基于STEM教育的通用技术教学模式探究

基于STEM教育的通用技术教学模式探究

易刚

重庆市綦江区东溪中学重庆401434

摘要：STEM是科学、技术、工程、数学四个词的英文首字母集合，当前，STEM科学教育正在世界范围内迅速发展。本文以STEM教育理论为指导，结合通用技术项目教学中出现的问题，对项目实践执行过程进行探索，旨在提高学生学习参与度，强调学科之间的相互融合，同时培养学生解决实际问题的能力和团队协作意识。

关键词：通用技术；STEM教育；项目教学

一、STEM教育的特征

STEM教育是科学、技术、工程和数学（Science，Technology，EngineeringandMathematics）四个英文单词首字母的缩写。四个英文单词分别代表了四门独立的学科领域，但跨学科、整合性是STEM教育区别于传统的分科教育的典型特征。

1.整合性：整合性是STEM教育区别于传统分科教学的核心特征。在运用学科知识解决实际问题时，STEM教育强调各学科有目的地融合，在授课过程中要求教师打破传统的学科内容框架、跨越学科间的界限、用整合的方法进行教学、利用各学科之间相互关联的知识，从不同角度解决问题。

2.体验性：在教学方法上，STEM教育将工程设计的思想融入教学中，学生通过参与高质量的体验性学习活动，完成知识的学习与建构，并提升个体对知识的认知深度。

3.探究性：STEM教育一般以项目实施为基础，其过程遵循提出任务、设计项目方案、动手操作、交流反馈等环节。学生作为项目的设计者，在解决项目问题的过程中探究科学知识的生成、培养科学思维、科学品质和创新能力。

4.合作性：STEM教育注重群体协作。学生完成项目任务的过程离不开教师、同学、家长，以及企业家、科学家等社会力量的帮助，在与他人合作交流的过程中相互帮助、相互启发，多角度获取信息，最终完成项目并获取知识。

二、STEM教育下通用技术项目教学实践的含义

从国外的STEM教育来看，STEM的实践被大多数学生所接受，特别是在实际动手操作方面，被认为是有趣的和值得投入精力的。校园中基于问题探究的教育教学环境，有利于STEM教育的开展，由此学生学习的主动性、协同能力和人际交互能力相对更好，这也是多数学校整合STEM理念比较典型的做法。STEM教育的体验性特征对于指导通用技术教学有着积极作用，它鼓励学生在实践的过程中参与、体验并获得知识。

三、STEM教育融入通用技术课程中的方法

1.从教材上分析的视角来看，在科学教育领域，美国的教材一直受到研究者的关注，而且已经有了不少的研究成果。在这个过程中，不仅能了解美国科学教育的特点及整体发展趋势，也能通过教材的内容丰富、结构适当以及语言生动，进而了解教材内容精心设计的呈现方式、各种功能栏目的合理安排。

通用技术的教材正是立足于对技术的重新解读，真正摒弃技术及技能的传统观念，注重人文引领下的作为“文化的技术”、“方法的技术”和“行为的技术”三者的有机统一。

2.从研究项目的视角来看，让学生自主开展一个STEM的研究项目是培养STEM素养最好的方式。从发现研究问题，到自己得出研究方法，这一个完整研究过程最好是自己亲身去体验，因此STEM教育的方针在于让学生在科学课程中发现自己感兴趣的事物，在教师的指导下练习完成，这对于通用技术课程来说也是很关键的一点。

3.从STEM课堂的特点来看，STEM教育回归了科学教育的本质，科学引领学生探索世界，让学生能够学习到设计能力、解决问题的能力、创新的能力，是STEM教育课堂的精髓所在。在课堂上，教师的引导是至关重要的，教师提出问题，学生自主组成讨论小组，进行对问题的探讨活动，以便激发学生的创新能力和对科学的兴趣。

四、STEM教育理念下的通用技术教学模式

通用技术（GeneralTechnology），是指在日常生活中广泛运用，并且对未来的发展具有指导意义和价值的技术，具有基础性强、通用性广泛、价值性高等特点。在普通高中教育阶段，通用技术课程要实现以下目标：一是，关注全体学生的发展，着力提高学生的技术素养；二是，注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养；三是，立足科学、技术、社会的视野，加强人文素养的教育。

STEM教育理念下的课堂以学生为中心，在基于真实问题的教学情境中，教师提出具体问题，学生分成小组，运用STEM教育中的学科知识进行探究、协作式学习，学生通过问题分析、资料收集、交流探讨，设计出解决问题的方案。教师在此过程中引导学生完成对知识的建构，最终落实到实践，完成问题的解决。

通用技术是一门高度综合的课程，是对学科体系的超越，它强调各学科、各方面知识的联系和综合运用。结合STEM教育的特性及以上教学模式，可将教学过程分为以下五个步骤：①教师根据教学内容联系实际问题，设计出便于学生理解的教学情境；②教师根据教学情境，提出适合学生难度的问题；③学生分成小组，运用STEM教育中的学科知识进行探究、协作式学习；④教师在学生探究与协作学习的过程中给予学生帮助，引导学生进行知识的建构；⑤学生依据解决问题的方案，动手实践以解决问题。

五、STEM教育对于通用技术课程的影响

1.整合课程设置，实现跨学科学习。STEM教育在课程设计、课程组织方面，实现了跨学科学习的重大突破。我国目前的通用技术教育多采用分科教学模式，各学科分别由不同教师负责授课，各学段、各单元之间学科界限清晰，未真正考虑到学科之间的联系。STEM教育为我们整合通用技术课程提供了好的参考，各教育部门、各学校组织专门人员，应在认真研读科学课程标准的基础上，打破学科界限，开发、编写、研制适合当地教学实际的科学教材，实现跨学科学习。

2.增加STEM实践活动，支持课堂外STEM教育，培养学生学习兴趣。兴趣是最好的老师，使学生在学习之初就对STEM产生浓厚的兴趣是STEM教育重中之重。STEM实践活动及课堂外教育，可以培养学生的学习兴趣，又可以使学生将理论知识运用于实践，从而能够更好地理解、运用所学知识，也为将来成为一名优秀的高科技人才奠定了基础。

3.结合STEM教育合理选择和设计主题。目前不少已开设STEM教育的学校是翻译和借鉴了国外既有的STEM案例。这虽然对于短时期内开设课程有直接帮助，但要使STEM教育发挥其对学生实践能力培养的价值，中小学校应坚持因地制宜、自主开发的原则，从以下角度进行开发和设计STEM教育主题。第一，紧贴STEM教育理念与基本特征。最大化地融合多门课程，依据科学、技术、工程和数学等标准解决不同的挑战，设计有助于培养学生问题解决能力的综合性主题。第二，主动挖掘所在地区、学校的资源，使其最大化地辅助于学校课程实施。第三，充分考虑学生的学习愿望与需求，调动起积极性，学生应该是研究主题的参与设计者、研究方案的设计者和执行者、研究成果的设计者和检验者。

语结束

总之，STEM教育下的项目教学不但能将通用技术的理论知识和实践操作相结合，还能充分激发学生的学习积极性、营造良好的课堂氛围，从而有效提高课堂教学效率和质量，充分发挥出项目教学法在通用技术教学中的效果。

参考文献：

[1]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，2016，（05）。

[2]李静芳项目教学法在通用技术课程中的应用研究[J].亚太教育，2015，（05）。