第二课堂技术教育活动的调查与分析

陈明艳

(重庆市渝北区中央公园小学，重庆，401120)

我国2011年颁布的《全日制义务教育科学(7—9年级)课程标准(实验稿)》中将“技术设计”作为一个主题划分在STSE内容领域，同时增加了环境教育内容标准，关注环境与技术的关系。2017年颁布的《小学科学课程标准》将“工程与技术”作为新课程内容进行了诠释。《普通高中课程方案》中也增加了“技术”学习领域。[1]这说明我国基础科学教育非常重视技术教育，技术教育与其他学习领域、社会和环境问题有机结合，让青少年对当代重大课题有比较全面的了解。

但从技术教育实施者的角度看，教师对技术教育的关注度不够，或技术教育只是对学习领域知识内容的补充和拓展，技术教育实施过程举步维艰。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》指出，要“开发实践课程和活动课程，增强学生科学实验、生产实习和技能实训的成效”。对此，开设科学教师的第二课堂，为义务教育阶段实施技术教育提供了良好的契机。通过对科学教师的调研和访谈发现，第二课堂教学任务主要是技术教育内容，如模型、科技创新、便捷实验等。

第二课堂赋予了科学教师更多自主的、自由的和个性化的技术教育内容，为学生的智力发展提供了广阔的操作背景，帮助学生在独立实践中获得“学问以外、学问以上的智能”[2]，促进学生在技能习得中获得思维发展和个性成长，最终实现学生技术素养的提高。从已有文献来看，评价第二课堂中技术教育效果的研究较少。鉴于此，本文试图通过对技术教育个案(手掷滑翔机模型技能训练)进行实证研究，为评价学校第二课堂技术教育成效提供有益的参考依据。

一、研究模型与工具设计

(一)研究模型

第二课堂的技术教育活动也是由教师和学生构成的特殊的经验活动，活动内容和形式更加自主、自由，有鲜明的个性化教学特征。个体活动理论模型被运用于本研究中，其注重社会文化背景下的学习和学习共同体的实践，认为个体自然发生的行为可以逐步发展到社会文化大背景水平。Hung等人认为，活动理论在个人建构主义认识论范围内为分析教师和学生行为提供了一个模型框架，可以检验教师和学生对参与活动的投入度、工具使用效度、目标达成情况以及社会文化背景下的活动过程。[3]Anne C.H.依据个体活动理论模型构建了“小学科学课堂模仿活动系统模型”，发现对职前科学教师进行科学课堂模仿教学能有效促进其学科教学知识发展。[4]结合Anne C.H.的方法，我们认为活动中的共同体是师生围绕提高学生的“技术素养”而进行的各种活动。学生是活动的主体，并且通过训练手掷滑翔机的飞行技巧(工具)评价其该方面的技能(客体)。

为了达到这一目的，教师和学生围绕手掷滑翔机(飞行原理、技巧、技术思考与行为)开展活动(规则)，产生的劳动分工即教师促进技能的活动，最终提升学生该方面的技术素养。构建的技术教育活动模型如图1所示。

图1 技术教育活动模型的建立过程

(二)研究工具设计

本文主要探讨第二课堂的技术教育活动在活动理论模型框架内是否有助于提高学生的技术素养。为此，研究工具必须基于理解“技术素养”概念及其内涵。美国国际科技与工程教育学会(ITEEA)发表的《技术学习的原理和结构》一文定义了技术素养是使用、管理和理解技术的能力。随后，ITEEA又发表了《技术素养标准：技术学习的内容》，增加了评价技术的能力这一指标。[5]美国国家教育技术管理协会(SETDA)也指出，技术素养是指具有在相应的环境下会运用合适的技术去与外界交流、解决问题以及获取、处理、整合、评价和创造信息的能力，并能利用技术去促进任何另一种的学习，获得终身受用的知识和技能的能力。[6]从上述呈现的三种定义可以发现，技术素养随时代的发展其界定也会有所变化，经历了从单一个体层面到关注个体技术与社会交流的层面。但技术素养的定义至今没有统一。

