基于智慧课堂的通用技术学科核心素养培养研究

10.3969/j.issn.1671-4X.2019.13.009

基于智慧课堂的通用技术学科核心素养培养研究

◆张月香

摘 要 普通高中通用技术课程提出五大学科核心素养，分别是技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。以“常见的技术图样”教学为例，在智慧课堂环境中采用生成性教学模式变革现有的通用技术课堂教学，以期提高教学成效，培养具备学科核心素养的高素质智慧型人才。

关键词 智慧课堂；通用技术；学科核心素养；智慧型人才中图分类号：G633.67 文献标识码：B文章编号：1671-4X(2019)13-0009-04

通过对相关文献的调查研究发现，对于通用技术学科核心素养的研究较少，大部分还集中于项目学习，特别是大项目对其的影响研究上。笔者根据无锡市第一中学课程实施情况以及结合教学实践经验发现，项目学习存在诸如学生对于新项目上手慢、课堂效率低、项目学习周期长、任务繁复导致学生学习兴趣与成效不大等问题。因此，如何变革现有的课堂教学，切实提高学生的核心素养，成为亟待解决的问题。

智慧课堂 智慧课堂是以培养具有高智能和创造力的人才为目标，依赖于大数据、学习分析等技术，实施学情诊断分析和资源智能推送，开展“云+端”学习活动与支持服务，进行学习过程记录与多元智能评价的新型课堂[6]。近十年来，我国很多学者对智慧课堂进行了研究，主要集中于智慧课堂在教学中的课程改革和应用研究，智慧课堂在中小学的应用理论和实践研究，智慧课堂的本质、关键要素以及核心价值研究等。研究发现，智慧课堂以数据决策教学、即时评价反馈、立体化交流互动和智能资源推送为主要特征[7]，具有翻转课堂、个性化学习、生成性教学等多种典型教学模式，不仅注重学生知识的掌握程度，更加注重学生的能力发展、生命体验，满足学生创造的需要，培养学生创造性思维和解决问题的能力[8]，关注学生的全面发展。

因此，本研究借鉴已有成功案例，探索如何基于智慧课堂变革现有的通用技术课堂教学，以期提高教学成效，培养具备学科核心素养的高素质智慧型人才，适应未来社会和时代发展的需要。

１　研究背景

《普通高中通用技术课程标准（2017年版）》中提出，技术教育是素质教育的基本组成部分，是学生技术素养养成的重要途径，对落实立德树人根本任务、实施国家创新驱动发展战略、弘扬中华优秀传统文化和提高全民技术素养都具有重要的作用[1]。新课标对普通高中通用技术课程提出具体的五个学科核心素养，即“技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力”，这也是培养学生个人发展核心素养的重要组成部分。随着教育改革的推进，“互联网+”的到来，课堂作为教书育人与实践研究的重要场地，如何适应新课标提出的新要求，如何变革通用技术传统课堂教学以培养学科核心素养，很值得深入探索。２　相关研究现状

通用技术学科核心素养 近年来，我国逐渐开始重视学生核心素养的培养，其概念总体上来讲还较新，具体到通用技术学科，研究仍为数不多。赵柏岩在对中美两国的技术课程分析后，突出了构建核心素养的重要性

[2]

；徐停

提出基于核心素养培养的通用技术学习活动设计模型和教学过程框架，发现基于核心素养培养的通用技术学习活动可以有效地提高学生的学习能力、学习兴趣，对培养学生的核心素养有正向影响[3]；陈向阳认为，在课程内容组织上基于“大项目”“大概念”和“大综合”，在学习方式变革上彰显技术实践的“丰富性”和“深刻性”，在课程教学评价上注重任务的“真实性”“情境化”和“整合性”，将有利于学科核心素养的培养[4]；刘海青则强调了项目教学法对形成学科核心素养的重要作用[5]。

３　通用技术智慧课堂变革：以“常见的技术图样”

教学为例

针对不同的教学内容，智慧课堂的呈现形态和技术手段是丰富多样的，智慧课堂的教学策略与设计也不尽相同，应根据实际情况灵活调整，以更好地实现教学目标，提高教学效率，真正促进学生学科核心素养的培养。下面以“常见的技术图样”为例，具体分析如何基于智慧课堂对传统的通用技术课堂进行变革。

