高中技术课程融合的校本实践研究

夏燕萍

【摘 要】高中技术课程虽然肩负着培养数字公民和技术创新人才的双重责任，却徘徊在高中阶段的学科边缘。设计与智造的核心理念就是从产品设计与智造的角度组织项目化教学，融合高中信息技术、通用技术乃至其他学科课程，基于学科大概念设计项目活动，引导学生开展基于“设计与智造”的沉浸式深度学习，从而发展高阶思维，提升技术素养。本文主要介绍了该项目的问题、思路、方法和策略，并对实践成效进行了分析，希望能对同行有所启发。

【关键词】设计;智造;技术课程;融合

【中图分类号】G434   【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2022）06-047-04

当前高中技术课程的深度实施面临一些难题：一是技术课时紧张，教师无暇研究选择性必修和选修模块，而这些模块恰恰是支撑学生个性化发展和创新能力培养的基石。二是由于课程评价单一，目标仅仅是统考合格，导致师生发展乏力。三是过分强调学科中心，人为割裂学科间联系，造成课程的孤立无援，课程资源有限，发展后劲不足。针对上述需求和问题，我们围绕技术课程开展了多年的校本改革，主要解决三个问题：如何发挥教师能动性，利用有限的课时获取最大的课程效益？如何激发学生兴趣和主动性，实现技术素养的整体提升？如何培养和选拔特长学生，为其个性发展创设条件？

高中技术教育在数字公民和技术创新人才的早期培养方面大有可为。遵循2017版普通高中信息技术课程标准，秉承“独立、协作、创造”的校训，我们开始了探索培养会设计、能智造的高素质创新人才的新征程。

“设计与智造” 内涵构建

1.“设计与智造”的内涵

“设计与智造”一词是基于产品视角，以劳动者为主体阐明技术课程目标及价值。技术课程的目标就是培养能设计、会智造的数字公民和技术创新人才，从而实现课程价值。

具体而言，“设计”是一种具有目的性、计划性、技术性和艺术性的创意与创作活动，需要设计思维[1]。“制造”是指工业时代把各种原材料加工成人们需要的大型工具、器械、生活消费等实物产品的过程，需要工程思维。“智造”则是“智能制造”的简称，是指发挥人类的智慧，运用人工智能、互联网、大数据、云计算等新技术来开展创造性活动，形成具有创新性的物化产品，需要计算思维。

高中阶段可设计、可创造的作品或产品有很多种，如程序类、网络类、多媒体类、手工类、机械类和电子类等。所有产品的原型都需要“设计”，实物产品需要“制造”，“智能产品”则需要“智造”，从设计到智造需要循序渐进的过程。在设计与智造的学习过程中，高中生能够体验到设计师、工程师和程序员的工作过程，真正地在“学中做、做中学”，自主高效地思考与创造，发展学科思维，提高创新能力，从而实现技术素养的提升。

2.“设计与智造”的理论基础

“设计与智造”遵循杜威的实用主义理论。我们认同“教育即生活、学校即社会”，致力于把学生从产品使用者塑造成产品的设计者、智造者，强调学生“从活动中学，从经验中学”。

“设计与智造”遵循维果斯基和戴克斯的活动理论。[2]在基于活动理论的教学模型中，技术课堂就是一个活动系统，师生共同构成活动主体，而活动的客体即是“设计与智造”的目标对象，技术则是主体作用于客体的工具和媒介，包括一切物质工具和智力工具。师生在活动过程中可以形成一种更为持久的技术文化互动模式，有利于素养形成。

“设计与智造”借鉴了柯林斯等人的认知学徒理论[3]。项目活动采用了认知学徒制的教学方法（如示范、指导、搭建脚手架、清晰表达、反思、探究）和活动序列（如复杂性递增、多样性递增、全局先于局部）等。

