高中《实体设计》校本课程开发探索

发表时间:2020/11/2   来源:《中国教师》2020年第18期   作者:钟红梅
[导读] 通过呈现高中劳动技术校本课程《实体设计》开发过程,分析如何设计和实施基于
        钟红梅
        上海市松江区中小学劳动技术教育中心 上海 201699

        摘要:通过呈现高中劳动技术校本课程《实体设计》开发过程,分析如何设计和实施基于劳动教育指导纲要理念,发展学生劳动技术学科核心素养的校本课程,为其他劳动技术校本课程的开发提供可借鉴的参考例。
    关键词:劳动教育  核心素养  实体设计  校本课程

        教育部颁布的《大中小学劳动教育指导纲要(试行)》提出,劳动教育是发挥劳动的育人功能,强调手脑并用,亲历实际的劳动过程;要在充分发挥传统劳动工艺项目育人功能的同时,紧跟科技发展和产业变革,体现时代要求;还要充分发挥学生的主动性、积极性,鼓励创新创造。
        《实体设计》属于上海市高一年级劳动技术学科设计部分的内容,在上海市统编教材(科教版)中和《机械设计基础》、《加工与检测》、《装配和调试》等模块共同构成了高一劳动技术学科教材完整的知识体系,是上海市各区高一学生的必修内容。目前实施的课程内容存在一些明显问题,一是统编教材的子模块,并没有成为独立的知识体系;二是内容呈现以技术知识和技能为主,难以激发学生的学习兴趣;三是无法满足劳技中心一周一批学生集中教学的诉求,需要重新梳理和灵活地使用教材,特别需要根据每周学生的特点和学校教学实际,对教材进行重新组织、加工和创造,因材施教的组织教学;四是该课程的教学现状主要以三维设计软件的应用为载体,重视软件工具命令的掌握,教学中存在偏移劳动技术学科,向信息技术靠拢的问题;五是该课程已于2016年3月重新更换计算机辅助设计软件,目前尚未出版统一的教材和教参;六是结合指导纲要的要求,《实体设计》基于三维设计与3D打印技术的教学,具有良好的劳动教育育人条件。在这样的条件和教学形式下,对《实体设计》校本课程的开发迫在眉睫。
        一、劳动技术校本课程开发理念
        在劳动教育指导纲要的引领下,根据S区中心《实体设计》课程背景和教学现状及存在的问题,依据当前课程标准对该模块的教学要求,结合学生学习特点和发展需求,确立了《实体设计》校本课程理念:寓教于乐,激发学生参与技术活动的兴趣;关联生活,提升学生解决实际问题的能力;自主探究,促进学生学科核心素养的发展;多元评价,关注学生课堂内外学习的统一。
        1.寓教于乐,激发学生参与技术活动的兴趣。技术不仅仅是机械枯燥的技能学习,而且是具有趣味的“智慧游戏”。技术的发展中不断涌现富有创意、改变人类生活的新产品,对学生的影响颇深。同时,技术教育的对象是学生,可以选择学生感兴趣的载体、以学生喜欢的方式展开,比如设计新型手机、多功能课桌、环保垃圾桶、智能家居等。通过充满乐趣的技术学习活动,增强学生对技术知识和方法的理解,提高学生利用技术支持活动的能力,培养学生积极主动参与技术活动的意识。
        2.关联生活,提升学生解决实际问题的能力。劳动技术课程是践行劳动教育的重要载体,可以引领学生面临真实的生活世界和职业世界,以动手实践为主要方式,拥有解决技术问题的能力,来应对不断高速发展的社会和生存、学习中的各种变化。因此,《实体设计》校本课程教学强调立足解决现实的技术问题,内容选择注重贴合学生现实生活和现代技术发展的实际,以生活中的技术作为课程的内容。在活动载体的选择上,可以基于实际技术问题的解决选择合适的载体,比如设计多功能课桌以解决学生长时间坐姿不适的问题,让学生整合不同学科的知识,通过科学、人性化的作品的设计培养学生服务社会的意识;通过一体化嵌入式结构项目任务,比如设计一个小榔头并通过三维打印技术物化,体验三维设计与打印技术的特有加工功能和解决设计问题的优势;通过贴合生活的产品设计项目,比如马克杯的设计与制造分析,让学生在真实的问题情境中分析问题,探索解决问题的途径,学会三维设计与制造方法。