教学设计策略分析 “常见的技术图样”是“技术与

作者：张月香，无锡市第一中学，南京师范大学在读硕士，研究方向为通用技术教学（214031）。

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设计1”中第六章第二节的内容。在传统的通用技术课堂中，对于这部分内容多以教师讲解为主、学生练习为辅进行处理，学生学习积极性不高，缺乏自主学习，学习效果不好，无法对学科核心素养的培养起到促进作用。因此，笔者在深入理解智慧课堂教学后，对传统课堂进行了变革。

1）重设教学目标，培养智慧型人才。智慧课堂以培养智慧型学习人才为目标，引导学生创造性、自主地学习。教学目标的设计要关注学生智慧的形成，引导其主动体验学习过程，形成技术意识；要以培养学生的创新设计能力为核心，锻炼其工程思维，全面培养学生的核心素养。而核心素养之于三维目标既有传承更有超越，更能体现以人为本的教育思想。三维目标不是教学的终极目标，而是核心素养形成的要素和路径，学科知识是载体，学科活动是渠道[9]。

因此，笔者重设教学目标以更好地指导教学的实施。①知识载体：掌握一般技术图样所采用的投影方法，能够绘制三视图；明确尺寸标注的意义，并可以正确、完整、清晰地标注形体的尺寸；了解一般的机械加工图、电子线路图中所用符号的含义和表达方法，能识读常见的技术图样。

②核心素养。

技术意识：认识到技术图样在设计交流与表达中的重要性，并在实践过程中养成技术规范、标准意识。

工程思维：通过微项目的设计与制作，形成初步的系统与工程思维。

创新设计：经历微项目的全过程，提出符合设计原则并具有一定创造性的设计方案，发展创造性思维。

图样表达：通过探究、自主学习和微项目设计，学会利用技术图样来表达设计思想和意图，锻炼图样表达能力。

物化能力：实践微项目，将图样表达的方案转化为实物，锻炼物化能力。

2）关注学生个体，注重情感体验。不同的学生个体有不同的生活体验、理解能力和发展潜能，适应不同的学习节奏。高一的学生对技术的理解与关注点差异比较大。在教学过程中，教师应关注学生个性化的学习需求，以丰富的资源和技术支持学生个性化地发展，能让学生自定步调进行学习，体验成就感，产生积极的学业情绪，在学习的过程中不断增强自我效能感，形成良性循环，激发其对通用技术学习的热情与探究欲望。

3）优化教学模式，提升教学成效。基于对教材内容、教学目标以及学生实际情况的分析，笔者认为基于智慧课堂的生成性教学模式比较适用于本节课的教学。基于智慧课堂的生成性教学模式是指在智慧课堂环境支持下，在教学弹性预设的基础上，师生充分交互，不断调整教学活动和行为，共同构建并形成新的信息、资源的动态过程，以达到教学目标和创生附加价值

[10]

。笔者在借鉴前人研究成

果的基础上，对该模式进行了本土化改进，如图1所示。

智慧课堂可以为学生提供大量的学习资源，有助于学生整体把握教学内容，一开始就带有目的地学习，也能帮

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－　１０　－ 达成教学目标，创生附加价值 可视化技术 知识 作品 附加价值 创设情境 弹性预设 引导探究 信息记录 资源共享 资源推送 自主选择 意义建构 生成创造 自定步调 评价反思 图1 生成性教学模式 助教师弹性预设教学；通过形象化的资源，创设与学生生活密切相关或学生感兴趣的情境，为学生的设计、创作、物化提供技术支持；借助技术环境与工具，让学生能自主选择感兴趣的内容，自定学习步调，产生积极的学业情绪体验；记录学生整个学习过程中的数据，捕捉生成性信息，据，捕捉生成性信息，并将其中一部分转化为生成性资源，支持学生的意义建构；支持学生的意义建构；支持资源共享和作品展示交流，生成创造；建立线上线下成创造；建立线上线下互动交流空间，从自评、教师评价、学生互评等多方面对、学生互评等多方面对学生进行过程性评价，促进学生课后反思总结，进一步拓后反思总结，进一步拓展学习，也为课前的预设提供调整依据。

