劉湘平

摘 要：《中國制造2025》提出通過“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的目標(biāo)，未來社會的發(fā)展更需要開拓創(chuàng)新、勇于實(shí)踐的人才。新教材的改進(jìn)正是基于這樣的教育目標(biāo)。在此背景下，教師如何進(jìn)行通用技術(shù)學(xué)科的教學(xué)，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)呢？文章通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)教學(xué)情境，進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，探索將信息技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)與通用技術(shù)融合的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：真實(shí)情境；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；通用技術(shù)；信息技術(shù)；人工智能；大數(shù)據(jù)

一、新教材編寫的時代背景

隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我們已經(jīng)身處工業(yè)4.0時代，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展對生活和生產(chǎn)的重要性不言而喻。通用技術(shù)課程作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力、實(shí)踐能力的良好載體，與時俱進(jìn)，緊跟時代發(fā)展的步伐。教育部于2020年發(fā)布了《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》，通用技術(shù)教材依據(jù)修訂后的課標(biāo)理念和課程目標(biāo)，進(jìn)行了深度調(diào)整。以蘇教版通用技術(shù)新教材（以下簡稱“新教材”）為例：為全面落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，新教材以學(xué)科核心素養(yǎng)為引領(lǐng)，有機(jī)滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，科學(xué)選擇、組織和呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，啟發(fā)教師進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)，設(shè)置了必修課程、選擇性必修課程、選修課程，形成了與社會變遷相適應(yīng)、與科學(xué)技術(shù)發(fā)展相匹配、與學(xué)科發(fā)展相協(xié)調(diào)的完整結(jié)構(gòu)體系[1]。為學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)及進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)提供了整體思路和方向。

二、新教材背景下的通用技術(shù)教學(xué)策略探索

二十一世紀(jì)更需要開拓創(chuàng)新、勇于實(shí)踐的人才。在新教材深度改進(jìn)的背景下，教師如何更好地進(jìn)行通用技術(shù)學(xué)科的教學(xué)，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)呢？

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

教師在教學(xué)中采用技術(shù)體驗(yàn)、作品交流與分享、“新聞主播、設(shè)計師、評論家、廚房小達(dá)人”進(jìn)課堂等多種教學(xué)形式和方法來創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，讓學(xué)生在身臨其境中體驗(yàn)、感悟技術(shù)的本質(zhì)，掌握其思想與方法。

如在“技術(shù)的發(fā)展”教學(xué)中，讓學(xué)生分組體驗(yàn)“鉆木取火”的過程，在取火過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)底板用松木板、桐木板兩種不同材料取火難易有別，體悟到不同材料具有不同的性質(zhì)及搓動棍采用櫸木、底板的凹孔不能打成通孔的原因。教師乘機(jī)引導(dǎo)學(xué)生思考：在真實(shí)的野外生存環(huán)境下，鉆木取火難度更大，又該如何制作取火工具呢？引導(dǎo)學(xué)生了解技術(shù)的歷史和發(fā)展過程，了解技術(shù)產(chǎn)生的原因，體會技術(shù)對人類文明、對社會發(fā)展的意義。在“流程的探析”教學(xué)中，讓學(xué)生做“廚房小達(dá)人”，體驗(yàn)炒菜、做點(diǎn)心的過程，并把烹飪步驟拍照做成PPT，全班進(jìn)行分享交流；體驗(yàn)小電扇的組裝過程，讓學(xué)生參與、感受、體會，教師及時引導(dǎo)學(xué)生理解時序、環(huán)節(jié)和流程的概念，可顛倒和不可顛倒的時序內(nèi)在機(jī)理的區(qū)別，幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)熱愛生活的積極情感，養(yǎng)成勞動習(xí)慣。在“常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識”教學(xué)中，讓學(xué)生用木條搭建一個可以活動的結(jié)構(gòu)，學(xué)生在真實(shí)情境中學(xué)習(xí)，想方設(shè)法尋找解決問題的方法，提出多種結(jié)構(gòu)設(shè)想并加以實(shí)踐，挖掘創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計、物化能力等技術(shù)核心素養(yǎng)。為了讓學(xué)生及時關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展動向，教師定期讓學(xué)生到講臺來講述與技術(shù)有關(guān)的新聞，當(dāng)“新聞主播”；在技術(shù)作品賞析中當(dāng)“評論家”；在設(shè)計的一般過程中當(dāng)“設(shè)計師”；進(jìn)行角色模擬體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、積極探索、勇于實(shí)踐，在平等、開放、活躍的課堂氛圍中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

