新教材背景下通用技术教学策略探索

刘湘平

摘 要：《中国制造2025》提出通过“三步走”实现制造强国的目标，未来社会的发展更需要开拓创新、勇于实践的人才。新教材的改进正是基于这样的教育目标。在此背景下，教师如何进行通用技术学科的教学，落实立德树人的根本任务呢？文章通过创设真实教学情境，进行项目式学习，探索将信息技术、人工智能、大数据与通用技术融合的教学策略。

关键词：真实情境；项目式学习；通用技术；信息技术；人工智能；大数据

一、新教材编写的时代背景

随着社会的不断发展与进步，我们已经身处工业4.0时代，科学技术的创新与发展对生活和生产的重要性不言而喻。通用技术课程作为培养学生创新精神和创造能力、实践能力的良好载体，与时俱进，紧跟时代发展的步伐。教育部于2020年发布了《普通高中通用技术课程标准》，通用技术教材依据修订后的课标理念和课程目标，进行了深度调整。以苏教版通用技术新教材（以下简称“新教材”）为例：为全面落实立德树人根本任务，新教材以学科核心素养为引领，有机渗透中华优秀传统文化，遵循学生认知规律，科学选择、组织和呈现学习内容，启发教师进行创造性教学，设置了必修课程、选择性必修课程、选修课程，形成了与社会变迁相适应、与科学技术发展相匹配、与学科发展相协调的完整结构体系[1]。为学生的技术基础学习及进一步深化学习提供了整体思路和方向。

二、新教材背景下的通用技术教学策略探索

二十一世纪更需要开拓创新、勇于实践的人才。在新教材深度改进的背景下，教师如何更好地进行通用技术学科的教学，落实立德树人的根本任务呢？

（一）创设真实教学情境，激发学习兴趣

教师在教学中采用技术体验、作品交流与分享、“新闻主播、设计师、评论家、厨房小达人”进课堂等多种教学形式和方法来创设真实的教学情境，让学生在身临其境中体验、感悟技术的本质，掌握其思想与方法。

如在“技术的发展”教学中，让学生分组体验“钻木取火”的过程，在取火过程中，学生发现底板用松木板、桐木板两种不同材料取火难易有别，体悟到不同材料具有不同的性质及搓动棍采用榉木、底板的凹孔不能打成通孔的原因。教师乘机引导学生思考：在真实的野外生存环境下，钻木取火难度更大，又该如何制作取火工具呢？引导学生了解技术的历史和发展过程，了解技术产生的原因，体会技术对人类文明、对社会发展的意义。在“流程的探析”教学中，让学生做“厨房小达人”，体验炒菜、做点心的过程，并把烹饪步骤拍照做成PPT，全班进行分享交流；体验小电扇的组装过程，让学生参与、感受、体会，教师及时引导学生理解时序、环节和流程的概念，可颠倒和不可颠倒的时序内在机理的区别，帮助学生理解学习内容，培养热爱生活的积极情感，养成劳动习惯。在“常见结构的认识”教学中，让学生用木条搭建一个可以活动的结构，学生在真实情境中学习，想方设法寻找解决问题的方法，提出多种结构设想并加以实践，挖掘创新潜能，培养创新设计、物化能力等技术核心素养。为了让学生及时关注新技术的发展动向，教师定期让学生到讲台来讲述与技术有关的新闻，当“新闻主播”；在技术作品赏析中当“评论家”；在设计的一般过程中当“设计师”；进行角色模拟体验，引导学生主动参与、积极探索、勇于实践，在平等、开放、活跃的课堂氛围中，激发学生的学习热情和兴趣。

（二）项目式学习应更具针对性、趣味性

为了让项目式学习更符合学生的学习状态和身心发展特点，教师应根据学情精心设计具体的实践项目，使其更具针对性、趣味性。开展问卷调查，对学生感兴趣的实践项目进行统计、分析、研究，提供多种项目让学生选择。如：1.建筑模型的设计与制作；2.孔明锁的制作[2]；3.小铁锤的制作；4.小盒子类或有榫卯结构小家具的设计与制作；5.班级徽章的设计与制作；6.板凳、吸管桥、桐木桥、纸桥等结构设计和承重测试；7.灯笼的设计与制作；8.单臂机械手的设计与制作；9.台灯的设计与制作；10.太阳能灯、声光双控小夜灯的设计与制作；11.万能充电器、电源接线板、收音机等的制作；12.自动浇水、捡垃圾等实现特定功能的机器的制作；13.电动滑翔飞机的设计与制作；14.红外遥控电扇的设计与制作；15.智能循迹小车的制作等。教师根据学情，考虑材料、工具设备、成本等因素及学校情况确定具体的实践项目。在活动中应注意教师的指导、引领应作用于项目实施的各个环节。活动前期让学生明确目标、过程、方法、评价方式；活动过程中为学生提供相关资源，解决难题，组织管理；项目结束后及时评价反馈。实践证明，在课堂中开展更具针对性、趣味性的项目式学习，可促进学生自由选择、自主探究，开发智力和动作技能，培养创新精神和实践能力，实现“做中学、学中做”的教育教学目标。学生設计制作的作品参加校园科技节活动，在介绍作品时，也锻炼了交流和表达能力。

