通用技术学科“设计实践教学”的组织策略

宁夏六盘山高级中学　马建国

普通高中通用技术课程是以学生的亲手操作、亲历情境、亲身体验为基础，注重“做中学”和“学中做”，强调通过设计、制作和试验等活动获得技术实践体验，立足于实践的一门课程。教学中只有让学生亲历设计的全过程，并组织动手实践，才能激发学生兴趣，激发学生创造火花，培养学生创新能力，实现课程价值。因此，课堂教学中的动手实践环节是必不可少的，不动手实践，就是违背了学科教学规律，很难落实课程目标。

宁夏六盘山高级中学是一所新建的自治区级示范高中，成立于2003年。自2004年宁夏开始实施高中新课程方案以来，我校通用技术课程开设已有8个年头了。由于领导重视、管理严格、组织规范、设施先进、教师敬业，积累了丰富的通用技术学科教学经验，课程建设在全区处于领先水平和示范地位。以下笔者从验室配置、管理、设计实践教学的选题、组织策略等方面与大家交流共享，以期为同行开展通用技术教学提供参考。

一、实验室配置

我校通用技术实验室建成于2011年年初，现有通用技术设计与探究实践活动室4个、准备室1个、作品陈列室、展览室各1个、机器人实验室2个。配备的大型工具有：微型金属锯床4台，台式数控教学金属加工车床1台，台式数控教学金属加工铣床1台，激光切割机2台，小型钻铣床1台，微型钻床2台，磨床4台，中型台钻2台……另有教具学具类、绘图工具、软件及资料、大型工具类、金工工具、木工工具、电工工具、计量工具、安全防护、耗材类等11大类约150种3000多套。机器人实验室配置有中鸣套装机器人25套，科协机器人足球2套，科协基本技能机器人1套，人形机器人3套，中央电教馆足球机器人2套，灭火机器人2套，还有基本技能比赛场地1套，足球机器人比赛场地1套，灭火机器人场地1套。

我校通用技术实验室功能齐全，设备先进，能基本满足通用技术理论教学、演示试验、分组试验、学生设计实践教学的要求。

二、实验室的管理

我校信息技术、通用技术课程由技术教研组教师任教，共有17名教师。大多数教师所学专业为计算机专业，目前通用技术课程开设了《技术与设计1》《技术与设计2》两个必修模块。我校通用技术实验室由一名通用技术教师兼职管理。主要职责是负责实验室设备、工具、器材的入库、登记、清点、造册、借出、归还，以及实验室卫生和安全工作。

为加强通用技术实验室的管理，提高通用技术实验室的利用率，提高学生的动手能力，提升技术素养，培养创新精神，学校明确要求每学期都必须最少利用两周时间，结合教材所学理论知识，确定创意设计实践主题，组织学生进入实验室，动手进行设计实践教学。学生以小组合作的形式，一般4~5人为一小组，进入实验室进行动手设计制作，之后将成品提交任课教师。任课教师将学生作品按班级进行分类收集，放入作品陈列室，之后由备课组组织任课教师对作品进行集体评比，评出一、二、三等奖作品若干件，获奖精品进行拍照后放入展览室长期保存。次品或废品中，能回收耗材的回收，其余的作废弃处理。除利用课堂时间组织学生动手设计制作外，学校每隔一年都要组织进行科技节创意设计制作、科技发明类作品展演。经过几年的积累，目前我校优秀的通用技术创意设计实践发明类作品数量已相当可观，有些作品制作精美，结构精巧稳固，受到了前来参观的上级领导和全校师生的一致好评，并在各级各类的比赛中多次获奖。

图1　

图2　

三、设计实践教学活动的选题

通用技术设计实践教学活动的选题非常重要。如果没有明确的主题，则学生就会陷入茫然和被动之中，不知道要设计什么，要制作什么，没有明确的方向。进而进入实验室动手制作时很多人就会无所事事，嬉戏打闹，浪费时间，给教师的教学管理带来很大困难。笔者认为，设计实践教学活动的选题应遵循以下原则：

（一）依托教材选主题

在通用技术必修模块1、必修模块2内容中，技术设计是主线，每章都有设计实践的内容，其中多数设计实践活动都可以完成。

（二）结合学情和可利用资料选主题

选题时难度不宜过大，要充分考虑高中生的知识储备，不能超越高中生的认知水平；设计实践项目所需成本不宜太高，价格不宜太贵，花钱太多学校恐怕不会答应。因设计实践活动所需材料五花八门，不可能全部由学校给学生提供，因此有些小型的、易于获取的、废旧可重复利用的材料让学生自己去找，要教育学生养成节约、环保的良好习惯。

（三）选题应有利于培养学生创新精神和动手能力，贴近学生生活实际

通用技术苏教版《技术与设计1》《技术与设计2》两本书中，每一章节后都有设计实践的活动，总数有40多个（见表1、表2，其中备注栏中打“姨”的为已经实现的项目）。我校在教学中因地制宜，合理选择灵活应用，收到了良好的效果。