        3.自主探究,促进学生学科核心素养的发展。 “教师教-学生学”这种单向知识传播的方式是当前高中劳动技术教学的现状,这种教学策略下学生自主学习的空间很小,自主学习能力相对薄弱,这就导致了学生技术的迁移能力、创新思维相对缺乏。为了突破这个瓶颈,提高学生对课程的认同度,在《实体设计》校本课程方案设计中,课程教师引导学生共同就课程计划进行协商、调整,在师生共同建构中提升学生学习的积极性和课程参与意识。课堂教学中主要以技术体验、技术设计等实践活动为学习基点,让学生经历完整的实践过程,提高创意物化能力,激发了学生的开发性、批判性和创造性潜能,促进了学科核心素养的发展。
        4.多元生成,关注学生课堂内外学习的统一。作为一门综合性学科,劳动技术鼓励学生整合不同学科知识来解决技术问题,从而实现技术知识内化,提升综合运用知识的能力。《实体设计》校本课程正是基于这样的理念,注重创设和学生已有经验相联系的多元学习情境,加强不同学科的联系,精心设计活动任务,借助多媒体课件、微课、微信等信息化手段,满足学生课堂系统学习技术知识的同时,引导学生从生活和生产实际的角度认识、学习三维设计与创造技术,通过多元的方式建构对于三维技术的认识。比如座椅的设计,引导学生从人体工程学的角度分析座椅设计的科学性、实用性,不断调整和优化设计方案,使其能真正满足现实使用需求,学以致用。教学之余,引导学生通过多种方式展开三维技术的学习活动,如通过资料收集、小组研讨、参观访问、设计竞赛等开展活动,引导学生从更多方式、更多角度认识技术、学习技术,倡导技术学习的迁移性和延展性。
        二、劳动技术校本课程开发目标
总体目标:根据课程标准对该模块的解读,针对高一学生的年龄、学习特点和知识结构,结合本校教学资源,对《实体设计》课程最终确立以“三维设计与制造,让生活更加美好”为主题,课程总目标设置如下:通过一系列与计算机辅助设计有关的实体设计校本课程活动扩展现代技术知识,认识三维设计与打印技术对生活和生产的促进作用,初步掌握Inventor三维设计软件,能够运用三维设计与制造的思想和方法解决实际技术问题。
    具体目标如下:一是感受设计的魅力,知道设计的含义、种类、要素,理解设计的一般过程,能够运用设计的一般过程综合原理、结构、功能等因素确定设计方案;二是了解三视图的形成过程,理解三视图的投影规律;学会识读三视图,能够选择合适的技术图样表达设计;三是了解Inventor实体设计软件的设计优点、功能应用和发展现状,学会Inventor设计软件的基本技能和操作方法;四是学会利用软件进行实体建模、装配、渲染、运动仿真与应力分析,表达实体构思,增强产品质量意识和提升审美情趣,激发创造性思维,体验平凡劳动的伟大;五是亲身经历三维打印技术,感悟三维设计与打印技术对人类生产、生活方式的影响。
单元目标:单元目标的制定,是根据学生学习规律和课程资源,将大的目标转化为可实际操作的具体目标,注重培养学生的知、情、意的统一。以单元活动1《设计与表达》内容的目标设置为例:1.了解设计的一般过程,初步学会构思、制定和优化设计方案。2.知道常用技术图样的种类与特点。3.掌握三视图的投影规律,初步学会简单图样的手工绘制。4.养成必须通过调查研究处理信息,再制定方案的习惯。
        单元目标在制定时,既有对技术知识的认知,技术方法的理解,也有技能的应用,更有技术价值和情感态度的培养。可见,技术教育的学习不仅仅是帮助学生学会某项技能,更重要的是具备未来发展所必需的学科核心素养,成为会设计、能动手、敢创造的人。
        教学目标:教学目标是指每节课设定的目标,一般以“三维目标”的形式出现。

