基于STEM理念的通用技术学科融合教学

孙宇暄 张志刚 陈学民 肖逸

在高中通用技术学科中基于STEM理念进行课程创新与改革，强调多学科的交叉融合，强调顺应高中学生的性格特点和学习特点，将教学理论与实践相结合，具备跨学科性、趣味性、体验性、情境性等多个特点，能有效地培养学生解决实际问题的能力，这也是通用技术学科创设的意义所在。

高中通用技术学科具有很强的应用性，STEM理念则是强调相关课程在教学中紧密相连，以整合的教学方式使学生了解并掌握通用技术的概念和技能，能够解决实际生活中的问题。可以说，STEM理念是符合学科和学生特点的理念，促使教学方式更加新颖，学生易于接受。

通用技术学科和STEM理念的内涵

“通用”二字意味着并不深入但广泛运用，通用技术学科旨在教授学生较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术。通用技术学科的本质在于创造，学生需通过搜集相关信息，并通过设计、制作等一系列过程，利用技术思想和方法解决现实世界中的实际问题。

STEM理念是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的简称，强调将四门相关的基础工具和思想融为一体，帮助人们在尊重自然规律的基础上，大方向上呈现工程概念，在细节处利用技术完善，并利用数学精准衡量与加工，最终解决实际问题。

STEM理念具有跨学科性、趣味性、体验性、情境性等多个特点，它能提高学生的学习兴趣，让学生展开自主探索并利用技术解决生活中的实际问题，其符合通用技术学科的教学特点及高中学生的学习特点。

基于STEM理念的通用技术学科融合教学

将STEM理念融入通用技术学科中的具体过程如图1所示，下文将围绕两大步骤解释其中的多个性质。

第一步，项目主题确定。

项目主题可由教师或学生设定，主题的选择要紧扣教学内容，且要符合学生当前学习情况，难度适中，具有趣味性，这样才能激发学生的学习动力。项目主题可以是多样的，比如“变废为宝、创意制作”“建筑设计”“建议机器人制作：仿生机械鱼”“制作自动开关控制电路”“制作门铃报警器”等，需要根據实际情况而定。教师首先创设情境，引入主题，然后生成项目，对较难的技术项目开展分组合作探究。如有必要，教师可以对学生精简说明操作内容、简要技术和基本步骤，让学生的研究不至于没有方向。

那么如何在其中体现STEM理念呢？探究要在尊重自然规律的情况下进行，且将其视为一次系统工程，学生需出具任务书、计划书、计划方案、技术简介、预期结果等，在其中要体现技术性和数学性，精准制作、精准测量，将制作过程数字化，制作的作品以数字化技术表达。

第二步，项目设计与制作。

在有了某一项目主题之后，需要学生根据这一主题收集相关资料，学习其中的基本知识，并初步制订完成计划，这个过程是自主或合作钻研探究的过程，能有效锻炼学生的实际解决问题能力。例如，以“制作门铃报警器”为项目，因为课程的“通用性”，该设计并不涉及过于深入的电子芯片知识，只是在市面上购买压力感应器或红外感应器等，配合数据解码软件、音乐电路、报警电路、电源电路、集成电板等完成整体构建，最主要的是培养学生组装电板及简单焊接的技术，布局和材料都是可以直接采购的，基础知识可以查阅资料学习。教师需引导学生按照门铃报警器的功能要求，实现电路的整体连接，最终验证使用无误即可。

综上所述，STEM理念具有跨学科性、趣味性、系统性、体验性等特点，将STEM理念融入通用技术学科中，以具体的实践项目为方向，夯实基础，必然能促进学生的学习。

基金项目：本文系2019年度湖南省教育信息技术研究重点课题“信息技术与学科教学深度融合的设计、实施与评价研究”（HNETR19007）的阶段性成果

（作者孙宇暄单位系湖南省长郡斑马湖中学；作者张志刚、陈学民、肖逸单位系湖南省长沙市周南中学）