基于STEAM教育理念的通用技术教学实践

发表时间:2021/6/23   来源:《教育学文摘》2021年第6期   作者:李卓霖
[导读] STEAM教育倡导问题式、项目式的跨学科教育,跨学科思维,跨学科实践。
        李卓霖
        东北师范大学附属实验学校
        摘要: STEAM教育倡导问题式、项目式的跨学科教育,跨学科思维,跨学科实践。本文依据STEAM教育的核心思想,以通用技术为基础尝试STEAM课程实践,打造学科互通式教学模式,超越学科界限,实施探究性、项目化的教学。以项目为导向,以学生为主体,深入贯彻实施STEAM教育教学理念。
        关键词:STEAM教育;通用技术;教学实践;科技创新
一、STEAM教育内涵
        什么是STEAM教育?STEAM一词的原形为STEM,STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)和数学(Mathematics)四门学科英文单词首字母的缩写[1-2],重点旨在打破学科领域边界,培养学生的科技素养[3,4]。目前引申为STEAM教育,即融入艺术(Arts)学科。从STEM教育到STEAM教育,发展为包容性更强的多学科交融式的综合素养教育,跨学科学习是STEAM教育的核心特征,它彰显了一种学习文化,构建了一种学习系统,指导了一种学习行动。
        与传统教育相比,STEAM教育重视过程性评价与终结性评价的互补”[5]。在科学教育、技术教育、工程教育、数学教育和艺术教育之间存在着一种相互支撑、相互补充的关系[6,7]。
        STEAM 教育主要是以基于项目式学习、基于问题式学习为主。STEAM教育理念可以归纳为五个特性[8,9]:综合性、丰富性、回归性、实践性、开放与动态性。这是把学生学习的零碎知识与认知过程转变成一个探究各个未知层面的过程[10],从教学方式中诠释STEAM教育,提倡一种新的教学或学习方式,培养学生各个方面的技能。
二、STEAM教育实践探索
        STEAM教育教学注重的是切实的解决一个实际的问题,特色是让学生自主动手完成感兴趣的项目课题或者是在生活中完成学生亟需解决的问题。本文中涉及到的项目课题:看星星眨眼睛——望远镜的设计与制作,源于生活也是学生感兴趣的主题,以此为STEAM教育的切入点,基于通用技术教学实践。
        技术设计的过程是学生学习、体会、感受技术思想和方法的主要教学载体,通用技术学科强调在真实情况下学、在合作中学以及用技术的手段解决实际问题;强调知识与能力并重;提倡“做”中“学”;强调创新与创造力培养,这与STEAM教育理念是高度一致的。
        本节课中主要从望远镜的整体结构设计、制作环节以及工具的使用等方面讲解相关内容。主要归纳为以下五步骤:
        
        1.明确探究主题,选择工具材料。
        根据工艺需求选择材料并检查加工工具。在制作过程中选择合适的材料尤为重要,其中较为坚硬的木材具有重量轻、强重比高、弹性好、耐冲击、加工容易等优点。
        2.设定方案计划,构思手绘草图。
        根据选择好的材料制作出能够固定透镜的载体——镜筒,这个载体的宽度大小是跟透镜的直径相关的。在日常生活中,通常望远镜是什么形状的呢?如果是其他图形的柱体,是否影响使用?与镜片链接位置的连接方式会有什么不同?。
        3. 制作模型原型,鼓励学生创造。
        按照设计图样划线,对材料进行锯削、切削等加工处理。在此过程中,学生通过自己动手和动脑,充分发散自身的创造性思维,根据学生的设计图纸,进行实践操作。
        4.测试优化环节,检测设计结构。
        按照装配图进行镜筒组装,体验主动探究过程,必须确保目镜和物镜同轴,否则影响望远镜的成像。
        5.参与讨论交流,展示互评模型。
        同学互相展示并评价,对探究过程和探究结果进行总结。师生间、生生间对作品整体结构的讨论与交流,有助于学生更深一步发现和探究交流中衍生出的问题,激发学生的深度思考,并判断性思考在设计过程中出的决定。
三、STEAM教育实践的深思与愿景
        将通用技术的教学和生活实例结合在一起,是一种很有效的教学模式。充分发挥自己的想象力,可激发学生的学习兴趣,有利于提高学生发现问题、分析问题并解决问题的能力。基于技术学科支持的STEAM教学实践过程,每个环节都渗透着同学们的智慧和参与热情,分组协作,促进技术探究,深入领悟设计思想。
        在通用技术学科教育教学过程中,培养和规划劳动能力和职业规划更成为一种新的培养目标。基于项目式的实践方式承载了STEAM 教育教学模式,培养了学生的技术核心素养。根据学科间互通式的分类,由浅入深、由简到难,超越学科界限。实施探究性、项目化的教学,以项目为导向,以学生为主体,深入理解整合创新理念。多维度的开展技术教育,在项目中助推学生理解、激发学生创造、培养学生团结合作等多方面的能力。


参考文献
[1] 王志宏。创新思维 放眼未来——STEAM教育的探索和实践[J].实践探究。2017,233:40~43.
[2] 万欣琦,王志敏。STEAM 教育与创客教育的关系初探[J]. 2018, 32:146~149.
[3] 穆鑫楠。21世纪以来美国高中STEM课程发展研究[D]. 天津师范大学。2015.
[4] 傅 骞,刘鹏飞。从验证到创造——中小学STEM教育应用模式研究[J].中国电化教育, 2016, 351: 71~78.
[5] 夏治刚。回归STEAM教育本位架构面向未来的创新教育课程[J].辽宁教育,2018,2:19~22.
[6] 钟柏昌,张丽芳。美国STM教育变革中“变革方程”的作用及其启示[J]. 中国电化教育. 2014(4): 18~24.
[7] 李卢一,郑燕林。中小学创客空间建设的路径分析—来自美国中小学实践的启示[J]. 中国电化教育. 2016,6:58~64.
[8] 李扬。STEM教育视野下的科学课程构建[D]. 浙江师范大学. 2014. 25-29.
[9] 余胜泉 胡 翔。STEM教育理念与跨学科整合模式[J]. 开放教育研究。2015,21(4): 13~22.
[10] 王同聚。基于“创客空间”的创客教育推进策略与实践—以“智创空间”开展中小学创客教育为例[J].中国电化教育. 2016, 6: 65~85.
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