“三维目标”指课堂教学目标的三个维度,包括知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观。知识与技能就是学生该节课应该掌握的技术知识,应该培养的技术能力。过程与方法是学生获得新知识的载体。重视知识的获取经历,过程与结果同等重要。情感态度和价值观是落实过程与方法这一目标前提。情感是人对外界刺激肯定或否定的内心体验和心理反应,表现出来的喜怒哀乐就是态度,价值观是对人和事物积极作用的评价和取舍的观念。以《座椅的设计—扫掠命令的应用》课时目标设置为例:1.知识与技能:⑴知道座椅的设计要素。⑵理解扫掠命令的操作要点。⑶学会利用扫掠命令完成座椅的改进和优化设计。2.过程与方法:⑴通过任务驱动,在实践探究、拓展应用、创新设计、交流评价的学习过程中,学会扫掠命令的操作方法。⑵通过对座椅的自评和互评,学会改进和优化座椅设计的方法。3.情感态度与价值观:⑴经历对座椅的设计体验,激发对三维设计的学习兴趣,加强对生活中产品设计的关注,明确设计中以人为本的基本理念,发展创新思维。⑵开展对座椅的交流和评价,增强对作品设计精益求精不断改进的意识,提升质量观。
        “三维目标”中的三维是相互依赖、互相促进,不可分割的有机整体。在目标确定时,应该基于以下原则:“知识和技能”维度的目标立足于让学生“学会”;“过程和方法”维度的目标立足于让学生“会学”;“情感、态度和价值观”维度的目标立足于让学生“乐学”。
        三、劳动技术校本课程实施中的教学策略
        《实体设计》课程内容的选择强调符合学生的生活和身心发展需要,精心设计学习活动,体现在技术活动的设计、组织和学生参与的过程体验上,学科核心素养的培养主要体现在技术活动的全过程中。在教学过程中尝试使用不同方法。
        情境教学法。情境教学是指创造生活情境,来激发学生学习兴趣,提高学生学习有效性的教学方法。劳动技术情境教学就是教师要将技术学习的内容溶于生活,根据劳技学科特点和学生学习实际情况,结合具体教学内容虚拟某种生活情境,调动学生学习积极性,激发学生学习的自主意识。正如杜威所说,哪里的学校设置了实验室、车间和园地,哪里充分地运用了戏剧、游戏和运动,哪里就存在种种机会,使实际生活的情境重现于校内,使学生求得知识和观念,并加以运用,使进步经验向前发展。教学过程设计活动情境培养学生技术应用和创新设计能力;设计生活情境引导学生解决生活实际问题,提高学生服务社会的意识;创设问题情境鼓励学生寻找解决问题的办法,提高学生独立解决问题的能力;创设视听情境发挥学生的想象力,培养学生的创造性思维。以《旋转命令的应用—爱心饭盒的设计》为例,通过向学生发出为山区孩子设计爱心饭盒的倡议书,以解决山区孩子们用饭无餐具或是餐具破旧的困难。以创设生活情境,激发现实需求来引出教学内容,萌发学生的同情心,提高学生参与设计的积极性和主动性,课堂教学也不再是单纯的技术学习,而是紧密学生生活相关的产品设计,从而便于课堂教学的进一步展开,培养学生人道主义情怀,发挥了学科育人功能。
        任务驱动法。任务驱动法是以建构主义学习理论为基础的教学方法,它改变传统的讲授型的教学理念,注重问题解决,提高学生的学习积极性。任务驱动法,强调学习活动必须基于某种任务的完成,探索解决任务或问题,以此维持学习者的学习动机。“任务驱动”通过呈现任务:创设情境、提出任务;分析任务:针对问题、明确思路;完成任务:自主探索、解决任务;评价:发现不足、改进优化的过程。特点就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”,以学定教,鼓励学生主动参与、协同合作。以《拉伸命令的应用——手机支架的设计》为例,呈现任务驱动的设计思路。利用“手机支架”这个现实生活中常见的三维实体,明确设计一个能用于观看视频的手机支架,以此来限定手机支架的用途和设计要求,学生根据任务需求,开展资料调查,进行设计与制作,通过过程性评价不断完善和优化设计方案,通过3D打印技术进行物化,呈现一个作品从设计到制造的全过程。