（三）引导学生体验完整的设计过程

教师应在通用技术教学活动中，让学生亲历设计、实践、操作的学习过程，在调研、构思、图样绘制、选材、制作、试验、优化的过程中体悟出技术的思想与方法。学生通过思考、分析、总结进行反思学习，对设计对象及自我能力进行评价和评估。

教师在教学中，让学生分组设计制作相片架、便携式小凳、简易手机架、台灯、桥梁、建筑、收纳盒、水力发电机等模型，体验设计的一般过程，并对设计环节进行记录，收集和积累资料，完成《设计制作手册》，装入技术档案袋，做为学习评价的内容之一。《设计制作手册》包括以下内容：

1.发现与明确问题：发现与明确需要解决的问题，提出具体设计要求，制订设计时间进度计划表；

2.制订设计方案：制订设计方案时应考虑的主要因素，采用的方案构思方法。画出设计草图，说明设计要点。依据设计要求和设计的一般原则筛选出三个最符合设计要求的方案。

3.制作模型或原型：对筛选出来的设计方案，先绘制图样（三视图或轴测图并标注尺寸），再选择合适的材料、工具及工艺制作模型。测试、评估及优化：对作品进行稳定性和承重力等指标测试并记录原始数据，进行分析研究。根据测试结果、设计要求、设计的一般原则（实用、创新、道德、美观、经济、技术规范、可持续发展原则），制订评价角度量化表，对设计过程及最终作品达到的程度、结果进行评价。先小组自评，再小组间互评，全班讨论交流后，结合班级评委组及教师评价，对设计作品进行全方位、多方式（自评与他评相结合）评价。各小组根据评价结果对作品进行改进和完善，精益求精，发扬工匠精神，达到最佳设计效果。

4.产品的使用及维护：给设计制作的作品编写一份说明书。了解掌握产品说明书的作用、编写方法、要点及注意事项。教师及班级评委组根据完成的《设计制作手册》及优化完善后的最终设计作品，对学生的设计过程完成情况进行综合评价。通过这样的方式，让学生切实体验设计的完整过程，全面培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等技术核心素养。

（四）将信息技术充分运用到通用技术教学中

在通用技术教学中，用信息技术手段呈现生活场景，使静态的技术知识动态化，枯燥的问题趣味化，可提高学习积极性，也会让学生对所学知识留下深刻印象，保留长久记忆。目前，通用技术教学素材配套资源较少，教师上课所需的音视频需教师自行查找或录制。当收集或录制的视频内容、长短、格式等不符合课堂要求时，可用音视频编辑软件如快剪辑、爱剪辑等进行剪辑、加字幕、音乐、声音、调色等。课前将手机和电脑端都安装浠沃白板App软件，手机和电脑登录相同账号，教师便可手机控制白板大屏，实现课件演示、翻页、批注、手机与白板同屏显示，自由掌控多样的移动授课方式。使用计算机设计软件如Autocad、草图大师Sketchup等，帮助教师在备课、编写练习时快速绘制技术图样，在“计算机辅助设计”教学中，让学生用计算机软件绘图，进行操作性学习，可提高学习主动性、积极性。有的场景采用Flash动画，可使课堂变得生动有趣，如在“稳固结构的探析”教学中，用Flash动画，演示不倒翁重心高低不同时的稳定状态，形象逼真，动作生动，能很好地帮助学生理解学习内容。在进行学习评价时，使用Pickers评测反馈软件，可快速获得反馈，评价学习效果便捷又高效。将信息技术和通用技术课堂进行深度融合，使课堂更具吸引力，更高效。新时期的通用技术教学需要信息技术的大力支持和辅助，在课堂中充分运用信息技术新成果，加强学生对技术现象及技术问题的感知与体悟，培养技术意识和创新能力。

