《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》指出,通用技術(shù)課程應(yīng)以提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo),選擇與實(shí)際生活緊密相關(guān)的課程內(nèi)容,并采用多樣化的教學(xué)方式。本文通過(guò)分析通用技術(shù)與核心素養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系,提出目標(biāo)引領(lǐng)與知識(shí)體系構(gòu)建、情境創(chuàng)設(shè)與核心素養(yǎng)培養(yǎng)等教學(xué)策略,并結(jié)合具體案例,探討如何在教學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。
《普通高中課程方案(2017年版2020年修訂)》強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程,創(chuàng)設(shè)與生活關(guān)聯(lián)、以任務(wù)為導(dǎo)向的真實(shí)情境,促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與合作探究學(xué)習(xí)。高中通用技術(shù)學(xué)科作為培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的重要載體,其教學(xué)策略研究與實(shí)踐尤為重要。本文探討如何通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)提升高中生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),為通用技術(shù)教學(xué)提供新思路和方法。
一、核心素養(yǎng)內(nèi)涵剖析
通用技術(shù)的核心素養(yǎng)涵蓋技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)維度。技術(shù)意識(shí)是學(xué)生感知技術(shù)在生活與社會(huì)中應(yīng)用的基礎(chǔ),能讓學(xué)生深刻理解技術(shù)對(duì)人類發(fā)展的重要意義;工程思維引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地分析與解決問(wèn)題,注重項(xiàng)目從規(guī)劃到實(shí)施的全過(guò)程;創(chuàng)新設(shè)計(jì)鼓勵(lì)學(xué)生突破常規(guī),發(fā)揮創(chuàng)造力,設(shè)計(jì)出兼具新穎性與實(shí)用性的方案;圖樣表達(dá)幫助學(xué)生運(yùn)用各類圖樣準(zhǔn)確傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖和技術(shù)信息;物化能力則強(qiáng)調(diào)學(xué)生將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的動(dòng)手實(shí)踐能力。這五個(gè)維度相互關(guān)聯(lián),共同構(gòu)成了通用技術(shù)核心素養(yǎng)的完整體系。
二、實(shí)施情境教學(xué)的意義
在通用技術(shù)教學(xué)中,教師應(yīng)以提升學(xué)生核心素養(yǎng)為根本目標(biāo),創(chuàng)設(shè)生活情境與項(xiàng)目情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。生活情境能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值,而項(xiàng)目情境則可以鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在課堂教學(xué)中,教師通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)任務(wù),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力;借助直觀工具,加深學(xué)生對(duì)圖樣表達(dá)的理解;創(chuàng)設(shè)實(shí)踐情境,引導(dǎo)學(xué)生將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際作品,培養(yǎng)其物化能力。
構(gòu)建學(xué)科知識(shí)鏈?zhǔn)翘嵘龑W(xué)生通用技術(shù)核心素養(yǎng)的重要路徑。知識(shí)鏈并非簡(jiǎn)單地羅列知識(shí),而是將五個(gè)核心素養(yǎng)維度涉及的知識(shí)有機(jī)整合、串聯(lián),通過(guò)挖掘知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,以系統(tǒng)、連貫的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,幫助其建立完整知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而有效提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
三、情境創(chuàng)設(shè)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略
(一)技術(shù)意識(shí)激活:生活情境設(shè)計(jì)
生活情境的創(chuàng)設(shè)重點(diǎn)在于緊密聯(lián)系學(xué)生的日常生活,通過(guò)展示生活中的實(shí)物、播放相關(guān)視頻或講述生活小故事等方式引入生活情境。生活化的教學(xué)情境設(shè)計(jì),不僅能讓學(xué)生從生活環(huán)境中學(xué)習(xí)知識(shí),還能使其通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。