        翻转教学。翻转教学,旨在促进学生自主学习,进一步提高学生对技术的理解、使用、选择能力。“翻转”学习可以学生促进自己掌控学习进度,学生观看微视频时理解的可以快进跳过,不懂的可以反复观看,提高了技术学习的有效性,增强了技术较弱同学的自信心。同时,可以增加学习中的互动,由于教师已经从内容的呈现者转变为学习的引导者,使得教师可以随时监控学生的学习进度,及时给予学生技术指导,提高教与学的有效性,促进学生个性发展和发展核心素养。以《旋转、扫掠命令的应用——马克杯的设计》为例,课前学生通过微视频和学习任务单自主学习,初步学会马克杯设计的操作步骤和方法,知道扫掠截面所需的工作平面创建的操作方法;课上学生上台展示其课前自主学习成果,阐述技术方法,分享技术难点,从实用性、安全性、美观性、创意性进行评价作品,在教师引导下归纳技术方法,分析不同技术方法的异同,突出重点、突破难点;技术比拼环节,设计个性化的马克杯产品,进一步加深对技术方法的理解和应用,提高创新实践能力;交流与评价环节,学生通过将技术问题紧密联系生活需求进行评价,不断体验产品设计的要素和原则,增强质量意识。
        四、劳动技术校本课程评价
        《实体设计》校本课程的评价方式采用由“教育评价之父”拉尔夫·泰勒创立的目标达成模式。目标模式是针对已有教育评价只重测验,不能测出“人”的全部,如社会态度、实际技术、创造力、兴趣、鉴赏力等问题而建立的一种模式。
        泰勒目标模式第一次明确指出教育目标、课程设计和评价过程具有紧密联系,他主张运用多种评价手段与方法,对学生的各方而的实际进步进行综合性评价,即不仅评价学生学了多少知识与技能,而且评价学生的智能、思维发展、身体健康状况及思想道德水平等。
        三维创新作品评价有预设目标,学生可以根据具体的指标进行自评、互评,评价指标技包括学生的设计思想、技术应用、创新思维,还考察了学生利用技术服务社会的意识和能力,评价具有广度和深度。
        对学生学习过程的表现进行记录,比如学生课堂上回答问题是不是积极主动,有没有扰乱课堂秩序的情况,有没有积极参与劳动,有没有随便乱扔纸屑、其他垃圾的情况,学习过程是否积极主动,作品提交是否按时,作品是否独立完成等,及时以优秀、良好、一般、较差记录在档案袋中,作为最后学习成绩的部分评定依据。最后给予学生优秀、合格还是不合格的成绩评定。
        《实体设计》课程的评价设计中,定性和定量相结合,既关注学生技术知识的掌握、实践技能的习得、技术作品的形成等,也关注学生技术的迁移、设计的创新、劳动的态度、文化的感悟等,建立了学习结果和学习过程并重的评价机制,有利于促进学生劳动品质和习惯的养成,发展劳动技术学科核心素养。
        
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准(2017)[M].人民教育出版社,2018.
[2]中华人民共和国教育部.大中小学劳动教育指导纲要(试行).教育部,2020.
[3]上海教育委员会.《中小学劳动技术课程标准》[M],上海教育出版社,2004年.
[4]上海市中小学课程改革委员会.《中小学劳动技术课程标准解读》[M],上海科技教育出版社,2006年.
[5]徐玉珍.《校本课程开发理论与案例》[M],人民教育出版社,2003年.
[6]刘惠洪主编.校本课程开发的理论与课例[M].东北师范大学出版社, 2004.

       
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