聚焦“设计与智造”，融合技术课程，统整学习方式

首先，基于2017版普通高中信息技术和通用技术的课程标准，结合学校已有的校本选修、创客活动和社团课程，我们搭建了技术课程融合的建设框架，将相关内容整合为“技术与设计”“数据与计算”“媒体设计”和“智能制造”四个课程系列（图1）。

其次，我们基于“设计与智造”统整学习方式。余文森认为，学习方式是以弘扬人的主体性为宗旨，以促进人的可持续发展为目的，由许多具体方式构成的多维度、具有不同层次结构的开放系统。有效的学习方式应该具有主动性、独立性、独特性、意义性、交往性、体验性、问题性和创新性这八种特征。[4]研究表明，基于创造的学习是人类自身最基本的学习方式。因为，创造者在真实问题情境中用心、动手、动脑解决问题，创造过程的本身就是学习发生的直接证据。[5]“设计与智造”就属于创造性活动，是基于大概念的项目学习，遵循活动理论开展教学，引领学生在“设计与智造”的过程中开展沉浸式深度学习。

所有产品的设计都始于设计思维。因此，在产品设计阶段，我们按照国际上普遍认同的设计思维“五步说”分为五个阶段展开。[6]事实上，我们将“制造”和“智造”這两个阶段合并到“设计思维”第四步的“建立模型”阶段，从而用设计思维统整了另两种思维。如表1。

高中技术课程融合的具体实践

高中技术课程肩负着提升高中生整体的技术素养和培养技术创新人才的双重责任。因此解决全体学生的技术普及、特长学生的技术提高和拔尖学生的技术培优问题是重中之重。学校制定了课程分层和学生分层的实施方案，力图以学生为中心，开展“设计与智造”学习，形成技术课程融合育人的新模式。具体而言，该模式可以概括为三大层面：首先是面向全体学生，开设初高中衔接课程、信息与通用必修课程，组织科技活动;其次是面向特长学生，拓展校本选修课程，促进跨学科融合;最后是面向拔尖学生，组织特色社团活动和创新竞赛，提升学生综合素养。

1.扎实教学研讨，开好国家课程

2017版普通高中信息技术新课程标准出台后，技术组就定期安排骨干教师开设讲座，从核心素养、项目教学、大概念、大单元等方面研读课程标准。在此基础上，学校提前一年开展了新课程教学。教师通过集体备课扎实推进教学，效果良好。2020年9月新教材教学伊始，学校就被指定为无锡市北片8所直属高中的信息技术教研活动基地，每个月组织片区教研活动，同步分享新教材教学设计及资源，得到片区同行的一致好评。学校的高一新生初高中衔接课程安排在每年暑假，已经实行了8年。学校组织了信息学和创客夏令营，开设编程、开源硬件、3D打印、手机编程等课程，每年约有半数新生参加学习。这也是必修课程实施成功的前提和保障。

2.打造校本课程，丰富教学资源

按照融合课程建设框架，组内教师结合自身兴趣和特长，进行校本课程设计。校本课程的设计采用了ADDIE模型，主要包括五个步骤：分析（Analysis）、设计（Design）、开发（Develop）、实施（Implement）和评估（Evaluate）。[7]经过两轮的教学实践，比较成熟的校本课程达到9门，占到校本课程总数的四分之一。校本课程的开设对教学环境和资源都有较高要求，在开发课程的同时，学校也在同步建设技术课程中心，积累教学资源。

3.培养跨界师资，组织各类社团及竞赛活动

师资力量是培养拔尖创新人才的根本保障。在教师培养方面，学校选送年富力强、基础扎实、具有研究生学历的青年教师外出参加各类培训，有意识地扩展教师知识与技能的广度和深度，培养了多位全能型教师。

以上三个步骤分别说明了课程与学生的分层教学过程。“设计与智造”项目的成败、学科核心素养的落实关键在于教学实施。因此，项目组采用了行动研究的方法，定期开展教研活动，分享经验与成果，反思问题与不足，不断改善教学效果。

