STEM教育教學(xué)理念下的高中《通用技術(shù)》教學(xué)設(shè)計

白秋桂

摘 要：時下流行STEM教育教學(xué)理念，恰逢浙江省新高考改革將技術(shù)納入選考科目之時，這對高中通用技術(shù)教育教學(xué)提出更高要求。作為高考科目新學(xué)科，通用技術(shù)的教科研成果相對較少，尤其是STEM教學(xué)理念下的教學(xué)設(shè)計研究更是幾乎空白。從一線教學(xué)實戰(zhàn)收集素材，直接面向?qū)W生找問題，從近幾年選考真題挖掘重難點并意在新課教學(xué)中尋求突破。以《工藝》章節(jié)為例，旨在為普通高中通用技術(shù)學(xué)科STEM理念下的教學(xué)設(shè)計拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：工藝;STEM教育教學(xué);通用技術(shù);物化能力;金工操作

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的統(tǒng)稱，但STEM教育不能簡單理解成四個學(xué)科的疊加。其是以提高受教育者的綜合分析能力，激發(fā)其創(chuàng)新的動力，提升其實踐能力為教育教學(xué)目標，培養(yǎng)適應(yīng)時代全方位發(fā)展人才的教育理念。浙江省《通用技術(shù)》課程作為一門相對年輕，且與當(dāng)代社會技術(shù)發(fā)展息息相關(guān)的學(xué)科，其學(xué)科自身特點，恰與STEM教育教學(xué)理念不謀而合，是實施該教育教學(xué)理念的最好平臺之一。

STEM教育旨在培養(yǎng)具有多學(xué)科知識與能力的復(fù)合型人才，近年來也是教育界的熱門話題，許多專家學(xué)者包括一線教師對此展開研究。本文筆者從STEM理念的四個領(lǐng)域素養(yǎng)即科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)出發(fā)，取材一線教學(xué)實戰(zhàn)經(jīng)歷，結(jié)合學(xué)生的理解水平，在實際操作中挖掘問題，從教師傳統(tǒng)講授教法中發(fā)現(xiàn)不足，并結(jié)合學(xué)科自身特點和近幾年省學(xué)選考真題考點來實施《工藝》章節(jié)的教學(xué)設(shè)計。

一、基于STEM教學(xué)理念的教材、學(xué)情與學(xué)選考分析

1.教材分析

本節(jié)《工藝》內(nèi)容屬于蘇教版通用技術(shù)教材必修一第七章《模型或原型的制作》第二節(jié)。教學(xué)至此已近必修一尾聲，同時也正是方案設(shè)計過程進行到高潮的階段，學(xué)生正躍躍欲試，等著進實驗室一展拳腳。在本章第一節(jié)所學(xué)《模型》理論的基礎(chǔ)上，第二節(jié)工藝與第三節(jié)模型制作宜放在一起，準備足夠多的課時（3至4課時），讓學(xué)生在實驗室中將所學(xué)知識付諸實踐，充分認識金工工具及熟悉基本操作規(guī)范，培養(yǎng)將腦海中的設(shè)計做成實物的能力，即學(xué)科素養(yǎng)所要求的“物化能力”。教材的編寫遵循知識點之間一脈相承的原則，本節(jié)工藝的學(xué)習(xí)是對必修一前六章內(nèi)容的實踐，同時學(xué)好工藝模型又能促進學(xué)生對前六章方案設(shè)計過程的理解，提高設(shè)計的能力，并為第八章以及必修二的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

2.學(xué)情分析

我們所面對的高中生雖然有一定的生活閱歷，具備一定的動手操作能力，但是在金屬加工方面，基本是零基礎(chǔ)。面對零基礎(chǔ)學(xué)生的教學(xué)，就如在一張白紙上畫畫，起筆就特別重要。作品簡單，沒有美感不重要，但是一定要嚴格規(guī)范要求，保證每一步操作都是正確的，這才是最重要的。因此，本堂課將如何保證學(xué)生的正確規(guī)范操作定義為課堂重點及難點。實踐能力的提高無法通過紙上談兵的方式做到，學(xué)生必須要自己動手、操作、訓(xùn)練，將自己腦海中的設(shè)計藍圖轉(zhuǎn)化成規(guī)范操作而得的可見實物。讓學(xué)生通過思考、制作，將自己的腦力成果“物化”，習(xí)得“技術(shù)”的學(xué)習(xí)方法，從而培養(yǎng)學(xué)生“具有終生進行技術(shù)學(xué)習(xí)”的能力。這是通用技術(shù)學(xué)科的課程目標，同時也是本教學(xué)設(shè)計貫徹始終的主線。

