通用技术设计方案
高中通用技术学科单元视角下的活动设计,通常需要关注单元的技术活动载体、情境、目标、资源、环节、评价等要素,围绕培养学生学科核心素养的要求进行整体设计,贯穿整个单元教学。
本文以高中通用技术必修课程《技术与设计1》中的第二单元为例,对单元视角下的活动设计从基础性、规律性的内容方面进行一些探索。
一、单元的名称是“技术设计及表达”还是“技术设计过程”
《普通高中通用技术课程标准(2017年版2020年修订)》中指出,必修课程《技术与设计1》模块由“技术及其性质”“技术设计过程”“工艺及方案实现”“技术交流与评价”四个单元组成。
《技术与设计1》内容结构图
在单元规划时,建议将新的教材通用技术必修《技术与设计1》第二章“技术设计及表达”中的“第1节 技术设计的一般过程”“第2节 技术设计原则、分析与优化”“第3节 技术设计的表达”归为一个单元。
《技术与设计1》目录
建议单元的名称和新的课程标准的名称一致,称为“技术设计过程”,它的内容结构涵盖了第二章的所有三节的内容。
第二单元结构图
二、技术活动载体是“爬楼梯手拉车的设计”还是“循迹小车底板的设计”
《普通高中通用技术课程标准(2017年版2020年修订)》中指出,必修课程《技术与设计1》模块教学实施的全过程可以采取大项目加辅助案例的形式。
大项目应选择基础性好、综合性强且贴近学生生活的技术设计项目,如“可调节亮度的学生用小台灯的设计”“可调节高度的学生课桌的设计”“橡皮筋动力导盲小车的设计”“多功能笔筒的设计”等。其中,“可调节亮度的学生用小台灯的设计”的技术设计项目来自苏教版高中通用技术必修《技术与设计1》“可调节高度的学生课桌的设计”的技术设计项目来自科教版高一劳动技术教材。
人教版“技术设计过程”单元建议选择什么样的技术活动载体,能满足“基础性好、综合性强且贴近学生生活的技术设计项目”?
人教版高中通用技术必修《技术与设计1》“技术设计过程”单元,新教材从“爬楼梯的手拉车设计思考”到“爬楼梯小车方案信息收集”到“爬楼梯小车方案”,再到“草图表达爬楼梯小车”“计算机辅助绘制的支架和轮子三视图”“立体图表达爬楼梯小车”,接着到“车轮设计需要改进”“改进设计后的车轮”“完善构思方案”,最后到“进一步完善设计后的车轮”等一系列图片,引领我们随着爬楼梯小车经历技术设计的一般过程。
本单元核心任务以“爬楼梯手拉车的设计”为载体,让学生通过爬楼梯手拉车轮子的设计制作,进行初步的技术设计体验,经历技术设计的全过程。使学生了解到技术设计是一个动态发展的过程。在具体的设计中,某些阶段或步骤可能会发生改变,步骤之间不是简单的单向关系,可能会出现循环、反复等。因此,不能把技术设计的过程完全简单化、模块化,而应该根据具体的问题需求、具体的技术设计进行灵活处理。学生通过核心任务,体验技术设计的一般过程之后,可以基于真实需求,综合应用技术设计的一般过程,解决“循迹小车底板的设计”。
第二单元核心任务
三、概念界定
单元视角下的活动设计就是从单元视角构建单元核心任务并分解为活动,梳理核心知识并作课时安排的建议。核心任务的分解是将核心任务分解成若干个前后递进、彼此关联的活动,降低教学实施的难度。
第二单元的核心任务是以爬楼梯手拉车的设计经历技术设计的一般过程,可分解成六个活动。
● 活动一:爬楼梯手拉车的设计需求研究。
● 活动二:构思爬楼梯手拉车轮子的设计方案。
● 活动三:爬楼梯手拉车轮子的设计表达。
● 活动四:制作爬楼梯手拉车轮子的模型或原型。
● 活动五:爬楼梯车轮的设计优化实践。
● 活动六:撰写爬楼梯手拉车轮子的设计说明。
“核心知识”“课时安排”是列举活动对应的核心知识点及建议安排的课时数。“技术设计过程”单元共12课时。建议给“核心知识”中的“设计优化”单独安排1课时。
第二单元核心知识和课时安排
四、活动举隅
如何进行具体的活动设计呢?活动包括活动名称、活动描述、活动情境、活动目标、资源支持、活动环节、活动评价等要素。
以核心任务中的活动一为例
● 活动名称:爬楼梯手拉车的设计需求研究。
● 活动描述:体验人力及常用购物手拉车搬运重物上楼梯的过程,发现并明确问题。
● 活动情境:上海高中生在老年人需求调查中发现,随着年龄的增长,居住在多层住宅中的老年人提东西上楼比较困难,希望能在平面手拉车基础上设计一个人力拖动的小车,既可以在平整地面上拉动,也可以爬楼梯时使用。
● 活动目标:发现问题、明确问题和信息收集与处理。
● 资源支持:楼梯、现有的购物手拉车、网络资源
● 活动环节:
环节1:发现问题
① 创设使用爬楼梯手拉车搬运重物这个真实情境,通过实地考察、模拟场景实验等方式使学生了解爬楼梯手拉车目前所存在的技术问题。
② 针对“谁是真正的用户”“需要满足用户什么样的真实需求”这两个要素引导学生思考、讨论,发现爬楼梯手拉车的设计需求。
环节2:明确问题
运用“框架式设计结构” 从问题、方案、材料、可行性、创新性等方面分析,明确爬楼梯手拉车的设计需求,即通过改善手拉车轮子的结构实现爬楼搬运重物的功能。
环节3:信息收集与处理
组织学生调查研究市场上爬楼小车轮子的优缺点,为设计改善爬楼梯手拉车的轮子提供所需信息。
● 活动评价:
对环节1及环节2的评价
能通过调查等某种方式,列出用户某个需求和需要解决的主要技术问题,能够运用图表分析等定量、直观的分析方法,明确用户某个需求和需要解决的技术问题,能运用人机关系等理论,发现用户的多方面需求及其关联性,多方面分析需要解决的技术问题,能运用用户模型等分析方法,提炼用户的独特需求和确认所要解决的特定技术问题,综合运用多种方法,挖掘用户的潜在需求,多视角认识所要解决的技术问题,形成对用户需求和技术问题的敏感度。
对环节3的评价
收集的信息是否全面且真实准确,收集信息的方式是否多样,能否将收集到的信息分类整理,能否筛选处理收集到的信息,生成设计所需信息。
高中通用技术单元视角下的活动设计,强调从单元整体出发设计活动,突出教学目标、内容和过程的整体性、联系性和发展性,从而培养学生在技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力上的通用技术学科核心素养。
■?供稿
上海市崇明区教育学院??黄瑾
■?审校
上海市教委教研室??管文川
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