（二）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)更具針對性、趣味性

為了讓項(xiàng)目式學(xué)習(xí)更符合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和身心發(fā)展特點(diǎn)，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)情精心設(shè)計具體的實(shí)踐項(xiàng)目，使其更具針對性、趣味性。開展問卷調(diào)查，對學(xué)生感興趣的實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計、分析、研究，提供多種項(xiàng)目讓學(xué)生選擇。如：1.建筑模型的設(shè)計與制作；2.孔明鎖的制作[2]；3.小鐵錘的制作；4.小盒子類或有榫卯結(jié)構(gòu)小家具的設(shè)計與制作；5.班級徽章的設(shè)計與制作；6.板凳、吸管橋、桐木橋、紙橋等結(jié)構(gòu)設(shè)計和承重測試；7.燈籠的設(shè)計與制作；8.單臂機(jī)械手的設(shè)計與制作；9.臺燈的設(shè)計與制作；10.太陽能燈、聲光雙控小夜燈的設(shè)計與制作；11.萬能充電器、電源接線板、收音機(jī)等的制作；12.自動澆水、撿垃圾等實(shí)現(xiàn)特定功能的機(jī)器的制作；13.電動滑翔飛機(jī)的設(shè)計與制作；14.紅外遙控電扇的設(shè)計與制作；15.智能循跡小車的制作等。教師根據(jù)學(xué)情，考慮材料、工具設(shè)備、成本等因素及學(xué)校情況確定具體的實(shí)踐項(xiàng)目。在活動中應(yīng)注意教師的指導(dǎo)、引領(lǐng)應(yīng)作用于項(xiàng)目實(shí)施的各個環(huán)節(jié)?；顒忧捌谧寣W(xué)生明確目標(biāo)、過程、方法、評價方式；活動過程中為學(xué)生提供相關(guān)資源，解決難題，組織管理；項(xiàng)目結(jié)束后及時評價反饋。實(shí)踐證明，在課堂中開展更具針對性、趣味性的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，可促進(jìn)學(xué)生自由選擇、自主探究，開發(fā)智力和動作技能，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做”的教育教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生設(shè)計制作的作品參加校園科技節(jié)活動，在介紹作品時，也鍛煉了交流和表達(dá)能力。

（三）引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)完整的設(shè)計過程

教師應(yīng)在通用技術(shù)教學(xué)活動中，讓學(xué)生親歷設(shè)計、實(shí)踐、操作的學(xué)習(xí)過程，在調(diào)研、構(gòu)思、圖樣繪制、選材、制作、試驗(yàn)、優(yōu)化的過程中體悟出技術(shù)的思想與方法。學(xué)生通過思考、分析、總結(jié)進(jìn)行反思學(xué)習(xí)，對設(shè)計對象及自我能力進(jìn)行評價和評估。

教師在教學(xué)中，讓學(xué)生分組設(shè)計制作相片架、便攜式小凳、簡易手機(jī)架、臺燈、橋梁、建筑、收納盒、水力發(fā)電機(jī)等模型，體驗(yàn)設(shè)計的一般過程，并對設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄，收集和積累資料，完成《設(shè)計制作手冊》，裝入技術(shù)檔案袋，做為學(xué)習(xí)評價的內(nèi)容之一?！对O(shè)計制作手冊》包括以下內(nèi)容：