美国技术素养委员会所作的报告TechnicallySpeaking：WhyAllAmericansNeedtoKnowMoreAboutTechnology一文中提出了分析技术素养的三个维度：技术知识、技术能力、技术思考与行为的方式，基本得到众多学者的认同。基于技术素养的三个维度我们设计了问卷，每个维度包含3个问题，共9个题目，如手掷飞机模型升空飞行时升力大于重力(针对技术知识)，使飞机直线飞行的手掷动作是什么(针对技术能力)，留空飞行时飞行半径较小应如何调整(针对技术思考与行为)。对学校去年参与手掷飞机模型活动的10名在读学生进行问卷信度评测，经检验问卷内部一致性信度为0.705，信度对于小样本和题序较少的问卷还可以接受。随后，利用问卷对参与手掷飞机模型活动的学生进行三个时间点的追踪测量，即活动前测、活动过程至2/3时间点中测以及活动结束后测。

二、研究样本及分析方法

对某城区示范小学参与第二课堂手掷飞机模型活动的13名学生(五、六年级为主，男生10人，女生3人)进行手掷飞行技能培训，时间为一个月。利用设计的问卷进行三个时间点的测量(如前所述)，并采用SPSS 19.0进行数据统计分析。

三、数据分析与讨论

(一)相关性结果及分析

如表1所示，随着培训的推进，学生的测量分数有所提高，方差分析显示p<0.001，说明从整个过程来看，学生的技术素养有显著性差异。同时，球形检验显示p=0.361(大于0.05)，表明方差齐性。随后一元方差分析结果显示：F=80.908，p=0.000<0.001，表明表1中三组数据的均值有极显著差异。多重比较显示，三次测量两两之间有显著差异(p<0.05)，并且后侧优于中测，中测优于前侧。

表1 三次测量的均数

(二)增长趋势分析

三次测量增长趋势分析结果如表2所示，经过第二课堂的手掷飞机模型活动，学生在该方面的技术素养有显著的线性增长趋势(p<0.01)，但是二次增长趋势不显著(p>0.05)。

表2 三次测量的增长趋势

(三)讨论

1.技术素养活动模型与活动过程的分析

从表1可见，后测时测量分数最高，前测最低。标准偏差值也显示，后测最小，中测最大。这说明活动之前学生的技术素养有较大的差异，通过活动模型下的教学过程，学生的技术素养有较大的增长(44.64%)，并且整体呈现稳定。中测的均值标准差较大，说明学生个体间此阶段对操作技能的理解有较大差异。可能的解释是，学生此时正在经历观念转变的过程。因为活动过程大量的操作使学生对自我的“错念”仍然难以抛弃，他们试图把教师直接教授的操作方法纳入自我的错念网中，并且在操作中试图依据错念引导的操作动作得到与教师期望一致的结果。而且，通过自我实践操作，总有一部分错念引导的操作结果与教师的期望一致。Jimenez也有相似的解释，他认为此时学生正在经历依据自我的最初观念到形成一个更具有概括性的概念过程。[7]

同时，统计结果显示三组数据均值有极显著差异，说明构建的技术教育活动模型能够使学生的技术素养有所改变，并且这种改变过程是显著的(p<0.05)。通过对教师的访谈我们也了解到，活动过程中师生分工明确，教师主要是从技术知识、操作、技术行为来帮助学生形成手掷飞机技巧。观察发现，教师更加注重规范学生的技术行为，学生技术行为包括交流技术经验、迫切希望教师关注自己的每次飞行动作、与教师交流正确的操作动作、把飞行技术动作与掷铅球联系起来等。研究者事先与教师已经有所交流，让教师对本文所构建的研究模型提出建议。依据该教师的教学经验，他认为开设第二课堂的教育理念与构建技术素养活动模型的理论基础有相似之处，即在扩大师生双方自主性的前提下，给予学生更多的开放性学习空间。因此，该教师更加倾向于关注第二课堂活动课程中学生的行为。该教师遵循了“技术行为能力是技术素养的核心”这一说法，使本文构建的活动模型能够真实地运用于第二课堂的技术教育。统计结果也显示，技术素养活动模型下的教学活动确实提高了学生的科学素养。

2.学生行为与技术素养增长趋势分析

我们还根据TechnicallySpeaking：WhyAllAmericansNeedtoKnowMoreAboutTechnology报告中提出的技术素养的三个维度的具体内容开展随机开放式访谈，预先设定的访谈结构如图2所示。

