基于STEAM理念的通用技术物化能力培养

林嘉欣　梁建林

摘 要：近年来，STEAM教育在我国逐渐升温，由于其重实践性、综合性，成为一种新兴的教学理念，鼓励学生自己动手完成感兴趣的项目，在项目过程中学习各个学科的知识，培养学生的综合素质和自主探索精神，开发学生潜能。在通用技术课程中融入STEAM理念，发挥STEAM教育的综合实践性，能够很好地培养和提高学生通用技术的物化能力。

关键词：STEAM模式 项目教学法 通用技术物化能力

中图分类号：G632 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2018）08-0148-02

1 通用技术物化能力

高中通用技术作为一门全新的课程，体现了课程的基础性、通用性，这是有区别专业技术的技术。在日常生活中应用较为广泛，对学生发展具有深远的迁移价值。通用技术作为独立新学科，能够引导学生进入技术的世界，让学生得以适应社会，激发学生的创造性，培养学生实践能力、动手能力。2016年，我国《普通高中各学科核心素养一览表》中明确指出通用技术核心素养包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达以及物化能力5个方面内容。通用技术物化能力指的是将意念、方案转化为有形物品或对已有物品进行改进与优化的能力。在通用技术教学中以物化能力培养为教学核心，以“实物化结果”为目标，让学生在实践中了解常见材料的属性和常用工具、基本设施的使用方法，了解一些常见工艺方法，实现对材料规划、工艺选择、方案优化、技术试验等，从而实现模型或产品的成型制作、装配及测试，培养学生的动手实践与创造能力，即物化能力。物化能力是在通用技术实践过程中培养学生核心素养之一，同时也表现出学生实践动手能力、协调合作与分工能力等。

2 STEAM项目教学的特点和模式

2015年《教育部十三五规划纲要》表示，有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索STEAM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识。2016年，教育部进一步提出要贯彻国家“双创”要求，为创客教育、“STEAM課程”提供教育装备支撑，探索将新的教育装备融入课堂，培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。STEAM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Math）首字母的缩写组合，是5个学科的叠加组合，构成了新的课程。STEAM项目教学具有综合性、趣味性、创造性、挑战性特点，一定意义上而言，STEAM教学是工程技术项目的研究性学习教学。经过20多年的研究，STEAM教育已积累了大量的基础性研究成果，我国在STEAM理念实践上也已逐渐融入到很多的中小学、高校，目前在中小学教育方面主要围绕在开源硬件、三维打印、激光雕刻等技术课程方面。

在高中通用技术教学中，选择合适的教学项目，逐渐将项目教学模式有机融合。通过立足于真实情境问题的课程设计，剔除缺乏科学理论支撑的项目，选择难度适中的热点性、经济性、趣味性项目，让学生在STEAM项目教学实践中认真贯彻执行，注意发挥项目中对学生收集信息、分析问题、团队协作和交流沟通能力的培养。

3 STEAM项目教学能培养通用技术物化能力的原因

STEAM教育在近些年的基础研究中展现了体验性、情境性、协作性等新核心特征，其教育重点立足于多学科相互关联的知识中，而不是某一特定学科，用于解决实际生活中的问题，具有一定挑战性、趣味性、创造性，为学习者带来了体验感，更关注学习者间的协作精神、实践精神。从现有的STEAM教育实例来看，这一教学模式普遍被学生所接受，且在实践动手方面被认为是值得投入学习的。STEAM教育的体验性、创造性、协作性等特点，对通用技术物化能力培养具有积极作用，鼓励学生参与设计、实践与体验，从而获取知识。在STEAM项目教学过程中，往往蕴含着项目的问题分析、解答过程，具有较强的任务驱动性，有助于打破学科体系界限，巩固学科知识点，适用于通用技术教学。如，通用技术中《简单结构的设计》一课，借助“简单手机支架的设计与制作”这一实践项目，符合学生生活中高频率使用手机和手机支架这一现象，因此，这一项目内容切合学生实际，同时也是对《技术与设计1》中设计的一般过程的复习。在简单手机支架模型制作过程中，透过不同材料、不同形式、不同结构，学生可体验结构设计的乐趣，培养设计能力，并在图纸的模型制作中实现物化。

4 STEAM项目教学在通用技术课程中的活动设计与评价

4.1 STEAM项目教学活动设计要素

4.1.1 教师间的配合

开展STEAM项目教学需要教师具有较强的综合能力，组织不同学科教师教授同一个项目中不同教学环节，教师间相互配合，学生遇到该学科的专业性问题时，可寻找对应学科的专业教师请教。在该教育模式下，教师承担着教学设计者、活动组织者和学习引导者的角色。在通用技术课程教学中，基于学生的基本概念和技能，教师可合理化设计符合学生不同需求的教学主题，满足不同类型学生的学习需求。如可折叠的自行车的设计，学生可以从材料、折叠方式、折叠后的占地空间、自行车重量、性能、美观等多角度出发，满足学生对材料、形式、结构等不同方面的学习需求，进行开展情景性、探究性、协作性的学习。