表1　苏教版《技术与设计1》设计实践教学活动项目目录

表2　苏教版《技术与设计2》设计实践教学活动项目目录

我校每学期都要组织学生进入实验室进行设计实践活动，每次大约历时两周。高一第一学期设计实践的项目是制作便携式小板凳，第二学期为简易台灯；高二第一学期为简易相片架，第二学期为综合实践设计项目，主题由教师给定或自行确定。除了统一组织的这些设计实践活动外，结合教材内容、教学进度以及实际情况，我们还完成了教材中其他的一些设计实践活动。比较典型的有：设计制作海豹顶球的模型；以牙签为材料，设计制作一个高度不超过10cm的承重支架，测试其最大能承重多少本书；制作纸制提兜；用硬纸为主要材料搭建纸桥，测试其承重能力；对某学校高二年级某两个班的课程表进行优化设计；设计并优化一次野炊活动的流程；4~5人为一小组，周末到银川市的电脑市场考察，写出一份较为合理可行的电脑配置方案（品牌机或组装机均可，预算不超过6000元，并对配置方案中的软硬件系统加以说明）……

以上设计实践活动的开展，极大地激发和调动了学生的学习热情，丰富了学生的学习生活，开拓了学生的视野，扩大了知识面，锻炼了学生的动手能力，培养了创新精神，提高了技术素养，较好地贯彻了新课程的理念。

四、设计实践教学的组织策略

通用技术学科设计实践活动可以分为两种：单元设计实践活动及学期设计实践活动。

（一）单元设计实践活动教学组织策略

单元设计实践活动，指经历设计全过程的一个（或部分）环节，注重某一个教学目标的实现。它实施方便，可根据不同的教学要求，灵活设置。例如，基于技能训练的实践操作、基于已有设计方案物化的制作、基于过程评价的制作、技术试验、强调知识探究的活动、体现流程优化的制作活动、展示学生构思方案的设计活动、基于自动控制实现的设计等。这类设计实践活动贯穿于设计活动的始终，教师可根据教材教学内容和课标的要求灵活掌握，穿插进行，一般可当堂进行，但必须合理规划，合理安排时间，其过程可以是单纯的实践活动，也可以是单纯的设计活动，也可以设计及实践均有，不一定按照设计的五个环节来完整实施，关键是看教师能否精心进行教学设计和合理组织安排了。

（二）学期设计实践活动教学组织策略

学期设计实践活动，指经历设计的全部过程，按照设计的五个步骤，完整按部就班地走一遍，包括发明与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试评估及优化、编写产品说明书等，如苏教版教材《技术与设计1》的便捷式小凳及台灯设计项目、苏教版教材《技术与设计2》的简易相片架设计项目，学生亲身经历设计过程的全部环节，了解并体验设计的全过程，学会设计、绘制草图、下料、动手制作，体验成功的乐趣。

1.学期设计实践活动项目特点

（1）需要分阶段完成

学期设计实践项目，往往要分阶段完成，这样能使学生有充足的时间完成设计过程，并获得成功的体验。根据实际情况，一般分三个阶段，分别是问题与方案，模型制作、比较、评价与测试，其中模型制作所占的课时相对要多。

（2）注重方案的构思

学期设计实践项目首先关注独特方案的形成，这与设计分析有密切的关系，只要有实在的设计对象，就存在客观的外在因素，设计分析也有针对性，而不会笼统地说“物、人、环境”。

例如，纸桥的搭建设计，要考虑材料因素，硬卡纸抗拉性能好、抗压性能很差；要考虑结构稳固因素；要考虑制作精度和制作流程因素。

（3）模型制作是关键

模型制作是检验学生设计方案是否可行的第一步，是经历“实践—认识—再实践—再认识”的过程，在这个过程中，学生提高动手操作能力、形成严谨技术逻辑，实现技术思想方法从肤浅到深刻的飞跃。

例如，纸桥搭建制作最大的障碍是纸片间连接的问题，往往因为连接面积过少，如边边粘边、边面粘边，而导致连接处不牢固；学生通过独立思考或在教师指导下，逐步克服困难，使学生在实践中完成知识的升华。

