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如何开发设计通用技术教学项目

发布时间:2016-11-22阅读次数: 分享到: 

海淀教师进修学校  张桂凤

 

摘要:通用技术教师在授课时往往运用项目教学法组织教学,项目的开发与设计显得尤为重要,其科学性直接决定了课堂教学效果。究竟该怎样开发设计教学项目呢?笔者立足本区的实践经验,介绍了教学项目开发和设计的一般流程、原则和方法,旨在为同行提供借鉴和思考。

关键词:通用技术   教学项目    开发设计

 

通用技术学科是一门突出实践性和创造性的学科,强调“做中学”,因此,在实际教学中,通用技术教师往往运用项目教学法组织实施教学,通过在过程中设计教学项目,提高学生的兴趣和参与程度,培养学生的合作意识、实践和创新能力。教学项目是按操作逻辑划分的、以行动为导向的教学载体(比如项目、任务、活动等)的集合,师生以团队的形式共同实施完成。教学项目的编排设计是对一门课程的整体规划,通过选择实现课程目标的载体,将课程目标与课程内容进行分解与整合,最终形成若干个教学项目。具体的流程包括以下几个主要环节:


 


一、梳理知识点

教学项目不能天马行空,而是有所依据的。项目所要解决的核心问题是什么?相关的知识领域和概念又是什么?这些都来源于课程标准。技术课程标准是通用技术教学工作的准绳。因此,在进行教学项目设计之初,就应该认真研读课程标准,结合最新版考试说明,查阅多种版本的教材,对课标中提到的相应知识点进行分析、归类与整合,系统梳理确定最终的知识点。

二、调研教学对象

在项目教学中,项目设计与对象的先后顺序应该是先有教学对象,后有项目设计。一个项目的设计必须首先考虑到项目的实施对象,这些对象是项目教学中的重要成员,是项目的主要作用对象和主要培养对象。项目要根据教学对象的基本特点和基本需求进行制定,制定出的项目要满足教学对象的成长需要以及教学目标的基本要求。而在项目教学实施过程中,项目对象又是项目活动的主体,是项目的主要制作人和完成者。因此,对教学对象的调研与分析就成了必不可少的环节。

笔者调研了12所学校2224名高一学生,从学习环境、学习态度、学习内容、学习方式、学习评价、学习效果以及项目倾向7个方面进行了问卷调查和访谈。得出了学生对教学项目类型、实施方式等基本信息点,为下一步项目的设计提供了第一手数据。

三、设计教学项目

设计一个好的项目是项目引导教学模式成功的关键,项目的内容应该是教师和学生熟悉的,且难度应该适中。这个项目不仅要实现课程的总目标,还要具备一定的吸引力,这样学生才会全身心地投入到基于项目的学习中来。所以在设计教学项目时,至少应遵循了以下几个原则:

(一)目的性原则

设计的项目和任务紧紧围绕课程的教学目标,既含有学生已有的知识和技能,又涵盖将要学习的知识和技能,更重要的是培养学生对技术素养的理解和深化,每个项目的设计,要求在学习中能突破课程中的某些重点和难点,使学生对课程的一些问题有较深的理解,从而使学生分析问题和解决问题的能力有较大的提高。比如开放性项目“智能小车的设计与制作”,学生可以做成定位小车,也可以做成寻迹或避障小车,既可实现单一功能,也可集合多项功能实现智能化。在制作过程中,让学生体会开环、闭环控制的区别,体验工程思维以及提高创新设计和物化能力。

(二)可行性原则

设计项目时要依据学生实际情况,把握难度,保证学生在有限的时间内经过自主或者协作学习能够完成任务,充分考虑学生现有的文化知识、认知能力、年龄、兴趣等特点。另外,对于通用技术这门学科来讲,项目的设计要立足于现实生活,项目内容不是脱离实际的,但又不是特别熟悉的,以防学生进入思维定势和原型模仿。比如“多功能用品盒的设计与制作”,就是考虑到全区开设类似项目的广度以及前期调研时学生对木质项目的认可和推崇,在全区范围推广具有可行性。