1.發(fā)現(xiàn)與明確問題：發(fā)現(xiàn)與明確需要解決的問題，提出具體設(shè)計要求，制訂設(shè)計時間進(jìn)度計劃表；

2.制訂設(shè)計方案：制訂設(shè)計方案時應(yīng)考慮的主要因素，采用的方案構(gòu)思方法。畫出設(shè)計草圖，說明設(shè)計要點(diǎn)。依據(jù)設(shè)計要求和設(shè)計的一般原則篩選出三個最符合設(shè)計要求的方案。

3.制作模型或原型：對篩選出來的設(shè)計方案，先繪制圖樣（三視圖或軸測圖并標(biāo)注尺寸），再選擇合適的材料、工具及工藝制作模型。測試、評估及優(yōu)化：對作品進(jìn)行穩(wěn)定性和承重力等指標(biāo)測試并記錄原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究。根據(jù)測試結(jié)果、設(shè)計要求、設(shè)計的一般原則（實(shí)用、創(chuàng)新、道德、美觀、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展原則），制訂評價角度量化表，對設(shè)計過程及最終作品達(dá)到的程度、結(jié)果進(jìn)行評價。先小組自評，再小組間互評，全班討論交流后，結(jié)合班級評委組及教師評價，對設(shè)計作品進(jìn)行全方位、多方式（自評與他評相結(jié)合）評價。各小組根據(jù)評價結(jié)果對作品進(jìn)行改進(jìn)和完善，精益求精，發(fā)揚(yáng)工匠精神，達(dá)到最佳設(shè)計效果。

4.產(chǎn)品的使用及維護(hù)：給設(shè)計制作的作品編寫一份說明書。了解掌握產(chǎn)品說明書的作用、編寫方法、要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。教師及班級評委組根據(jù)完成的《設(shè)計制作手冊》及優(yōu)化完善后的最終設(shè)計作品，對學(xué)生的設(shè)計過程完成情況進(jìn)行綜合評價。通過這樣的方式，讓學(xué)生切實(shí)體驗(yàn)設(shè)計的完整過程，全面培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)、物化能力等技術(shù)核心素養(yǎng)。

（四）將信息技術(shù)充分運(yùn)用到通用技術(shù)教學(xué)中

在通用技術(shù)教學(xué)中，用信息技術(shù)手段呈現(xiàn)生活場景，使靜態(tài)的技術(shù)知識動態(tài)化，枯燥的問題趣味化，可提高學(xué)習(xí)積極性，也會讓學(xué)生對所學(xué)知識留下深刻印象，保留長久記憶。目前，通用技術(shù)教學(xué)素材配套資源較少，教師上課所需的音視頻需教師自行查找或錄制。當(dāng)收集或錄制的視頻內(nèi)容、長短、格式等不符合課堂要求時，可用音視頻編輯軟件如快剪輯、愛剪輯等進(jìn)行剪輯、加字幕、音樂、聲音、調(diào)色等。課前將手機(jī)和電腦端都安裝浠沃白板App軟件，手機(jī)和電腦登錄相同賬號，教師便可手機(jī)控制白板大屏，實(shí)現(xiàn)課件演示、翻頁、批注、手機(jī)與白板同屏顯示，自由掌控多樣的移動授課方式。使用計算機(jī)設(shè)計軟件如Autocad、草圖大師Sketchup等，幫助教師在備課、編寫練習(xí)時快速繪制技術(shù)圖樣，在“計算機(jī)輔助設(shè)計”教學(xué)中，讓學(xué)生用計算機(jī)軟件繪圖，進(jìn)行操作性學(xué)習(xí)，可提高學(xué)習(xí)主動性、積極性。有的場景采用Flash動畫，可使課堂變得生動有趣，如在“穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析”教學(xué)中，用Flash動畫，演示不倒翁重心高低不同時的穩(wěn)定狀態(tài)，形象逼真，動作生動，能很好地幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。在進(jìn)行學(xué)習(xí)評價時，使用Pickers評測反饋軟件，可快速獲得反饋，評價學(xué)習(xí)效果便捷又高效。將信息技術(shù)和通用技術(shù)課堂進(jìn)行深度融合，使課堂更具吸引力，更高效。新時期的通用技術(shù)教學(xué)需要信息技術(shù)的大力支持和輔助，在課堂中充分運(yùn)用信息技術(shù)新成果，加強(qiáng)學(xué)生對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟，培養(yǎng)技術(shù)意識和創(chuàng)新能力。