（4）注重结果的反馈

评价测试，必不可少，它可以使学生发现自己设计的不足，是反思改进、技术素养提高的环节，也是体验成功的过程，可以把活动引入高潮，使学生体会实践操作的魅力。

2.学期设计实践活动教学组织策略

学期设计实践活动，又可以分为确定主题综合类设计实践和不限主题自由制作类设计实践。前者由教师规定主题或大致圈定一个范围，学生围绕该主题进行设计制作，如便携式小凳或台灯；后者完全由学生自由想象，充分发挥学生的想象能力、创造能力、动手能力。前者组织严密规范，属于任务驱动型，并在一定程度上使学生注重技能训练，熟练掌握各种工具的应用，也能较好地体现团队合作，但可能会圈死学生的思维，使学生陷入机械模仿、照猫画虎的怪圈，不能充分发挥学生的主观能动性；后者虽然表面上看来把主动权完全交给学生，能充分发挥学生的个性，体现学生的设计能力，锻炼思维，培养分析问题、解决问题的能力。但实际上在实施过程中，由于学生的设计制作能力有限，技术素养缺失，多数学生设计的过程陷于被动、迷茫，很长时间都确定不了设计项目，或者想象的非常理想、非常完美，作品要实现诸多功能，但在技术上根本无法实现，模型或原型根本做不出来，且制作过程比较混乱无序。

学期设计项目所蕴含的教育价值比较全面，但有一个致命的不足是载体少、教学组织困难、花钱相对要多，不易实施。

图3　

我校在实施设计实践教学过程中，采取两种方式兼而有之的方式，即开学之初进行集体备课，认真研讨课标和教材，结合教材中的设计活动，制订归纳出本学期的单元实践计划和学期设计实践计划。在制订学期设计实践计划时，教材中的便携式小凳设计和台灯制作项目必须完成，其余由任课教师确定几个主题由学生自选，也可学生自己确定主题来进行设计制作。例如：我校高二年级第二学期通用技术设计实践教学计划是综合实践设计，即从概念车的设计、富有民族特色的建筑模型、塑料瓶中的创意生活、吸管作品、鸟巢模型制作、瓶盖作品、易拉罐作品、其他创意类作品等主题中任选一主题进行设计制作，这种设计实践活动就属于学期设计实践。如图3为我校学生在通用技术实验室进行设计实践活动。

五、总结与反思

（一）技术实践活动有利于学生技术素养的提升

通过大量的教学观察和抽样教学评价反馈，笔者认为技术设计实践活动是培养学生技术素养的重要的、有效的载体。笔者归纳了一下，主要体现在以下几个方面。

1.通过亲身动脑动手制作作品，发展了学生技术学习的兴趣，初步形成了从事技术活动和技术创新的能力。

2.通过对材料进行分类、加工，了解了一些简单的工业技术基础知识，如区分各类工具，绘制平面图，制作、组装等，掌握了一些基本操作方法，感受到了技术的奥秘。

3.通过体验感悟到了劳动的艰辛和乐趣。

4.通过搜集、整理信息，懂得了如何与他人进行沟通及利用信息手段与技巧。

5.理解到创新的必要性及用途。

总之，在技术实践活动过程中，学生学到了大量的课堂以外的知识和技能，拓展了视野，形成了质量意识、经济意识、安全意识、审美意识。这些意识的形成对学生的终身发展将起到重要的影响和作用。

（二）设计实践活动教学中存在的问题

虽然我校这几年通用技术学科技术设计实践活动开展得有声有色，但是经过全面的总结与反思，发现与课程标准对通用技术学科教学目标的要求还存在一定差距。具体来说，我校在开展通用技术学科技术设计实践活动教学中主要存在以下问题：

1.学生作品质量不高

由于我校学生绝大多数来自于宁夏南部山区，且有相当数量的学生来自于农村，知识面相对较狭窄，对于科技知识、科技成果、科技产品知之甚少，动手能力相对较差，技术素养不高。因而设计实践教学活动中提交的作品技术含量不高，设计理念缺失，整体的制作和设计水平有待进一步提高。有些作品感觉就是小学生的手工作品。

2.部分学生没有真正动起手来

高中学生面临高考升学。由于高考的压力，在社会、部分学校和其他学科老师、家长的眼里，通用技术属于边缘型学科，是可有可无的。因此有个别学生学习态度不端正，对这门课缺乏足够的重视，上课做其他作业或睡觉，进入实验室后追逐打闹，或者玩手机、看课外书，干别的事，根本不动手设计制作，或者小组活动时敷衍塞责，推诿扯皮，根本什么都不干。

3.设备利用率不高

实验室配备了许多大型设备，如钻床、磨床、铣床等，但这些设备基本处于闲置状态，老师们基本没动过，也不会用，加之工作又忙，也很少能抽出时间来摆弄摆弄。在组织设计实践教学活动时，学生作品制作过程中基于安全因素的考虑，不敢让学生去用这些东西，造成设备的闲置和浪费。今后应加强设备的使用、技能的培训和操作，进一步提升教师的专业素养、动手能力和创新精神，提升设计实践教学的水平。

培养学生创新与实践能力，提升高中生的技术素养，是通用技术课程的目标。要把课程的目标落实好，贯彻好，设计实践活动是必不可少的手段。让我们行动起来，为推动通用技术课程的发展而共同努力吧！