(三)典型性原则

设计的项目要能反映同类事物的一般特性,使学生能举一反三、触类旁通。诸如“承重桥梁的设计与制作”,对加深学生结构强度、稳定性概念的理解和应用具有典型性的特点,对应用知识分析实际案例也打下很好的基础。

(四)系统性原则

项目不能单一,会产生审美疲劳。依据重复作用原理,设计时应包括至少三个以上教学项目,覆盖全部课程内容,整体涵盖课程标准,保证教学的效果,但不能太多,影响系统性和知识的联系。考虑学期的时间安排,项目最好基本相当,有一个项目教学课程体系的整体框架,明确开发设计的项目在整个框架中的位置和关联。比如:上学期立足认识、了解,下学期立足熟悉、应用、创新,体现能力与价值观并重,体现通用技术学科特点。最后在进行教学项目命名时,要注意尽量使用“动词+名词”的组成结构。

根据我区的实际情况和调研时学生们对项目的选择倾向,依据以上几个原则,设计以下教学项目,详见表一。

表一:通用技术必修模块教学项目列表

 

必修一《技术与设计1

必修二《技术与设计2

项目名称

创意笔筒的设计与制作

手机支架的设计与制作/基于CAD手机支架的设计与制作

承重桐木桥梁模型的设计与制作

定位小车的设计与制作/基于CAD智能小车的设计与制作

主要内容

发现与明确问题、设计定位、收集处理信息、部分设计原则、造型与美感设计、设计构思、草图绘制、选择优化方案、制图标准、三视图绘制、尺寸标注、材料常识与选择、工具使用、下料、切割、加工构件、组装、装饰、设计原则、评价、测试

发现与明确问题、设计定位、收集处理信息、设计构思、设计草图、选择优化方案、下料、切割、加工构件、组装、装饰、评价、测试、说明书、知识产权与专利、电脑绘图软件(自选)

结构分类,常见的力、应力,构件的连接方式、结构强度的概念、影响结构强度的因素、结构稳定性,影响稳定性的因素、流程概念,流程框图,绘制设计简单承重结构的图纸,使用桐木条进行制作,进行结构承重测试

系统、流程、控制系统的基本组成,常见简单控制方式、设计小车的主体结构、能源供给、行驶距离控制,绘制设计草图、备料,加工制作、设计的优化改进、测试、评价、常用传感器、控制器、执行器、智能小车制作

课时建议

22

10

10

22

开设时间

高一上学期

高一上学期

高一下学期

高一下学期

定位

基础项目

提高项目

(体现分层,满足不同学校开设)

基础项目

提高拓展项目

(体现分层,满足不同学校开设)

 

四、制定项目目标

项目学习作为一种基于实践活动的学习,不仅能促进学生对于技术知识的自主构建,也能培养学生的各种能力,如项目分析能力、项目管理能力、合作探究能力、创新实践能力以及学以致用的能力等。一个项目由始至终的过程也是学生的一次情感体验过程,其间可以发展学生的技术意识,培养学生的工程思维习惯。当项目主题确定以后,教师要依据项目内容制定该项目的学习目标。项目目标的制定应紧紧围绕通用技术学科核心素养的内涵设定。即学生通过学习通用技术课程应该掌握的必备品格和关键能力。通用技术学科核心素养大致分为5个方面:技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。所谓技术意识,就是培养学生对待技术的积极情感和理性态度,真正把技术融入生活,形成技道合一理念和正确的人机观念;所谓工程思维,是以系统思考和整体分析为特征的,对复杂对象和多因素系统的深入思考,实现人、工程与自然、社会的和谐;创新设计,即帮助学生掌握技术创新与设计的基本方法,使学生成为拥有自主创新精神和创新能力的人;图样表达,就是要求学生能够合理的用图形语言表达自己技术设计的思想和方案,这种能力是学生进入技术化社会的必备能力;物化能力,是让学生体验意念具体化和方案物化过程中的复杂性和创造性,发展问题解决能力和动手实践能力。