（五）将人工智能、大数据、虚拟情境引入到教学中

新教材的内容与时俱进，充分反映了现代社会和科技发展的未来趋势。教师应在教学中引入大数据、人工智能、虚拟现实、新材料、新能源等具有时代气息、体现未来科技发展趋势的内容。如“探析生活与生产中的流程”教学中，通过“鞋子的私人订制”、C2M（消费者需求驱动工厂有效供给）的典型案例——服装定制”等先销后产模式的案例让学生了解以“互联网+”“大数据”“人工智能”等技术作为运行平台，实现生产流程的数据化驱动和网络化运作；在“制作模型或原型”教学中让学生使用激光切割机、3D打印机，了解数控机床等先进设备和形状记忆合金、石墨烯等新材料。在技术试验中使用仿真软件来虚拟试验场景，了解技术发展新趋向。带领学生参加区、市举办的创客比赛如手工创造创客、3D+创客、机器人创客、无人机创客等。认识并应用各种传感器如温湿度、光敏、触碰、超声波传感器等，了解传感器对实现人工智能的重要作用，学会编写简单的控制程序。学生制作出如智能房屋、自动报警快递箱、智能洗浴器、智能拐杖、送餐机器人、自动拾取与避障扫路车等创意作品，学会用三维建模的方法进行创新设计、表达设计想法并进行3D打印、激光雕刻等。创客比赛为学生了解和参与现代技术，把握技术的发展前沿提供了具体平台，克服了学校技术教育中设备不足、技术支持不够的短板，通过努力拿到奖牌的那一刻，对学生来说是莫大的肯定和鼓舞，成为技术学习的重要推动力。

（六）将技术设计与人文思想深度融合

新教材从技术的基本特性出发，坚持“技术应当造福人类，以人为本”的技术教育观，引领教师的教与学生的学，充满人文意蕴。如在“设计中的人机关系”教学中，通过对经常接触的门、桌椅、粉笔等人机关系的分析、讨论，让学生理解人机关系的含义，体会人机关系的细微、复杂之处。如教师与粉笔的人机关系分析：粉笔的形状、大小、长短、材质影响手握的触感力度、手腕的灵活转动、书写的流畅高效，粉笔的材质及粉尘的重量影响师生的健康等。通过对儿童玩具、儿童座椅、汽车安全带、冲床等人机关系的分析，探究实现合理人机关系的途径和方法。归纳出人机关系要实现的四个目标：高效、健康、舒适、安全。逐步形成“以人为本”的设计理念和技术价值观，形成对待技术设计的理性态度及关爱人类社会的积极情感，应用并渗透在技术设计中。教师在教学中，将技术与中国传统文化深度融合，如在“结构与稳定性”教学中引入“卧褥香炉”，观看视频“三轴陀螺仪工作原理及应用”，引导学生分析“卧褥香炉”稳定的原因。“欣赏经典结构的案例”教学中引入“岳阳楼”“滕王阁”“黄鹤楼”“赵州桥”“山西应县木塔”等中国传统建筑结构，结合《岳阳楼记》《黄鹤楼》《腾王阁序》等名篇及人物故事进行人文教育。带领学生参观类似“梵天禅寺”的斗拱榫卯结构和木雕石雕，深刻了解中国传统建筑的结构功能、技术施工、时代特点等，了解中国历史文化，体会中国古人智慧，培养民族自豪感和爱国情怀。

（七）更加注重學生的学习评价

在教学中，课堂评价往往较难落实。与旧教材相比，新教材增加了学习评价环节，为教师进行教学评价提供了思路和方向。教师可结合评价内容、应达到的技术素养指标，编写相应的习题，制订评价标准。关注学生的问题解决、交流合作、批判思考、创新实践能力的发展，采用书面测试、设计方案及作品评价、技术设计报告等多种评价方式，结合网络平台、Pickers评测软件、App或小程序对学生进行自评、他评，突出评价的激励功能。如在“设计的一般过程”教学中，通过对学生填写的《设计制作手册》与最终完成的作品相结合、自评与他评相结合的方式进行学习评价，侧重对设计方案、构思过程、创新及物化能力的评价；《设计图样的绘制》采用书面测试进行评价，重点考查对绘图原理的掌握和运用能力；针对不同内容采用合适的评价方式。

结束语

新教材的更新和改进，更加符合现代社会发展的特点和趋势，也对通用技术教师提出了新的要求和挑战，教师在教学中应及时调整教学方向，采用新的教学策略，与时俱进，开拓创新，善于钻研，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等技术核心素养，实现培养“互联网+”时期具有信息技术素养的“工匠型”综合性创新人才的教育目标[3]。

参考文献

[1]顾建军.配苏教版普通高中教科书.高中通用技术教学参考书.必修《技术与设计1》《技术与设计2》[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2020.

[2]吕士媛.通用技术小成本项目活动的开发[J].教育研究与评论（技术教育版），2015（2）：61-63.

[3]顾建军，吴铁军.普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）解读[M].北京：高等教育出版社，2020.