STEAM教育视域下的高中通用技术教学策略研究

汪义洋

摘要：

运用STEAM理念进行教学，能够增强学生对通用技术课程的学习兴趣，培养学生开放性、探索性的学习态度，提高其对问题的分析能力以及运用知识来化解生活问题的能力。STEAM理念下的教学活动，可以通过将理论与实际操作相结合，充分发挥学生的主体性，突出实践性、综合性等特点，使学生在新时期掌握新的学习方法，全面提升综合素养。本文立足STEAM理念与通用技术课程，对STEAM教育理念与通用技术融合教学中的问题进行了分析，并以教学案例为基础，详细探究教学策略。

关键词：

高中通用技术课程  STEAM理念  教学策略

STEAM是一种新型教学理念，具有综合性的特征，适应了现代社会对人才知识与技能的双重需求。STEAM的教育理念相对于传统的单科教育理念更为宽泛，将多门学科的特点结合起来，从而使教学质量得到进一步提高。与其他课程相比，通用技术课程的特点让它具备教学的兼容性，可以突破跨专业学科的障碍，提高专业教学质量。这说明STEAM与通用技术教学高度契合，能够相互融合、相互渗透。

一、STEAM教育理念与通用技术课程概论

STEAM是当今教育界的一个热门话题，它的目的在于培养综合性人才，提升人才的能力素质。STEAM的概念源于美国教育机构，这一单词是五个不同专业首字母的缩写，是以科学、技术、艺术、工程、数学为代表的多学科综合教学方式。STEAM教育理念强调培养学生的核心素质，即学生的主要能力。目前，国内外学者对STEAM教育理念的研究主要有三个方面。首先，一些教育家把STEAM教育视为一门总结性的课程，认为在实施STEAM教育的过程中，先要完成数学、物理、工程、艺术等相关的课程，然后再进行全面的STEAM教育。其次，一些教育界人士认为，中小学科学课程的设置与STEAM教育理念有许多相同之处，都是以多学科的方式来解决问题。最后，有一些教育家认为STEAM教育的实施并不一定要单独进行，只要把STEAM的课程设计有机地结合起来，就可以把STEAM的教学方法当作一种辅助性的教学方法。无论从哪个角度来看，STEAM教育理念的作用都是毋庸置疑的。

所谓通用技术，就是指与职业技术区分开来的普适性技术。通用技术课程包含实践操作、专业知识、信息技术等课程内容。在我国的教育体制中，通用技术课程是一个全新的研究领域，它的终极目标是使学生通过实际锻炼来强化自身的综合能力，为其今后的事业发展奠定良好基础。与其他学科相比，通用技术覆盖面广，可以涉及多个学科的知识。如同STEAM教育，通用技术的教学也是强调多学科技能与知识之间的高效衔接与整合。优质的通用技术教育不仅有利于培养学生的基本素质，引导其树立正确的价值观，而且对促进社会发展、培养人才有着重要意义。

二、通用技术与STEAM教育理念融合现状及问题

在我国的现代化教育体制中，STEAM教育理念引入的时间比较短，许多教师虽知晓STEAM教育，但缺乏对STEAM教育的深入分析与研究。在实际工作中，大多数教育机构、教育工作者对STEAM教育理念理解不全面，应用时缺乏规划和导引。有些教师对STEAM教育还很陌生，只听说了STEAM教育理念，却从未认真地去实践。可以说，对于一些通用技术教师而言，STEAM教育理念只是一个“陌生的理念”，他们缺乏实际应用的指导和思考。

随着我国教育界对STEAM教育重视程度的不断提高，通用技术教师逐渐熟悉了STEAM教育理念，一些教师尝试采用STEAM的教学模式，但在此基础上，仍有一些问题需要进一步探讨，如目前STEAM教育的实施被孤立。STEAM教育的特征是从多学科的视角出发，运用多学科的知识和方法来解决问题，具有多元化特征。但实践中，许多教师倾向于将其当作一种传统教学方法来辅助教学，使其中的学科领域被孤立，不利于提升通用技术教学的质量。

把STEAM教育引入到通用技术教学中，是一件很有难度的事情。为了充分利用STEAM的优势，教师必须对其进行深入的剖析与探讨。许多教师对STEAM教育理念较为熟悉，他们希望将STEAM与通用技术相结合，但不知该如何下手。也就是说，大部分的教师对于STEAM与通用技术的结合都抱着积极的态度，但不懂得如何去实践和应用。

三、高中通用技术课程与STEAM教育理念的融合策略

（一）立足生活，全面准备

教师在教学中尽量从生活实际入手。例如，有些人不喜欢随手关门、一些易拉罐的拉扣很容易断裂、废旧的材料怎么变废为宝等，这些问题都可以作为很好的导引。通用技术是一门包含多学科知识的课程，如果教师忽略了这一点，那么，学生就不能理解通用技术的真正含义。备课时，教师要主动地观摩其他教师的教学录像，借鉴其他教师的先进教学方法，并根据自己的性格和教学实际，制订出一套适合本班学生的教学方法。教师要对通用技术知识与科学、数学、艺术等学科知识的相互联系进行深入剖析，根据不同的生活问题进行备课，改进教学设计，引导学生积极思考，充分发掘学生的智慧，为后续的教学探究打下基础。此外，教师还要根据整个学习计划来设计具体实践活动，利用丰富的课件资料、视频图像素材，充分发挥STEAM教育的优势。