以“閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程”教學(xué)為例,教師巧妙設(shè)計(jì)教學(xué)情境,幫助學(xué)生深入理解并掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。以常見(jiàn)的“電冰箱的溫度控制系統(tǒng)”教學(xué)為例,教師設(shè)計(jì)了以下情境教學(xué)流程:
首先,播放一段電冰箱工作原理的視頻,PPT上呈現(xiàn)電冰箱溫度的控制工作原理:當(dāng)冰箱內(nèi)新放入物品,或受環(huán)境影響,冰箱內(nèi)溫度升高時(shí),熱敏裝置(溫度檢測(cè)裝置)感受到這個(gè)實(shí)際溫度,并以電量形式輸給控制電路,在與設(shè)定溫度相比較后,輸出一個(gè)溫差電量,這個(gè)溫差電量經(jīng)放大后,拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)壓縮機(jī)工作,增加制冷量,使箱內(nèi)溫度降低,隨著箱內(nèi)溫度的降低,溫差電量隨之減小,直至為0,壓縮器停止工作,箱內(nèi)溫度回到設(shè)定溫度。
其次,啟發(fā)學(xué)生思考電冰箱中的給定量、檢測(cè)裝置、控制器、執(zhí)行器、控制量、被控對(duì)象和被控量是如何相互作用,形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。按照“閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作方框圖”,根據(jù)PPT展示的原理說(shuō)明,把題目中的裝置和參數(shù)填寫(xiě)到相應(yīng)括號(hào)內(nèi)(如圖1所示)。
最后,布置“交通路口紅綠燈自動(dòng)控制系統(tǒng)”課后作業(yè):根據(jù)電子定時(shí)器改變紅綠燈亮暗的時(shí)間;根據(jù)車流量大小改變紅綠燈亮暗的時(shí)間。解答:“屬于哪種控制系統(tǒng)?請(qǐng)畫(huà)出控制系統(tǒng)的方框圖?!?/p>
(二)工程思維拓展:項(xiàng)目情境構(gòu)建
在“發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題”教學(xué)中的工程思維涉及運(yùn)用系統(tǒng)思維去發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題、進(jìn)行方案構(gòu)思以及權(quán)衡比較等,要求學(xué)生領(lǐng)悟并運(yùn)用學(xué)科的基本思想與方法。
以“太姥山”項(xiàng)目教學(xué)為例,教師設(shè)計(jì)一個(gè)具有實(shí)際意義的項(xiàng)目情境,讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)展工程思維,實(shí)現(xiàn)淺層知識(shí)向深層能力的轉(zhuǎn)化,助力學(xué)生全面發(fā)展。太姥山位于福建省福鼎市境內(nèi),東海之濱,以其雄偉的山勢(shì)和秀美的海景而聞名,被譽(yù)為“海上仙都”。在項(xiàng)目情境的構(gòu)建中,教師布置了一個(gè)旅游規(guī)劃設(shè)計(jì)的任務(wù),讓學(xué)生圍繞太姥山的自然資源和人文景觀進(jìn)行深入研究與規(guī)劃。
首先,學(xué)生需要通過(guò)實(shí)地考察、網(wǎng)絡(luò)資料搜集等方式,對(duì)太姥山的地理位置、氣候特征、生態(tài)環(huán)境、歷史文化以及現(xiàn)有旅游設(shè)施進(jìn)行全面了解。這一步驟旨在讓學(xué)生明確太姥山的旅游資源優(yōu)勢(shì)和潛在的不足之處。
其次,在明確了太姥山的背景信息后,學(xué)生需要運(yùn)用工程思維去發(fā)現(xiàn)和明確問(wèn)題。如“太姥山的交通狀況是否滿足游客需求?”“旅游景點(diǎn)的分布是否合理?”“旅游設(shè)施是否完善?”“如何平衡旅游開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系?”這些問(wèn)題都需要學(xué)生從系統(tǒng)的角度去分析,并找到解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)。
最后,學(xué)生進(jìn)入方案構(gòu)思階段,需要設(shè)計(jì)具體的旅游開(kāi)發(fā)規(guī)劃方案。這包括改善交通網(wǎng)絡(luò)、規(guī)劃新的旅游景點(diǎn)、提升旅游服務(wù)質(zhì)量、加強(qiáng)環(huán)保措施等。在這一過(guò)程中,學(xué)生需要權(quán)衡不同方案的成本效益、環(huán)境影響和社會(huì)效應(yīng),進(jìn)行合理的比較和選擇。
經(jīng)這一項(xiàng)目情境的構(gòu)建,學(xué)生不僅鍛煉了發(fā)現(xiàn)和明確問(wèn)題的能力,還學(xué)會(huì)了在復(fù)雜情境中進(jìn)行決策的方法與技巧,從而深刻認(rèn)識(shí)到工程思維不僅是一種技術(shù)方法,更是一種綜合考慮問(wèn)題、解決問(wèn)題的高層次思維方式。太姥山的案例使學(xué)生能夠在實(shí)際情境中運(yùn)用所學(xué)知識(shí),體驗(yàn)從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題的全過(guò)程,這有助于學(xué)生將抽象的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的應(yīng)用能力。
