng)新和創(chuàng)造力,這也正鍥合了STEM教育的理念和培養(yǎng)目標。
二、以項目教學為依據(jù)設計單元,全面注重項目完整,鍥合STEM教育形式
項目教學就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。在STEM教育中,找準真實情境問題,在項目學習中,緊緊圍繞解決真實問題發(fā)生學習活動,評價指標也緊跟這一思想,才能真正做到學習過程靈活開放,方案設計豐富多樣,也才能充分激發(fā)學生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力,真正培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。
根據(jù)通用技術(必修)的內(nèi)容特點,依據(jù)課程標準把教學內(nèi)容分為八個單元:走進技術世界;技術創(chuàng)新設計;技術設計與制作;結構及其設計等。依據(jù)劃分的單元分別輔以孔明鎖的設計與制作;學習用品收納盒的設計與制作;橋梁模型的設計與承重試驗等,在完成項目的過程中,學生的學習非?;钴S,方案設計非常豐富,展示過程非常精彩,評價過程非常激烈,以完整的項目的形式落地。
使學生通過通用技術(必修)這八個單元的學習,不僅在知識的學習上被動的接受變成了自己的生成,而且在通用技術學科的核心素養(yǎng)的養(yǎng)成上得到大幅度提升。
三、以核心素養(yǎng)的提升設計活動,注重知識遷移拓展,鍥合STEM教育途徑
學生知識的獲取、思維的形成、能力的提高、素養(yǎng)的提升都是通過一系列的學習活動完成的,是被動接受還是主動生成,課堂活動的設計對學生是以何種形式獲得知識尤為重要,因為無論是STEM素養(yǎng)還是通用技術學科素養(yǎng)都是建立在學生認知規(guī)律的基礎上。
例如在進行《設計的一般過程》單元教學時,讓學生在引導下完成了學習用品收納盒的制作并充分體驗了設計的一般過程后,我們又增加的拓展體驗:針對目前只能手機非常普及的情況,你能否設計出一款美觀又實用的手機支架呢……
學生由原來被動接受的課堂變?yōu)樽约褐鲃訁⑴c的學堂,有認知驅(qū)動力,由原來的學會上升為會學。各種能力得以提升,素養(yǎng)得以內(nèi)化。既符合建構主義理論,更鍥合了STEM教育途徑。
四、以自主學習為依據(jù)設計活動,注重核心素養(yǎng)形成,鍥合STEM教育目標
馬克思主義認識論強調(diào),實踐決定認識和認識指導實踐是一個統(tǒng)一的過程,主體總是在實踐中認識,又在認識指導下實踐。離開實踐就沒有認識,實踐總是包含著認識,并成為它的構成要素。認識在實踐中產(chǎn)生、發(fā)展和接受檢驗的過程,同時就是它指導實踐、發(fā)揮認識功能的過程。他們的最終目的不是認識世界和改造世界,而是自身的發(fā)展,即學生自身核心素養(yǎng)的形成。
STEM學習中要堅持解決某個確定的實際問題,解決方案和解決過程是多途徑的,從而鼓勵學生的探索、創(chuàng)新和創(chuàng)造力。如在實施《結構及其設計》單元教學時,我們以《橋梁模型的設計與承重試驗》作為依托,讓學生在實際操作過程中體驗技術設計的過程,通過自主設計結構草圖、小組內(nèi)合作討論設計出的結構穩(wěn)定性等、評估出最優(yōu)的設計方案、進而確定制作所需要的材料、分工協(xié)作完成各項零部件的制作任務、組合成本小組的作品、準備作品展示所需要的各種評估數(shù)據(jù)、準備作品展示所需要的產(chǎn)品說明等,使學生在調(diào)研、對比、設計、制作、合作、探究、交流、展示、分享等各個環(huán)節(jié)中不斷內(nèi)省,精彩紛呈。在參與和體驗學習的過程中,學生不僅獲得了結果性知識,更重要的是,提高了他們的學習能力,學會從多學科、多視角、多維度來分析和解決問題,收獲了蘊含在真實問題情境中的過程性知識,實現(xiàn)了從“學會”到“會學”的質(zhì)的突破。從而鍛煉了學生跨學科的綜合應用能力,發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,學生在獲得綜合應用知識解決真問題的能力過程中,極大的激發(fā)了他們的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力,同時具備了應用科學思維、工程思維進行批判性思考的能力,鍛煉了他們綜合解決問題的能力,生成通用技術學科的核心素養(yǎng),提升學生的綜合素養(yǎng)。
課堂是教學的細胞,它將激活整個教學的進化,把STEM理念與通用技術課堂有機融合起來,把整合科學、技術、工程、創(chuàng)新和數(shù)學等結合在一起,借此打通不同學科的聯(lián)系,推動跨學科教學,讓探索發(fā)現(xiàn)成為學生學習的動力,并有意培養(yǎng)學生深度學習的習慣,引導學生成為既有創(chuàng)新思維[1],又有一定解決實際問題能力的人,是STEM教育想做的,也是通用技術的目標。
參考文獻:
[1]【美】826全美 826National 《基于課程標準的STEM教學設計:有趣有料有效的STEM跨學科培養(yǎng)教學方案》 中國青年出版社 201803 第5頁