图2 了解学生行为的访谈框架

结合观察和访谈的结果，我们发现学生对技术知识的理解处于二维的交互作用状态，即承认技术在日常生活中无处不在，但不知晓技术背后体现的社会价值和文化。他们普遍认为技术是个体化的，不能建立技术的社会历史背景，这二者交互作用形成了技术都有利、技术风险很小的扭曲认识。同时，访谈结果显示，学生对自我尝试新技术较为感兴趣(如与教师交流新的手掷飞机的手势，对机翼进行新的调整试飞等)，但建立在这种探索技术行为基础上的交流很少涉及对技术利益和风险的交流(如活动后期选拔、技术不利对飞机的损坏等)，学生更希望通过探索新的技术来掩盖技术不利造成的后果。此外，对有关“技术能力”内容的观察和访谈发现，性别差异较大。本次第二课堂活动有三名女生，观察发现她们都与教师保持了距离。于是，当发现她们与教师保持了5米左右的距离时，我们便对其进行访谈。她们认为，自己已经知道了飞机飞行原理和调试飞行的技巧，但是由于实际动手操作总是达不到教师的预期，她们倾向于仅仅了解技术知识。

对上述访谈结果的有利佐证是，技术素养测量的二次增长趋势不显著(p>0.05)。由于中测的时间是活动2/3时间点，教师给予学生更多的动手操作时间，教师已经很少关注技术知识以及与学生交流技术行为，教师更倾向于发现学生的技术能力(如留空飞行的时间长短、直线飞行的目标到达)产生的直接后果。与之相反，对照比较的结果显示，经过第二课堂的手掷飞机模型活动，学生在该方面的技术素养有显著的线性增长(p<0.01)。这说明教师在不同阶段对学生技术素养不同维度的关注基本是符合我们建构的模型的，并且能够提升学生的技术素养。

3.本研究的启示

基于上述分析，我们认为，教师在活动模型中扮演引导者的角色，与当前教育理论界流行的个人建构主义中的科学教师观有所差异。后者的科学教师观认为“教师可以为学生确定一个总的方向，并且可以安排一些阻止学生进行不适当建构的限制因素”而达到促进学生学习的目的。[7]我们构建的技术素养活动模型划分了师生劳动分工，强调对学生给予开放的、自主的操作空间。教师对学生学习的促进并不是基于阻碍学生的不适当建构，而是让学生从操作的结果判断自我建构的结果是否与教师的期望一致。教师对学生的不适当建构给予开放的态度，因为操作的结果和目标不一致自然会让学生认为自我的“先前观念”是错误的。教师并不是要纠正“先前观念”的缺陷，而是当学生始终不能达到既定的操作结果时，教师对技术行为进行指导，从而掩盖“先前观念”，让学生自主做出选择是否抛弃“先前观念”。

那么，教师行为差异会对学生的“先前观念”和技术素养的形成产生何种影响？我们假设，教师行为差异源于自我长期以来形成的教师观，但教师行为差异都会对学生的“原生概念”和技术素养产生积极影响，但是这种改变的显著性水平不一致。验证这一假设是我们下一步的研究任务。

四、对技术教育活动模型下第二课堂技术教育的认识与思考

第一，活动前后学生对手掷飞机的技能有显著差异，从而反映出活动课程的效果使学生在该方面的技术知识、技术能力和技术行为方式有所提高，呈现出增长趋势。第二，活动过程直至结束，学生的技术行为与以前“先前观念”不同。活动过程中，学生经历了强烈的认知冲突(标准差中测值最大)，但最终在与其他学生和教师的交流中能够形成较为一致的技术行为，最终形成基于技术知识和技术行为的技术行为能力。第三，第二课堂的技术教育特别是与技术模型相关的活动能够帮助学生提高自身的技术素养。由于是借助真实的操作模型(如本文的手掷飞机模型)对学生进行技术素养教育，教师首先必须明确与模型相关的技术知识、技能和技术行为。如果教师能够明确知晓活动的技术行为，那么活动理论支撑下的技术教育就能够为提高学生的技术素养提供课程和课例支持。

第二课堂的技术教育是灵活的、自主的，并且富有广阔的发展前景，但是第二课堂技术教育的课程设计、课例分析、教学评价并没有随着技术教育的开展而跟上脚步。我们评价第二课堂技术教育的教学成果不应该仅仅是让学生获得奖项、争取荣誉，而是要在开发技术教育课程的基础上，让教师开展具有校本自主性的技术教育活动，利用同行评价效应开展各式各样的技术教育课例分析，最终从教师技术行为、学生技术行为的角度阶段性地评价技术教育活动。