(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提升:課堂情境參與
教學(xué)過(guò)程強(qiáng)調(diào)生活化,而創(chuàng)新設(shè)計(jì)的提升則是通過(guò)課堂情境的參與來(lái)實(shí)現(xiàn)的。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生將知識(shí)和技能遷移到真實(shí)情境中,通過(guò)體驗(yàn)和探究來(lái)建構(gòu)知識(shí)庫(kù)。這不僅能促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性成長(zhǎng),還能發(fā)展他們的非智力因素,如情感、態(tài)度和價(jià)值觀,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。
以“技術(shù)的性質(zhì)——復(fù)雜性”教學(xué)為例,教師結(jié)合生活中的具體問(wèn)題設(shè)計(jì)教學(xué)情境,引入“核能的利用”來(lái)說(shuō)明技術(shù)的復(fù)雜性。核能作為一種高效但同時(shí)也具有潛在風(fēng)險(xiǎn)的能源,其利用涉及技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等多個(gè)方面。通過(guò)探討核能的利弊,學(xué)生深入理解核技術(shù)發(fā)展的復(fù)雜性,課程設(shè)計(jì)如下:
在課堂教學(xué)中,教師設(shè)計(jì)一系列活動(dòng),如小組討論、案例分析和角色扮演,讓學(xué)生從不同角度探討核能利用的問(wèn)題。如,學(xué)生扮演政策制定者、環(huán)境保護(hù)者、能源企業(yè)代表等角色,探討如何在確保能源供應(yīng)的同時(shí),保護(hù)環(huán)境和公眾安全。這樣的情境設(shè)計(jì)不僅讓學(xué)生對(duì)核能有了更全面的了解,還激發(fā)了他們提出創(chuàng)新解決方案的欲望。
在這一過(guò)程中,學(xué)生的創(chuàng)造力得到了提升,他們不再是被動(dòng)的知識(shí)接受者,而是變成了主動(dòng)的探索者和問(wèn)題解決者。學(xué)生可能會(huì)提出改進(jìn)核能技術(shù)的想法,或探索新的能源解決方案,如發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源。通過(guò)這樣的課堂情境參與,學(xué)生不僅學(xué)到了關(guān)于技術(shù)復(fù)雜性的知識(shí),還學(xué)會(huì)了如何在面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí),運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。此類活動(dòng)不僅能鍛煉學(xué)生的批判性思維能力,還能培養(yǎng)他們的溝通能力、合作能力和創(chuàng)新能力。
(四)圖樣表達(dá)助力:直觀情境呈現(xiàn)
圖樣表達(dá)是一種有效的教學(xué)手段,能夠幫助學(xué)生直觀地理解和掌握技術(shù)知識(shí)。
以“常見(jiàn)的技術(shù)圖樣”教學(xué)為例,教師引入九鯉溪瀑景區(qū)的案例展示技術(shù)圖樣表達(dá)在情境呈現(xiàn)中的實(shí)際應(yīng)用。九鯉溪瀑景區(qū)作為太姥山五大景區(qū)之一,位于岳景區(qū)西南側(cè),又名赤溪,以其溪流彎曲、兩岸青山夾峙、綠樹(shù)蔥蘢、怪石林立的自然景觀而著稱,美似武夷九曲。在教學(xué)中,教師利用這一景區(qū)作為設(shè)計(jì)圖樣繪制的對(duì)象,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)繪制景區(qū)的平面圖、立面圖、剖面圖等技術(shù)圖樣,直觀地呈現(xiàn)九鯉溪瀑景區(qū)的自然美和空間布局。
學(xué)生通過(guò)繪制技術(shù)圖樣,學(xué)會(huì)將現(xiàn)實(shí)世界中的物體或場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為平面上的圖形,這一過(guò)程涉及對(duì)物體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、比例和細(xì)節(jié)的觀察與理解。在繪制九鯉溪瀑景區(qū)的圖樣時(shí),學(xué)生需要考慮地形、植被、建筑物等元素的空間關(guān)系,以及如何在圖樣中表達(dá)出這些元素的特點(diǎn)和美感。
技術(shù)圖樣的繪制不僅是對(duì)學(xué)生繪圖技能的鍛煉,更是對(duì)他們空間想象力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。在圖樣表達(dá)的過(guò)程中,學(xué)生將自己對(duì)九鯉溪瀑景區(qū)的理解和感受融入設(shè)計(jì)中,通過(guò)圖樣來(lái)傳達(dá)景區(qū)的寧?kù)o與壯美。在實(shí)際操作中,學(xué)生需要使用專業(yè)的繪圖軟件或手工繪圖工具來(lái)制作技術(shù)圖樣。無(wú)論是數(shù)字化繪圖還是手工繪圖,學(xué)生都需要遵循一定的繪圖規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),這有助于他們養(yǎng)成良好的技術(shù)繪圖習(xí)慣。
(五)物化能力塑造:實(shí)踐情境體驗(yàn)
物化能力的培養(yǎng)體現(xiàn)在將抽象概念轉(zhuǎn)化為具體實(shí)物或模型的能力?!澳P突蛟偷闹谱鳌币徽n,正是這一能力培養(yǎng)的體現(xiàn)。