4.1.2 发挥学生的创造性与能动性

STEAM项目教学模式与通用技术教学相结合，培养学生的物化能力，需要充分发挥学生的经验、兴趣、创造性与能动性。教学项目结合学生现实生活，有助于学生从广度和深度两方面入手，积极应用跨学科知识技能，协助完成项目的物化。

4.1.3 优化课程设置

教师在STEAM项目教学模式的应用过程中，要提升STEAM 教学模式的实效性，可参考魔方拼图《最后的晚餐》、攀岩金字塔模型等国际优秀STEAM课程课例，进行改造和创新设计，优化课程内容，满足生活实际，满足学生的个别化学习需求。

4.2 STEAM项目教学在通用技术课程中的活动设计

4.2.1 选择合适的教学项目

基于STEAM项目教学的通用技术教学，教师首先需遵循课程标准来选择教学项目。其次，教师需考虑所选项目要解决的问题，剔除在现实生活中缺乏现实意义的项目。教学项目的难度影响着学生的学习积极性，过于简单的项目难以吸引学生参与其中，过于困难的项目会降低学生的学习积极性，难度适中的项目才能让学生在STEAM项目教学实践中认真贯彻执行。

教师在选择教学项目时，需要注意的是通用技术课程教学目标并不要求学生必须给出行之有效的解决方案，而是在项目实践中让学生利用所学知识来提高对实际问题的处理能力。因此，教师在应用STEAM教学模式时，所选项目可以是现阶段的热点话题，可以是经济性、趣味性的活动，也可以是具有前瞻性的思路。注意发挥项目中对学生收集信息、分析问题、团队协作和交流沟通能力的培养，学生则在项目活动中要提升自我管理能力。

4.2.2 立足于真实情境问题提升学生的物化能力

基于STEAM理念的通用技术课程项目教学模式的应用，立足于真实情境，提升学生解决问题能力。以“简单手机支架的设计与制作”这一项目为例来说明：在正式进行手机支架原型制作前，先安排1课时时间，让学生们就地取材，利用身边的材料来搭建支架结构模型。如纸、牙签、吸管、塑料棒、铅笔等都是学生生活中最易接触到和获取到的材料，容易操作且能够取得较好的效果。其中，纸、牙签、吸管容易弯折，可以较好规划结构尺寸，也容易实现关节连接，但两者在承重能力方面不足，在最初模型搭建时，可更加侧重功能需求。为此，用于测试用的手机可以是乐高搭的框架模型，重量轻，便于功能需求检测，学生可以随意发挥，创造出更具个性化、创新性的结构设计。不同的选材影响着最后的结构设计难度和美观度，如纸张来源更广，可以卷起来使用，类似于吸管形状，但连接起来的难度大于吸管，铅笔是学生最常用的文具之一，但铅笔不容易折叠，处理起来难度较大。在初始模型搭建过程中，可鼓励学生采用吸管、牙签、铅笔、乐高等材料，分组展开项目活动，比较不同材料搭建出来的不同形式模型及其难易程度。有了经验后，可鼓励学生自己准备材料进一步完善手机支架的设计与制作，思考手机支架所需要具备的承重能力、美观、便捷、便携等问题，在提高物化能力的同时，发挥创造性、想象力。

4.3 STEAM项目教学在通用技术课程中的教学评价

教学评价是教学过程中必不可少的重要手段，是对项目过程中经验教训的总结。对“简单手机支架的设计与制作”的教学评价除了模型需满足功能需求外，还可以将外观装饰与美化纳入其中，形成多维度的评价指标，完善评价体系。如有几组学生在实现设计要求情况下，较好实现了作品的物化创新。有一款手机支架外形采用的是手掌骨架结构，教师点评：造型富有新意，配色大胆，具有视觉冲击效果，在满足手机支架功能基础上，体现了学生的个性特点。结合 STEAM 教学理念，在通用技术项目教学实践中，对学生的作品在实现基础功能外，还应当充分调动学生的創造力、想象力，不过多限制设计规则，鼓励以小组讨论、合作方式，让物化效果变得更加丰富多样，在教学评价中关注学生的设计思路与实施困难的解决方案，肯定学生，鼓励和指导，也可以师生一起进行合适的“批判”，对有缺失的地方想办法做得更符合要求，不断思考完善，从而使学生增强技术意识，学会技术，应用技术。

5 结语

在通用技术教学中融入STEAM理念，让学生能真正体验通用技术学习的趣味性、协作性、艺术性、技术增强性，并且在动手实践的探究过程中，培养通用技术物化能力。

参考文献：

[1] 张文兰.基础教育教学信息化发展的理念与实践策略——基于《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》的解读与思考[J].教育信息技术，2016（3）：3-6.

[2] 教育部教育装备研究与发展中心.教育部教育装备研究与发展中心2016年工作要点[R].2016-3-3.

[3] 张燕，叶天萍.基于Scratch软件的STEAM课程实践[J].现代教学，2017（1）：48-49.

作者简介：林嘉欣（1984-），女，汉，广东广州人，中学教师，中学通用技术一级，大学本科，从事通用技术教学。