（二）合作探究，案例实践

传统教学理念的弊端就是理论与实践脱离，为此，笔者设计了“怎么挑选材料”的案例实践活动。经过前期“发现与明晰问题”“信息收集与整理”，笔者组织同学们共同商议确定实践主题，并搜集各种信息。这是学生从构想到实际操作的一个重要步骤，同时也为后面的技术实验和计划制订打下基础，促使学生根据所学的数学、物理等知识，正确地选取所需材料来尝试制作模型。一些学生在学习立体几何时，常常因为缺少空间想象能力、立体感而产生学习困难。为此教师可以带领学生选择一些简单材料，如一次性筷子、牙签、胶水等，制作出简单的几何立体图形。此外，教师还可以鼓励学生们自主设计课题。比如笔者带领学生设计了“自制学具——立体几何模型”，将数学、物理、工程等学科知识，融合到“一般设计过程”“材料性能”“结构设计”等章节知识内容当中。学生通过发现问题、动手体验、合作解决难题来打破学科的界系，建立了新旧知识之间的联系，并在实践中运用这些知识来解决生活问题，体会知识的应用价值，培养知识综合运用能力，提升动手实践能力。

（三）项目驱动，分组探究

在明确教学内容和主题之后，依照流程来开展教学活动，指导学生在实践中应用交叉知识与方法，构建知识体系，形成相应的能力。过程中通过合理设置进度和搭建知识框架，为学生们布置任务，同时让学生们自由分组探究，尽可能地将课堂主动权交还给学生，从而突显STEAM理念。比如在“问题情境”的环节中，要求学生通过查找资料，了解数学模型结构、材料、连接方式等；分组讨论，确定学习过的几何体和常用几何体。这就与数学建立了联系。在“制订方案”的环节中，让学生们了解材料种类，测试材料性能，挑选合适的制作材料；思考几何体的连接方式；通过小组合作来尝试设计图纸，明确草图方案。这就涉及了物力与工程的相关知识，在探究中逐渐锻炼学生的构图、工程设计等能力。

四、STEAM理念下实践教学案例设计

（一）设置问题情境

本课程为学生提供实际问题情境，指导学生找出问题所在，确定具体的项目活动。如数学课程中会学到“空间几何体”，一些学生由于空间想象能力不足，在做题目时常常会感到不知所措。于是尝试给学生设计一个可以增加辅助线条的灵活的三维几何模型，让学生设计和制造一个可拆卸组合的几何模型，学生自己查找资料，对几何模型的结构、材料、连接方式等有一个初步的认识，从而激发出设计的灵感。然后进行问卷调查，以了解学生对数学几何模型的设计需求。

（二）制订计划

首先是在教师引导下，明确设计方案和具体要求，基于一个明确的目标来进行探究。

然后是设计思路、解决问题。问题分为3个：常见的几何体有哪些？怎样选择适当的制作材料？选择怎样的连接构建方式？通过对上述问题的串联，设计小组活动，引导学生思考，并利用交叉知识解决问题。

活动一：通过分组讨论，确定所学的几何体种类中常见的几何体，统计结果，了解学生们的设计需求，初步构建制作方案。

活动二：确定本次活动目的，选择合适材料。可以先细化问题：常用材料有哪些？各材质特性怎样？应该选择哪些材料？流程规划如下：（1）组织学生查阅相关的工业、材料知识，认识生活中的常用材料。（2）教师准备一些材料，学生以学习小组的形式准备材料，如木条、铁丝、亚克力板、不锈钢板、塑料板凳，以及尺子、镊子、钳子等制作工具。学生们观察、运用材料，直观感受常见材料的抗弯、抗拉、硬度等性能，并做好记录。（3）通过记录和测试材料的性能、成本等因素，小组成员讨论决定使用何种材料。

活动三：确定模型制作时选择怎样的连接方式。细化问题：常见连接方式有哪些？为了达到可拆卸和装配的效果，应该选择什么样的接头和连接方式？具体流程：教师展示不同连接方式的实物、视频等资料，如螺栓、螺母、榫卯连接、粘连等，探究不同方式的特点。或者将资料的查询任务交给学生自己完成。然后是按照所选择的工艺材料和可拆卸、可组合的设计需求进行分析和比较，决定连接方式。

（三）技术制作

各小组按照制订的计划，选择合适的材料、合适的工具进行分工协作。教师根据各学习小组的具体情况，给出相应指导意见。例如，对于木质材料，要引导他们合理规划材料，精确测量尺寸，并使用安全的木工器具；对于塑料、复合材料，可以指导学生利用Design软件进行3D模型化。有条件的可以尝试使用3D打印机，制作各个部位的连接杆、连接角等。

（四）实践活动评估

在活动评估环节，学生展示各自的作品，进行相互评价，并提出意见和建议。同时，同学们相互分享自己在设计和制作中遇到的困难和收获，通过这种互动，真正体会到设计和创造的不易，培养攻坚克难、自主探索、灵活应用的素养。利用自评、互评等方式对模型效果，合作、创新、实践应用等能力进行评价和反思，逐步增强学生解决问题的意识，使他们从单纯的“动手做”迈向有计划的“动脑做”。

结语

基于通用技术课程的学科特性以及STEAM教育理念，在实际的教学工作中，教师可以尝试构建一种基于知识交叉的整合教学模式，把握“核心素养”与“跨学科”的内涵，全面发展学生的综合能力。

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责任编辑：唐丹丹