（五）將人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬情境引入到教學(xué)中

新教材的內(nèi)容與時俱進(jìn)，充分反映了現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的未來趨勢。教師應(yīng)在教學(xué)中引入大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、新材料、新能源等具有時代氣息、體現(xiàn)未來科技發(fā)展趨勢的內(nèi)容。如“探析生活與生產(chǎn)中的流程”教學(xué)中，通過“鞋子的私人訂制”、C2M（消費(fèi)者需求驅(qū)動工廠有效供給）的典型案例——服裝定制”等先銷后產(chǎn)模式的案例讓學(xué)生了解以“互聯(lián)網(wǎng)+”“大數(shù)據(jù)”“人工智能”等技術(shù)作為運(yùn)行平臺，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)化驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)作；在“制作模型或原型”教學(xué)中讓學(xué)生使用激光切割機(jī)、3D打印機(jī)，了解數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)設(shè)備和形狀記憶合金、石墨烯等新材料。在技術(shù)試驗(yàn)中使用仿真軟件來虛擬試驗(yàn)場景，了解技術(shù)發(fā)展新趨向。帶領(lǐng)學(xué)生參加區(qū)、市舉辦的創(chuàng)客比賽如手工創(chuàng)造創(chuàng)客、3D+創(chuàng)客、機(jī)器人創(chuàng)客、無人機(jī)創(chuàng)客等。認(rèn)識并應(yīng)用各種傳感器如溫濕度、光敏、觸碰、超聲波傳感器等，了解傳感器對實(shí)現(xiàn)人工智能的重要作用，學(xué)會編寫簡單的控制程序。學(xué)生制作出如智能房屋、自動報警快遞箱、智能洗浴器、智能拐杖、送餐機(jī)器人、自動拾取與避障掃路車等創(chuàng)意作品，學(xué)會用三維建模的方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計、表達(dá)設(shè)計想法并進(jìn)行3D打印、激光雕刻等。創(chuàng)客比賽為學(xué)生了解和參與現(xiàn)代技術(shù)，把握技術(shù)的發(fā)展前沿提供了具體平臺，克服了學(xué)校技術(shù)教育中設(shè)備不足、技術(shù)支持不夠的短板，通過努力拿到獎牌的那一刻，對學(xué)生來說是莫大的肯定和鼓舞，成為技術(shù)學(xué)習(xí)的重要推動力。