3.浙江省近幾年學(xué)選考考點分析

工藝操作要領(lǐng)及流程是學(xué)選考選擇題必考考點，在歷年真題卷中規(guī)律性地分布在選擇題第五題到第七題之間。在非選擇題中出現(xiàn)在14題的有兩次，分別是2017年4月份和2017年11月份，考查裝配流程及金工工具、標準件的選擇，而14題的分值是6分。另外，在第15題設(shè)計題中該知識點也是不可忽略的，且此知識點掌握程度又與設(shè)計題草圖繪制有直接的關(guān)系。即本節(jié)課在學(xué)選考中直接涉及的考分至少有4～6分，多的時候可以達到10分以上，占所有考分的10%～20%，是必修一最重要的考點。故筆者以為，本節(jié)《工藝》課是通用技術(shù)學(xué)科新課教學(xué)的重中之重。新課教學(xué)保證學(xué)生在實驗室操練中所習(xí)得的技術(shù)規(guī)范，可以在考試中直接獲得優(yōu)勝。以下表格將2015年10月份至2019年4月份的八次學(xué)選考真題所涉及該部分考點進行羅列。

二、基于STEM教育教學(xué)理念的《工藝》教學(xué)設(shè)計

1.基于STEM教育理念的教學(xué)目標設(shè)計

教學(xué)目標的制定是教學(xué)設(shè)計展開的依據(jù)，也是貫穿整個教學(xué)過程的主線。本文中，筆者從STEM理念四個方面素養(yǎng)來進行本課的教學(xué)目標設(shè)計，并以此作為教學(xué)的主導(dǎo)貫穿始終。

2.重難點突破

（1）重要步驟操作要領(lǐng)展示

對大部分學(xué)生而言，工藝操作是零基礎(chǔ)。課堂上，教師在引導(dǎo)學(xué)生認識金工工具的基礎(chǔ)上，用大量直觀的視頻、圖片素材以及現(xiàn)場示范的方式，加強規(guī)范操作引導(dǎo)，充分發(fā)揮模仿教學(xué)法的作用，并在操作中注重動作的能見度和清晰度，保證每位學(xué)生在一開始就有正確、安全、規(guī)范的意識，學(xué)會規(guī)范使用工具。

（2）學(xué)生分小組設(shè)計并制作作品

學(xué)生作品匯總

材料：考慮加工制作難度，本次分組實驗材料選擇用3mm的鋁板。

工具：劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)、樣沖各25把;轉(zhuǎn)盤式臺虎鉗25臺，調(diào)節(jié)式手鋸架（QB-1108-91）50件;齊頭扁銼、半圓銼、三角銼各25把;臺鉆3臺;常用的手用圓板牙及配套的圓板牙架、手用絲錐及絲錐扳手各5套;金工砂紙若干。

分組模式：為了讓每位學(xué)生都能積極參與制作過程，有足夠多的時間動手學(xué)習(xí)規(guī)范操作，本課堂實驗分兩人一組。

鋁板相對容易加工，學(xué)生在加工過程中體會了其他學(xué)科上所欠缺的愉悅感和成就感。大部分同學(xué)都經(jīng)歷了劃線、鋸割、銼削、鉆孔和表面處理等基本的工藝，習(xí)得了正確規(guī)范操作的方法。仔細觀察學(xué)生的作品，我們會發(fā)現(xiàn)制作比較粗糙，作品中也或多或少暴露了操作過程中出現(xiàn)的問題。針對操作中遇到的問題及解決方案，在下一個環(huán)節(jié)中，將挑選兩件最能體現(xiàn)操作問題的作品，把講臺交給學(xué)生，讓其他學(xué)生找瑕疵，讓制作者講述其在操作過程中所遇到的問題和解決方法并總結(jié)啟發(fā)。

（3）學(xué)生展示并分析自己的作品及操作過程中遇到的問題

（4）常見問題匯總及解決方案

在兩組學(xué)生重點表述之后，筆者再將問題進行總結(jié)反饋，使每位學(xué)生都能結(jié)合自己的操作找到問題所在，習(xí)得解決方法。

三、教學(xué)拓展與反思

通用技術(shù)學(xué)科特點明確，與其他學(xué)科相比，更注重生活實踐體驗，這點與STEM教育教學(xué)理念不謀而合。學(xué)生在課堂中操練中所習(xí)得的技能，不會隨著時間而遺忘，STEM素養(yǎng)的提升也會在教師精心的教學(xué)設(shè)計中實現(xiàn)。本教學(xué)設(shè)計將知識重難點與考題直接結(jié)合，讓學(xué)生在操作中習(xí)得知識與技能，既有能力素養(yǎng)的提升，同時也足以應(yīng)對學(xué)選考重難點，將時下熱門的STEM教育教學(xué)理念與一線教學(xué)緊密結(jié)合。做一個手中有教法、心中有學(xué)生的一線教師，真正做到使學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)有所成，為將來成為社會之棟梁打好堅實基礎(chǔ)。

編輯 高 瓊