据。教学实施策略分析 教学实施是智慧课堂的核心部分，是智慧课堂的核心部分，再完美的教学设计，没有教学实施的实现，实现，也只是一纸空文。因此，笔者根据上述教学设计策略分析，采用生成性教学分析，采用生成性教学模式，对本节课内容进行如下教学实施。

施。1）教学环境。在智慧终端型的专用智慧教室实施教学专用智慧教室实施教学过程，配备有智能移动教学平台，包括畅言课堂、微云服包括畅言课堂、微云服务器、纳米触控一体黑板、教师资源制作终端，师生源制作终端，师生1:1配置手持平板（PAD）等。在实施过程中，要注意灵活应对程中，要注意灵活应对课堂上的技术故障，课前就应对可能出现的各种问题进行能出现的各种问题进行预设，想好相应解决对策。

2）教学实施流程（图2）。

①资源引入，孕育生成。教师课前将自制的各种技术图样的微视频、电子材料导入平台资源库，并通过文字云点出本课主题。学生在五分钟内自行观看学习，整体把握教学内容，带有目的地学习。

②创设情境，探究学习。

第一步，创设任务情境，演示全息投影技术，抛出微项目主题——自制简易3D全息投影仪，激发学生的学习兴趣，让学生能自主地参与后续知识的学习，主动学习。

第二步，实验感受正投影。使用教师手中的PAD，通过改变PAD与光源（灯光）、桌面、地面、墙面的相对位置，观察PAD影子的变化情况，理解正投影。

第三步，自主探究三视图。学生在初中数学中已学习

理论研究·

1.资源引入：自制微课、电子教材引入课程 2.创设情境， 探究学习 2.2自主探究三视图：长对正、高平齐、宽相等 2.3 案例分析，学习形体的尺寸标注 2.4生成创造微项目，深入理解机械加工图 3.自主选择， 自定步调 自主选择剖视图、电子电路图进行学习，完成习题，展示分享，生成创造 2.1实验感受正投影 教师做相应补充。如此，一方面可强化已进行相关内容学习的学生的理解；另一方面便于没有学习该部分内容的学生课后能快速消化，节省时间。

④小结反思，评价反馈。教师用两分钟的时间对课堂内容进行简单总结，并对学生的课堂表现进行简短评价。

3）个性化拓展升华。课后，智慧平台根据学生实际情况进行个性化资料推送，帮助学生进行拓展升华。对于内容掌握较好的学生进行高层次的拓展训练；对于仍有疑问的学生提供课后交流的平台，及时进行针对性的辅导；为没有完成课内任务的学生推送相关学习资料，以便他们课后再体验活动、完成练习。教师及时对学生的表现进行评价反馈。

智慧平台记录每个学生在整个学习过程中的数据，及时发现问题，捕捉生成性信息。同时，学生在学习过程中收集加工的资源、完成的作品等将转化为生成性资源，支持他们的意义建构，进一步生成创造，也为评价提供依据和空间。

教学评价策略分析

1）全面的过程性评价。关注学生学习记录，对学生创建的知识文档、所分享过的内容、交流的时间及次数、完成练习的正确率及时间、作品完成度等信息进行全面记录，帮助教师更好地了解学生的学习风格，对学生做出有针对性的指导，也便于学生更真实地了解自己的学习情况，对自己有客观的评价。每次学生展示交流后，推送同学评价界面，既活跃课堂氛围，也对学生的展示结果进行反馈。如此，真正做到全面的过程性评价。

2）教师的教学评价。智慧课堂支持课堂实录，教师可随时回看课堂教学实况，以发现自己在教学实施过程中存在的问题，及时调整改进，力求使自己的课堂更加关注每一个学生的学习，同时利用学习分析技术为教学研究打下基础。

4.小结反思 图2 “常见的设计图样”教学流程图 了三视图的简单知识，教师提供相关学习资料，学生在自己的PAD上自主学习，激发回忆，进一步探究三视图的绘制，完成练习题。教师根据学生完成的数据记录情况，请一位完成较好的学生总结三完成较好的学生总结三视图绘制的要领，教师做相应补充。

第四步，案例分析第四步，案例分析尺寸标注。通过对一个比较复杂的机械加工零件进行尺寸机械加工零件进行尺寸标注的过程，让学生掌握尺寸标注的基本要求和要素，明的基本要求和要素，明确各种典型尺寸标注的方法。在教师讲解过程中，学生要师讲解过程中，学生要在自己的PAD上完成该零件的尺寸标注。