（六）將技術(shù)設(shè)計與人文思想深度融合

新教材從技術(shù)的基本特性出發(fā)，堅持“技術(shù)應(yīng)當(dāng)造福人類，以人為本”的技術(shù)教育觀，引領(lǐng)教師的教與學(xué)生的學(xué)，充滿人文意蘊(yùn)。如在“設(shè)計中的人機(jī)關(guān)系”教學(xué)中，通過對經(jīng)常接觸的門、桌椅、粉筆等人機(jī)關(guān)系的分析、討論，讓學(xué)生理解人機(jī)關(guān)系的含義，體會人機(jī)關(guān)系的細(xì)微、復(fù)雜之處。如教師與粉筆的人機(jī)關(guān)系分析：粉筆的形狀、大小、長短、材質(zhì)影響手握的觸感力度、手腕的靈活轉(zhuǎn)動、書寫的流暢高效，粉筆的材質(zhì)及粉塵的重量影響師生的健康等。通過對兒童玩具、兒童座椅、汽車安全帶、沖床等人機(jī)關(guān)系的分析，探究實(shí)現(xiàn)合理人機(jī)關(guān)系的途徑和方法。歸納出人機(jī)關(guān)系要實(shí)現(xiàn)的四個目標(biāo)：高效、健康、舒適、安全。逐步形成“以人為本”的設(shè)計理念和技術(shù)價值觀，形成對待技術(shù)設(shè)計的理性態(tài)度及關(guān)愛人類社會的積極情感，應(yīng)用并滲透在技術(shù)設(shè)計中。教師在教學(xué)中，將技術(shù)與中國傳統(tǒng)文化深度融合，如在“結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性”教學(xué)中引入“臥褥香爐”，觀看視頻“三軸陀螺儀工作原理及應(yīng)用”，引導(dǎo)學(xué)生分析“臥褥香爐”穩(wěn)定的原因。“欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例”教學(xué)中引入“岳陽樓”“滕王閣”“黃鶴樓”“趙州橋”“山西應(yīng)縣木塔”等中國傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)合《岳陽樓記》《黃鶴樓》《騰王閣序》等名篇及人物故事進(jìn)行人文教育。帶領(lǐng)學(xué)生參觀類似“梵天禪寺”的斗拱榫卯結(jié)構(gòu)和木雕石雕，深刻了解中國傳統(tǒng)建筑的結(jié)構(gòu)功能、技術(shù)施工、時代特點(diǎn)等，了解中國歷史文化，體會中國古人智慧，培養(yǎng)民族自豪感和愛國情懷。

（七）更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)評價

在教學(xué)中，課堂評價往往較難落實(shí)。與舊教材相比，新教材增加了學(xué)習(xí)評價環(huán)節(jié)，為教師進(jìn)行教學(xué)評價提供了思路和方向。教師可結(jié)合評價內(nèi)容、應(yīng)達(dá)到的技術(shù)素養(yǎng)指標(biāo)，編寫相應(yīng)的習(xí)題，制訂評價標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)注學(xué)生的問題解決、交流合作、批判思考、創(chuàng)新實(shí)踐能力的發(fā)展，采用書面測試、設(shè)計方案及作品評價、技術(shù)設(shè)計報告等多種評價方式，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺、Pickers評測軟件、App或小程序?qū)W(xué)生進(jìn)行自評、他評，突出評價的激勵功能。如在“設(shè)計的一般過程”教學(xué)中，通過對學(xué)生填寫的《設(shè)計制作手冊》與最終完成的作品相結(jié)合、自評與他評相結(jié)合的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)評價，側(cè)重對設(shè)計方案、構(gòu)思過程、創(chuàng)新及物化能力的評價；《設(shè)計圖樣的繪制》采用書面測試進(jìn)行評價，重點(diǎn)考查對繪圖原理的掌握和運(yùn)用能力；針對不同內(nèi)容采用合適的評價方式。

結(jié)束語

新教材的更新和改進(jìn)，更加符合現(xiàn)代社會發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢，也對通用技術(shù)教師提出了新的要求和挑戰(zhàn)，教師在教學(xué)中應(yīng)及時調(diào)整教學(xué)方向，采用新的教學(xué)策略，與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新，善于鉆研，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)、物化能力等技術(shù)核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時期具有信息技術(shù)素養(yǎng)的“工匠型”綜合性創(chuàng)新人才的教育目標(biāo)[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]顧建軍.配蘇教版普通高中教科書.高中通用技術(shù)教學(xué)參考書.必修《技術(shù)與設(shè)計1》《技術(shù)與設(shè)計2》[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2020.

[2]呂士媛.通用技術(shù)小成本項(xiàng)目活動的開發(fā)[J].教育研究與評論（技術(shù)教育版），2015（2）：61-63.

[3]顧建軍，吳鐵軍.普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）解讀[M].北京：高等教育出版社，2020.