实践成效分析

在定期研讨的行动研究过程中，项目组构建了校本特色的课程体系，形成了课程设计模式，归纳了典型学习方式，梳理了学习活动的设计策略。整个项目有序而平稳地开展，达成了预定目标。

1.构建了以“设计与智造”为核心的技术课程融合体系

课程体系的四个模块，强化了国家课程的核心地位，凸显了校本课程和社团活动特色，实现了国家课程、校本课程与社团活动协调并进的样态。如校本选修课程有C++程序设计、Python程序设计、智能手机创意项目开发、融媒体新闻采编、微电影创作、三维设计与智造、开源小车比赛项目设计、人工智能-自然语言理解、汽车文化与概念设计等。

所有课程都以“设计与智造”为主线，要求学生完成具体的项目作品。信息技术和通用技术课程的必修都是开设两个学期，周课时2节。技术类校本课程针对高一年级开设一年，学生走班每周2课时。技术组每年开设7～8门课程，选修人数保持在450人左右，占到年级半数以上，为后续的社团活动和竞赛辅导培养了大批特长学生。

2.形成了“设计与智造”项目的课程设计模式

“设计与智造”课程都是从产品设计开始的，所以教师按照设计思维的理念去安排项目教学活动是最合理的。教师通过项目活动，让学生体验从用户需求入手，遵循明确问题、设计方案、建立模型和测试评估的思路，进而开展“设计与智造”。如图2。

3.归纳了“设计与智造”的典型学习方式

“设计与智造”以大项目方式整合学习内容，基于设计思维模式开展项目实施，构建了“设计与智造”项目化学习模式[8]（图3）。

4.总结了学习活动的设计策略

在“设计与智造”学习中，教师强调学习内容的情境化和整体性、学习活动的实践性和自主性、学习思维的可视化和深度化，学习评价的过程性和伴随性。

5.建设了学习环境与课程资源

与课程框架相对应，学校建设了“设计与智造”学习中心，分成四个区域，共13个教室和场馆，配备了相应的软硬件系统和学习平台。所有校本课程都积累了丰富的教学资源，保存在学校专用的nas空间和移动硬盘上，并且定期维护更新。“三维设计与智造”课程共享在中望青少年三维创意社区中，目前有来自全国各地的约6000人次学习，202人次下载，产生一定影响。

综上，虽然“设计与智造”项目取得了一些成果，但后续还有很多问题值得研究。例如，如何开发更多的校本课程，使课程由点及面？如何基于教学平台融合各种学习方式，更好地支持学生的个性化混合学习？如何构建科学的学业质量评价体系，实现对学生学业的精准评估？为了实现学生技术素养的整体提升及优秀创新人才个性化发展这一双重责任，我们还在努力。

注：本文系2019年江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目“设计与智造：统整理念下高中生学习方式的变革”阶段性成果

参考文献

易凯谕，钟志贤. 论设计与设计思维[C].全球华人计算机教育应用协会. 第22届全球华人计算机教育应用大会论文集，2018.

[3] 顾建军，吴铁军. 普通高中通用技术课程标准（2017年版）解读[M]. 北京：高等教育出版社，2018：196-201，58-191.

余文森. 有效教学十讲[M]. 上海：华东师范大学出版社，2009： 185-200.

郑燕林，李卢一. 技术支持的基于创造的学习——美国中小学创客教育的内涵、特征与实施路径[J]. 开放教育研究，2014（12）：42-46.

闫寒冰，郑东芳，李笑櫻. 设计思维：创客教育不可或缺的使能方法论[J]. 电化教育研究，2017（6）：34-40.

聂玮. 基于ADDIE 模型的微课设计研究[J]. 卫生职业教育，2019（8）： 54-56.

张月香. 指向思维培育的技术课程项目化实践探索[J].中国信息技术教育，2021（4）：38-40.