第五步，生成创造第五步，生成创造微项目。基于上述知识内容的学习，让学生完成微项目“自制简易“自3D全息投影仪”，通过该项目深化理解三视图和尺寸深化理解三视图和尺寸标注，学习机械加工图的绘制要点。

项目主题：自制简3D全息投影仪。项目主题：自制简易

材料工具：PAD、白材料工具：PAD、白纸、CD包装壳、胶带纸、笔、剪刀、裁玻璃的刀。

注意事项：注意使注意事项：注意使用工具的安全（教室配有急救箱）；分小组完成，2～3人人一组。

3全息投影仪的机械加工图；简易3D项目作品：简易3D全息投影仪作品。

学生根据项目要求学生根据项目要求，通过网络搜索资料，小组合作探究，完成项目要求的作品，上传机械加工图，演示3D全息投影仪成果，并拍摄视频上传平台。教师巡视学生制作情况，及时指导，对部分先上传的作品进行简单点评反馈。

③自主选择，自定步调。学生根据自己的学习兴趣和前面内容学习的实际情况，自主选择学习内容，自定步调，最大限度产生积极的情绪体验。学习节奏较快的学生可以选择剖视图、电子电路图进行学习，完成习题，上传内容小结作为生成性资源保存；对三视图、机械加工图还存有疑问的学生可以回溯再学习；没有完成微项目的学生可以进一步完善。

根据平台记录的学生表现数据，请两位学生用三分钟的时间分别对剖视图和电子电路图的要点进行简单讲解，

４　通用技术学科核心素养培养分析

体验过程，形成技术意识 技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟[1]。在整个学习过程中，让学生自主体验，发现技术图样在设计表达和交流中的重要作用，在实践过程中养成技术规范、标准意识、技术的安全和责任意识，形成严谨、细致的技术行为习惯。

系统分析，培养工程思维 传统的课堂教学多以教师讲解为主、学生练习为辅，变革后的通用技术智慧课堂使得微项目“简易3D全息投影仪”的实施成为可能。为了完成这一微项目，学生需要运用系统分析的方法，小组合作探究完成，切实培养了工程思维。

自主探究，提升创新设计 对于微项目的实施，学生在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，提出符合设计原则并具有一定创造性的设计方案，小组成员分工合作、自主探究，分析方案优劣并进行改进，不断培养创新意识和批判性思维。

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深入练习，强化图样表达 本课主题即为常见的技术图样，突出强调图样在设计交流与表达中的重要作用。从三视图到电子电路图，各部分内容都要求学生深入练习，会识读、绘制常见的技术图样，更通过微项目的实施，使学生通过图样表达设计构想，用技术语言实现抽象与具体的思维转换。

实践项目，锻炼物化能力 通用技术教学只有实现理论知识学习与实践技能培养的有机融合，才能提高学生的物化能力。学生通过小组内部的协作分工，都参与项目实践的全过程，安全使用工具，对材料进行处理，将图样表达的方案转化为实物，并实地演示实物效果，拍摄视频上传至智慧平台。大部分组别都完成了3D全息投影仪的制作，切实锻炼了物化能力，并体验到成就感，增强了学习积极性。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准（2017年版）[S].北京:人民教育出版社,2017.

[2]赵柏岩.浅谈通用技术核心素养的构建[J].通讯世界,2016(18):242.

[3]徐停.基于核心素养培养的通用技术学习活动设计[D].山东:聊城大学,2018(6).

[4]陈向阳.学科核心素养：重构高中通用技术课程新图景[J].教育理论与实践,2018(23):6-9.

[5]刘海青.以生成技术学科核心素养为目标的通用技术项目教学实践探析[J].中国教育技术装备,2018(1):65-67.[6]邱艺,谢幼如,李世杰,等.走向智慧时代的课堂变革[J].电化教育研究,2018(7):70-76.

[7]刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育,2016(10):51-56,73.

[8]李祎,王伟,钟绍春,等.智慧课堂中的智慧生成策略研究[J].电化教育研究,2017(1):108-114.

[9]余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海:上海教育出版社,2017:50-54.

