刘波
云南大学附属中学星耀学校 650213
【摘要】近年来，随着我国STEAM教学模式的引入及日渐成熟，由于注重综合性、实践性，已形成一种先进的教学方法。在通用技术课程中融入STEAM理念，拓展STEAM教育的综合实践性，运用科学评价体系，为学生创造参加工程实践活动的机会，能启发学生的创新思维和培养学生通用技术工程思维能力。
【关键词】：STEAM教育；通用技术课程；工程思维；案例分析
一、STEAM教学模式
1.1STEAM教学模式简介
STEAM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）英语首字母的缩写。STEAM教育将独立的学科教育整合成新的教育整体，通过课程改革融合科学、技术、工程、数学和艺术学科的内容，从而培养出具有创新能力、综合素养、能应对复杂变化的新时代学生。课程的学科综合化是新课程改革的明确目标之一。
1.2STEAM教学过程介绍
STEAM教育可以理解为：学生在解决教师提出的来自于现实世界的真实问题过程中，用科学的精神和手段基于工程的方法去设计，借助数学思维交流、理解、分析问题，运用跨学科知识和技术手段，从批判的角度创造性的制作出符合艺术视角的作品。STEAM教育的教学过程并没有统一不变的教学实施流程，根据项目的不同，活动的设计也有不同的表现形式。
2通用技术课程
2.1通用技术课程现状分析
技术是人类文明的重要组成部分，是社会生产力水平的重要标准，技术型人才的培养成为提升国家级地区国际竞争力的重要手段。目前云南省各校通用技术教师在通用技术课程方面的专业素养不高，学校、老师、学生的重视程度不够，导致当前高中通用技术课程的学习效果较差，学生在课堂上的学习效率无效。
2.2通用技术契合工程思维的体现与提升
高中通用技术作为一门新兴的课程，体现了课程的基础性、通用性，这是有区别其他理论学科的鲜明特点。2016年，我国《普通高中各学科核心素养一览表》中明确指出通用技术核心素养包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达以及物化能力5个方面内容。
三、工程思维的培养
工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。学生能够认识系统与工程的多样性和复杂性;能运用评价的原则和系统分析的方法针对某一具体技术问题进行要素分析、整体分析、方案构思及比较权衡，领悟结构、流程、系统、控制邓思想和方法的实际运用，并能用其进行简单的过程评价、决策分析和性能评估。
3.1通用技术促进工程思维发展的教育模式
通用技术实践课程在高中STEAM课程中工程思维培养的教学设计研究中，归纳总结了国内盛行的STEAM教育的工程思维培养模型，包括四个步骤，分别为“创设情境与问题提出”、“调查探索”、“设计再设计与实施”与“评价交流”。
3.2STEAM项目教学能培养通用技术工程思维的原因
在STEAM项目教学过程中，往往蕴含着项目的问题分析、解答过程，具有较强的任务驱动性，有助于打破学科体系界限，巩固学科知识点，适用于通用技术教学。如，通用技术中《简单结构的设计》一课，开设“桥梁模型设计与制作”这一实践项目，借助高中生所见所闻，利用周边的废旧材料，发挥想象创造力，结合设计原则和评价原则，设计和评价产品。因此，这一项目内容切合学生实际，同时也是对《技术与设计1》中设计的一般过程的复习。
3.3促进工程思维发展的条件和手段
国内针对培养学生工程思维的教学研究较为匮乏，我们可以通过在高中通用技术实践课程培养学生工程思维，以构建简单项目的研究方法，提出了四点培养工程思维的教学特点。第一为教学目标的开放性，开放性教学目标可以为教师的课程设计提供广阔空间；第二为教学内容的综合性，由于工程实践本身的复杂性与综合性，需要教师在教学设计时创设综合的问题情境；第三为教学器材的可塑性，主要表现在学生可以根据不同的设计搭建不同的设备，而不是简单的器材组装；最后一点为教学过程的实践性，学生需要通过实践来发现问题的复杂性与不确定性，学生会在突发状况中感悟工程设计中各个系统的牵制作用与优化的过程。
四、教学实例分析
结合学校实际，云大附中新星耀学校高二年级在STEAM理论研究的基础上开设了一系列有特色的通用技术实践课程。
4.1立足于真实情境问题提升学生工程思维的实例分析
基于STEAM理念的通用技术课程项目教学模式的应用，立足于真实情境，提升学生解决问题能力，提升工程思维。以“简单床用桌的设计与制作”这一项目为例来说明：
（一）收集信息与材料准备。1：让学生课后收集床用桌相关信息，通过问卷调查和实地调研了解床用桌的结构、功能、外形、构件组成、市场需求、材料组成、价格等等基本信息。2：让学生们就地取材，利用身边的材料来搭建支架结构模型。
（二）制定设计方案：首先，学生针对实际问题，结合多学科知识探索多种问题解决途径。方案制定过程中学生需要小组讨论，依据设计相关原则确定所需材料、功能、结构、外形等，并依据评价原则确定最终设计方案，绘制草图；其次，要根据草图绘制三视图。
（三）制作原型：确定加工手段及使用材料，根据图纸进行制作。规范工艺操作和工具的安全使用是制作过程的主体。涉及到的工艺：划线、锯割、锉削、冲眼、钻孔、攻丝、套丝、钉接、螺接、胶接、榫接、模塑、美化等等，使用的工具有：划针、钢锯、线锯、般锯、锉刀、角尺、台虎钳、样冲、羊角锤、螺钉、丝锥、板牙、油漆等。
（四）测试、评估及优化：通过相关承重和稳定性相关的性能测试及材料性能测试，结合设计原则，运用系统分析的方法，整体评价产品，实现资源及产品的优化配置。
（五）产品使用：通过不同年龄阶段，不同功能需求人群的使用，获取反馈信息，合理调整并修改原型，面向推广使用。
4.2STEAM教学在通用技术课程中培养工程思维的教学评价
结合STEAM教学理念，在通用技术项目教学实践中，对学生的作品在实现基础功能外，还应当充分调动学生的创造力、想象力，不过多限制设计规则，鼓励以小组讨论、合作方式，让思维创新与工程意识变得更加丰富多样，在教学评价中关注学生的设计思路与实施困难的解决方案，肯定学生，鼓励和指导，也可以师生一起进行合适的“批判”，对有缺失的地方想办法做得更符合要求，不断思考完善，从而使学生增强技术意识，工程思维，学会技术，应用技术。
五、结语
基于STEAM教育理念的通用技术课程能让学生更真实地面对未来生活。从传统教学方式过渡到STEAM学习过程中，教师和学生都需要不断地实践、反思与优化。对于通用技术教师来说，要坚持STEAM教育的方式，把学习的主体位置让给学生，为学生营造充分的自主空间，引导学生多发现、多探索、多实践，引发工程思维意识；对于学生来说，不要急于求成，要学会在研究的过程中获取知识、掌握技能。在通用技术教学中融入STEAM理念，让学生能真正体验通用技术学习的趣味性、协作性、艺术性、技术增强性，并且在动手实践的探究过程中，培养通用技术工程思维。
参考文献：
[1]徐冉冉,占小红.科学课程中的工程实践目标和过程[J].化学教学,2017(2):16
[2]宋蕊.促进初中生工程思维发展的科学课程整合工程实践的实证研究[D].2019.
[3]顾建军.普通高中通用技术课程的目标[J].人民教育，2005（19）：33-35.