在项目学习中,教师要思考哪些素养品质对于高中生是重要的,会影响他们今后的生活和发展?由于教学对象存在着一定的差异,因此在项目目标设定中要有一定的灵活性,根据不同的学生的学习情况设计最低目标和最高目标。根据本人的理解,列举出了项目学习中可供选择的学习目标,见表二,目标确定时可做参考。教师也可以根据项目的具体内容,从下表中选择合适的具体说明。

表二:项目教学中学科核心素养的具体说明

核心素养

具体说明

技术意识

能够对技术有正确的认知和定位,技术与自然和社会的关系、与科学、与设计的关系等

能够及时发现生活中的技术问题,用技术的眼光看待技术的发展和两面性

具有技术的保护和创新意识,掌握知识产权、专利等,尊重技术产品

具有正确的人机观念

具有对技术理解的可持续发展力

具有主动承担技术发展责任的意识,能对某一技术的未来发展做出自己的判断

……

工程思维

能够运用系统分析的方法对技术过程中的部分和整体进行决策分析和性能评估

能够运用问题探究、模型制作、技术测试等方法验证或解决问题

具有工程分析能力,能够根据技术环境变化,及时调整技术方案

在行动之前,有意识地形成对未来产品的构想、行动的目标、项目实施的路径等;有意识地预测项目实施中可能出现的问题。

具有项目管理能力,能够根据方案制定计划、明确任务、估算进度、制定进度表、跟踪进度等

具有工程与自然、社会的和谐发展的意识和思维方式

……

创新设计

能够用技术方法正确分析用户需求,对技术信息进行分类、筛选,形成设计方案或提出解决方案。

能够设计符合一般设计基本原则的新作品或改良原有作品,实现结构设计、功能设计等创新

掌握创新设计的基本方法

感悟技术文化以及创新设计的文化内涵

能够使用现代化工具和先进技术手段进行设计和优化等

具有团队建设能力,合理的角色分配、互相支持、彼此倾听

具有冲突解决能力,使用协商策略,求同存异达成共识

具有服务社会、保护资源、和谐发展的绿色设计理念

具有批判与质疑,善于发现生活中的各种新奇现象和问题,并能主动寻求资源做出解释和反馈

具有知识学习、加工和终身学习的能力

……

图样表达

具备基本识图、绘图的能力,掌握常用的技术语言

能够用技术语言正确表达技术产品和思想

能够用多样的技术手段表达图样,如电脑绘图等

了解技术语言形成的原理

能够用恰当的方式与他人交流设计想法和成果,并能在交流中提炼出有价值的信息

能够在设计过程中撰写测试报告、评价报告、总结报告等

……

物化能力

掌握常用工艺、工具和设备

能根据设计要求选择合适的材料或标准件

掌握规范加工的方法,能够正确、安全地操作,并制作出产品的模型或原型

能够编写技术作品的测试报告和使用说明书

具有持之以恒的毅力,能够一直坚持把项目完成,遇到困难积极解决,不轻言放弃。

灵活思考,能够为解决问题提出若干种方法或策略

追求精准,关注细节,肯花时间反复检验产品,审视项目实施中的每个环节,确保产品完全符合指标要求。

迁移,能够主动建立与已有经验的联系并将其运用到其他的情境中去

……

 

教学项目在教学实施过程中是一个人人参与的创造性的实践活动,它注重的不是最终结果,而是完成项目的过程。在进行教学项目设计时要注意整合相应的知识、技能、品质素养,实现理论与实践的统一,并通过制作的作品来激发学生的学习动机,提高学生的主动性和积极性。教学项目设计的严谨与否关系到通用技术课程实施的规范性,关系到学生技术素养的提高是否全面到位。只有通用技术教师且行且思,才能渐行渐远。

 

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中技术课程标准(实验)[s].北京:人民教育出版社,2003

[2]龚毅.项目教学法在通用技术课程中的应用研究.上海师范大学硕士学位论文[D].2012.3

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