以福鼎大白茶為例,學(xué)生通過(guò)參與制作大白茶的流程,深入體驗(yàn)這一實(shí)踐情境。福鼎大白茶,原產(chǎn)于太姥山,以其獨(dú)特的香氣和優(yōu)美的外觀而著稱。在實(shí)踐活動(dòng)中,學(xué)生需要先了解大白茶的采摘、制作過(guò)程,以及其外形和內(nèi)質(zhì)的特征,再通過(guò)對(duì)大白茶的制作工藝進(jìn)行研究和模擬,最后親手制作出大白茶的模型,從而直觀地展現(xiàn)出其條索碩長(zhǎng)、銀毫閃爍的特點(diǎn)。
在這一過(guò)程中,學(xué)生不僅要掌握茶葉的物理特性,還要學(xué)會(huì)運(yùn)用雕塑、繪圖、材料選擇等技術(shù)手段,將大白茶的美學(xué)特征物化呈現(xiàn)。這種實(shí)踐情境體驗(yàn)不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,還提高了他們的審美能力和技術(shù)表達(dá)能力。
學(xué)生通過(guò)制作大白茶模型,能夠體會(huì)到傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合的魅力,以及對(duì)傳統(tǒng)茶文化的傳承與創(chuàng)新。在評(píng)價(jià)和交流環(huán)節(jié),學(xué)生需要對(duì)自己的作品進(jìn)行說(shuō)明和反思。這不僅加深了學(xué)生對(duì)大白茶制作工藝的理解,也促進(jìn)了他們批判性思維和問(wèn)題解決能力的發(fā)展。
四、情境創(chuàng)設(shè)與核心素養(yǎng)實(shí)施案例
以“正投影與三視圖”公開(kāi)課為例,教師采用情境創(chuàng)設(shè)的方法,以此提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。首先,教師利用多媒體展示了一個(gè)真實(shí)建筑的三維模型,引導(dǎo)學(xué)生觀察并提問(wèn)如何精確表達(dá)建筑的形狀和尺寸,從而引出正投影和三視圖的概念。其次,教師詳細(xì)講解了正投影的原理和三視圖的繪制方法,包括正視圖、側(cè)視圖和俯視圖。通過(guò)實(shí)際操作演示,學(xué)生看到了如何將一個(gè)三維物體轉(zhuǎn)換成二維圖紙上的視圖,并理解這一過(guò)程在工程實(shí)踐中的重要性。再次,教師將學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)建筑模型的視圖繪制。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生不僅要運(yùn)用數(shù)學(xué)和幾何知識(shí),還考慮到實(shí)際工程細(xì)節(jié),如尺寸標(biāo)注和比例尺的選擇。在繪圖的同時(shí),教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行交流反饋,提升他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。最后,教師讓每個(gè)小組繪制完三視圖后進(jìn)行組內(nèi)互評(píng),并與其他小組分享設(shè)計(jì)思路和繪圖技巧。這種互動(dòng)不僅能增強(qiáng)學(xué)生之間的合作,還能讓他們?cè)趯?shí)踐中學(xué)會(huì)批判性思考和自我反思。
通過(guò)以上實(shí)踐,學(xué)生提升了以下核心素養(yǎng):一是技術(shù)意識(shí),學(xué)生們認(rèn)識(shí)到正投影和三視圖在建筑設(shè)計(jì)中的重要性,并通過(guò)觀察和分析真實(shí)建筑的三視圖,深刻理解技術(shù)能幫助我們實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)想法;二是工程思維,學(xué)生在繪制三視圖的過(guò)程中學(xué)會(huì)分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)解決方案并評(píng)估結(jié)果;三是創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,學(xué)生不僅學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的三視圖繪制,還提出自己的設(shè)計(jì)創(chuàng)意,并嘗試運(yùn)用不同的材料和結(jié)構(gòu);四是圖樣表達(dá)能力,學(xué)生通過(guò)繪制三視圖,學(xué)會(huì)準(zhǔn)確、清晰地用圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)意圖;五是物化能力,學(xué)生在完成三視圖繪制后,思考如何將三視圖轉(zhuǎn)化為實(shí)際的物理模型或產(chǎn)品,這涉及材料選擇、制造工藝和成本考慮。
教師通過(guò)設(shè)計(jì)“正投影與三視圖”教學(xué)活動(dòng),全面培養(yǎng)了學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。這一教學(xué)案例表明,情境創(chuàng)設(shè)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化和能力的提升。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文通過(guò)對(duì)通用技術(shù)與核心素養(yǎng)的關(guān)系分析,明確情境創(chuàng)設(shè)在高中通用技術(shù)教學(xué)中的重要作用,并提出生活情境設(shè)計(jì)、項(xiàng)目情境構(gòu)建等教學(xué)策略,有效提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。未來(lái),教師應(yīng)進(jìn)一步研究和完善情境創(chuàng)設(shè)策略,為通用技術(shù)教學(xué)提供持續(xù)動(dòng)力。