向生成的智慧学习环境[10]谢幼如,杨阳,柏晶,等.面向生成的智慧学习环境构建与应用:以电子书包为例[J].华南师范大学学报:自然科学版,2016,48(1):126-132.

５　结语

该教学案例蕴含了通用技术学科核心素养的五个方面，基于智慧课堂环境，采用生成性教学模式，让学生在学习过程中培养创新意识，提高动手能力，大大提升了教学成效，促使学生全面而智慧地发展。基于智慧课堂的通用技术变革为学科核心素养的培养指明了道路，在具体实施过程中，教师还应根据不同的教学内容、教学目标、学生情况等，合理地选择智慧课堂环境，优化教学模式，以达到更好的教学效果。■

（上接P2）

英国科学和经验论都给伏尔泰留下了深刻的印象。他也因此写下了《英格兰书简》（1729年）、《牛顿的哲学原理》（1738年）、《牛顿的形而上学》（1740年）。在他的影响下，莎特雷侯爵夫人计划把牛顿的《原理》翻译成法文，遗憾的是她因难产而死，由伏尔泰接替出版。

[5]38-39

的讨论。[5]35作为一个1733年，她同伏尔泰一起加入了力的讨论。

不是活力争论的主要领自然哲学家，她并不特别突出，也不是活力争论的主要领的生活深刻地影响了导者，但她的著作有巨大影响，她的生活深刻地影响了关于力的辩论的大多数参与者。德•沙特莱夫人为伏尔泰这一牛顿学说的介绍于1738年出版的《牛顿哲学基础》这一牛顿学说的介绍盲目地全盘接受牛顿的读物的出版做出了贡献，但她不是盲目地全盘接受牛顿的版了她的《物理学的规说法。1740年，德•沙特莱夫人出版了她的《物理学的规想的书中最好的一本。则》，此书是法国传播莱布尼兹思想的书中最好的一本。牛顿的拒绝，事实上她她对活力看法的转变并不意味着对牛顿的拒绝，事实上她法文，此项工作在克莱的下一步计划就是把《原理》译成法文，此项工作在克莱开始，后成为《原理》罗（Clairaut）的帮助下于1747年开始，后成为《原理》的唯一法文译本。[5]38

有这样两本书向人们显示，在不同的国家，知识的场所和形式是不同的：第一本是弗朗切斯科•阿尔加洛蒂（1712—17）的《艾萨克•牛顿爵士的哲学阐释之女性读本》（1737年），出版于意大利，很快就被翻译为法语、英语、德语、荷兰语以及其他欧洲语言；另一本是丰特内勒（1657—1757）的《关于世界多样性的谈话》，1686年在法国出版，也被翻译成多国文字。一直到1742年，丰特内勒持续不断地出该书的修订版。尽管他的《关于世界多样性的谈话》坚决地坚持笛卡儿的立场，但是他在晚年也不断地吸纳了牛顿的一些思想。[2]116-117■

（未完待续）

《哲学通信》是伏尔泰于1728—1729年访问英格兰期间的著作，1734年出版，并由此开始了他的职业生涯。[5]35在英格兰，伏尔泰了解了牛顿的学说，而结果就是他的书信的相当大的篇幅是关于科学的。从英格兰返回后，为了避免书中科学部分出现错误，伏尔泰听取了在荷兰的格雷弗桑德和法国牛顿学说的代表莫佩尔蒂的意见。莫佩尔蒂是巴黎科学院拥护牛顿学说的第一人，也是运用牛顿引力定理来确定地球形状的欧洲第一人，而且获得了与依据笛卡儿体系确定的地球形状不一样的结论。他的《论天体物体的形状论文》（1732年）的及时出现，大大支持了伏尔泰为他的书信集而正在进行的修改。对许多法国人而言，《哲学通信》是他们了解牛顿的入门书。

[5]37

1735年，阿尔伽罗迪正在写一本牛顿光学的书，名为《牛顿主义妇女读物》，后来这本书成为诸多介绍牛顿哲学的普及读物中最流行的一本[5]38。

在关于力的恰当测量这个争论中心有一个不寻常的女人，她就是加布丽埃勒•德•布勒特伊，即徳•沙特莱侯爵夫人（Gabrielle de Breteuil，Marquise du Châtelet）。

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