项目实践,让创新自然发生
2021-09-25李欣
李欣
科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。提升学生的综合能力,深化创新教育,培养创新人才,是国家、社会以及家长对学校教育提出的新要求。通用技术是一门立足实践、注重创造、体现科技与人文相统一的课程,其学科核心素养包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、操作能力五个方面,是启迪创新意识,训练创新思维,完善创新人格,激发创新行为的重要平台。
“努力创造适合每一位学生发展的教育”,坚持素质教育、创新教育,是西安交大附中的不懈追求。在通用技术学科中开展项目实践,让学生的创新与创造在项目实践中自然发生,是西安交大附中创新教育的重要组成部分。
在项目中探索
创新很难从“教师讲,学生听”的被动学习中萌芽,而操作性和综合性极强的技术学科也不适合用传统模式进行教学。学校教师化被动为主动,蕴理论于实践,以“大概念引导大单元,大项目落实核心素养”的理念为核心,将项目实践与通用技术学科知识学习进行深度整合,将理论性质极强的《技术与设计1》和《技术与设计2》转变为“桥梁”“逆风车”“台灯”“机器人”四个实践项目,项目间相互联系,相互交叉,有侧重地融入学科知识点,使设计的原则、一般过程、工艺、结构、流程、系统、控制等知识学习变得可视化,可触摸。
项目实践教学中,三至五名学生组成一个小组,按照制订计划、合作探究、绘制图纸、制作作品、修改完善、交流评价的流程开展项目实践。在实践过程中,学生可以基于技术问题进行创新性方案构思,运用图形样式对头脑中的技术对象进行可视化的呈现和交流,采用一定的工艺方法将自己的设计图纸化为有形的物品。设计图纸是学生创新设计能力与图样表达能力的体现,项目的整体规划与系统考虑锤炼了学生的工程思维,作品是学生动手能力的展示,而小组式的项目实施与完成过程不仅能提高学生的技术意识,也能强化学生的团队协作能力。
精细的过程是良好结果的保障,项目学习切忌松散、滥竽充数。为使学生的项目学习可记录,有约束,教研组设计编制《通用技术课程项目跟踪书》,内容包括学生的项目方案、项目日志、项目总结、材料清单、工具清单等,让学生在项目活动中有序学习,在实践操作中充分成长。每个项目完成后,学生的作品都会在年级玻璃房进行成果展示,以激发学生的技术成就感,维持学生的创新热情。
在项目中挑战
《简单结构的设计与制作》一节的“逆风车”项目需要学生将常见的工艺加工方法、工具选择与使用、模型制作、结构强度和稳定性等知识串联起来,学习从规划到方案制定、图纸绘制,再到模型制作、测试评估优化的全过程,实现零散理论分析向完整项目实践的转变。
项目分为四个课时:分析逆风车的原理,系统了解项目要求,进行自主学习和合作学习,完成知识铺垫,提升学生的学习能力和学习自主性,为项目开展打好基础;分组进行项目设计,绘制设计图,逐步培养创新设计能力与图样表达能力,然后依据设计方案需要,选购材料,选取工具,完成模型的制作,提升学生的动手实操能力;模型制作完成后进行模拟试验,探寻改进方案,在全面优化中提升创新设计能力和工程思维水平;核算成本,开展班级竞速赛,依据竞赛成绩,同时结合各组的材料成本及设计图纸进行分析、评价和总结提升,增强学生的综合实践与自我反思能力。
在此过程中,学校为学生提供50余种主材,10余种辅材,供其进行创新设計。学生需依据设计图,规划所需的材料和工具,用虚拟的点币在教师处“购买”材料,学生作品的最终成绩则由时间得分加成本得分构成。
丰富多样的材料,激烈有趣的竞赛,激发了学生强烈的学习兴趣。不需要教师刻意引导,学生自主学习、自主创新的热情已然高涨。他们千方百计地修改设计,规划材料,调试作品,权衡成本与速度,比拼创意与结构。在实践过程中,学生们不仅将所学的数学知识、物理知识和技术学科知识融入设计中,还能想到用热熔胶打圈凝固做尺寸更合适的轴套,用透明胶带反面卷隔离套,用橡皮做配重等超越教师预料的新奇点子,创新就这样在课堂中自然发生。
当然,无论是创新设计还是动手制作,过程都不是一帆风顺的。学生自己设计、制作之后,才真正明白“想到”不等于“做到”,看起来简简单单的小车结构,在真实的制作过程中却有“千辛万苦”。很多学生都在感慨:“老师,太难了,真的太难了!我们中间差点儿就要放弃了,没想到看着挺简单,也能想明白的东西,做起来这么难。”难,但乐在其中,愿意克服,愿意挑战,愿意坚持,这也是项目实践的魅力。
在项目中成长
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,完成一个个实践项目之后,学生收获的不仅仅是课本中冷冰冰的知识点,也不仅仅是几张设计图、几件项目作品,更重要的是品质上的磨砺和思维上的提升。通过项目实践,学生对“工程思维”和“工匠精神”都有了更深刻的认识,创新设计能力、图样表达能力、动手操作能力更是得到飞速提升。
十年树木,百年树人,学生创新能力的培养是一个庞大的系统性工程。通过通用技术教学中的项目实践课程,西安交大附中教研组在不断探索的过程中有所获,亦有惑。如何平衡项目实践与学业水平考试的关系,如何进一步激发学生的问题意识,如何更有效地利用难得的活动时间等等,这些问题都需要教学、教研团队深入关注,着力解决。迎难而上,不断优化,勇攀高峰,培养出更多有知识、有能力、敢实践、能解决实际问题的创新型技术人才,是技术教育的最终目标,也是教师的育人使命。
责任编辑:李英菁