对在通用技术课上实施stem教育策略的研究
时间：2020-05-04 05:19:53 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：随着素质教育的推进，STEM教育和创客教育已经成为教育的热点。在通用技术教学中，教师应该结合通用技术的学科特点，推进知识融合的STEM教育理念，让学生在进行通用技术知识的学习过程中，掌握科学、技术、工程、数学之间的联系，从而提升学生的实践能力和创新能力，提高学生的学科核心素养。本文就通用技术教学和STEM教育理念的融合进行探讨，希望能给大家带来帮助。
关键词：通用技术;STEM教育;跨学科整合;实践能力
中图分类号：G633.93 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2019）04-007-2
《关于发展众创空间推进大众创新创业指导意见》发布以来，“创客”开始进入大众视野，如何推进创客教育也成了教育关心的话题。在通用技术教育中，创客教育并不是让学生一味的进行发明创造，不顾学业而进行创业，而是要渗透创客的核心品质，通过通用技术知识与STEM教育理念的整合，提升学生的科学、技术、工程和数学基础知识，培养学生的创新精神，从而为社会输出合格的高素质人才。
一、展示通用技术实践成果，激发学生参与兴趣
学生的潜力是无限的，教师要结合通用技术学科的特点，给学生展示最新的创新成果，激发学生的参与兴趣，从而加深学生的印象，让学生积极地思考和探究，培养学生的实践意识。在参观学生创新成果展览的时候，学生对青少年科技创新大赛充满了期待，看着琳琅满目的创新作品，望着墙上挂满的荣誉证书，学生各个兴趣高涨，跃跃欲试。
教师结合通用技术的优点给学生创设趣味性情境，让学生能够切身感受到科技创造就在身边，离学生很近，通过思考和努力，每个学生都能创造出优秀的作品。同时教师给学生讲解一些贴合学生生活实际和符合学生知识水平的创新案例，传授学生的创新方法，让学生充满创作的激情。
二、参与体验，培养学生的创作能力
通用技术知识比较抽象，单凭理论的讲解，学生很难将知识与实际作品联系起来，更不要说渗透工程、技术、数学等学科知识了。因此，在通用技术课上进行STEM教育的实践研究，要以学生的实际需求为出发点，结合学生的知识水平和认知能力进行开展，这样才更有利于激发学生的兴趣，提高学生的参与积极性。下面选取学生熟悉且喜欢的电动汽车的制作为例，引导学生进行自主地设计和实践操作，将抽象的通用技术知识融于实际的实践课程中，不仅能提高学生的自主学习能力和思维能力，同时也能提高学生的跨学科研究能力，运用各个学科的知识进行实际问题的分析和解决。下面以“自制电动汽车”为例，对通用技术与stem教育结合进行分析。
1.方案设计，激发学生的创新能力
电动玩具大家并不陌生，小时候都常常玩，看似简单的玩具汽车中却渗透着各个学科的知识，通过“自制电动汽车”的科学实践活动，可以让学生将科学、数学、工程和技术等多方面的知识进行融合，并运用已有的生活经验进行实际操作，从而在设计、制作、调试和问题解决的过程中促进学生思维能力的发展，提高学生的创新能力，并且还能实现知行合一的教育理念，促进学生素质的全面发展。
“自制电动汽车”中所涉及的STEM教育内容如下：
STEM教育内容
科学重力、动力、力矩、受力平衡、电路、功率等概念。
技术运用乐高模块进行小汽车的组装，通过设计和操作，制作出外观精美、结实内用的汽车模型。并将电动系统安装到乐高汽车模型中，实现电动汽车的功能。
工程在制作的过程中，学生要根据具体情况进行分析，汽车的轮子和轴之间的力的传递，电动机上力的传输，汽车的转弯、前进、后退的实现等。
数学运用数学知識进行汽车受力、安装角度、弧度、底盘承压等各种数据的计算。
教师根据“电动汽车”的要求，让学生进行实践方案的设计，把其中涉及的各个学科的知识融会贯通，这样才能将通用技术的教学价值发挥出来。学生通过小组合作探究，互相协助和分工，通过已经掌握的经验和知识，在实践中进行创新性应用，既是提高学生素养的有效方法，也是通过实践检验学生知识掌握程度，提高学生的操作能力和创新能力的有效途径。
2.实际操作，提高学生的动手能力
学生在完成设计以后，需要根据方案进行材料的选取、实际的操作，并根据实际的效果进行及时的调整和改进。在实践的环节，教师也要参与到学生的操作当中，对学生出现的问题进行点拨和指导，让学生运用实验的方法进行分析和解决，在问题的发现和解决过程中，学生会感受到知识的实际运用，理解知识的本质，从而不断提升学生的实践能力，帮助学生更好的完成通用技术创新作品。
3.成果展示，升华学生的stem意识
各个小组将自己的实践创新成果进行展示，并给其他学生讲解其中的科学原理，分析制作过程，展现作品功能。这样，在学生互相展示作品的阶段，学生不仅能对自己做的作品更加的了解，同时也能看到更多的思路和方法，丰富教学资源，为学生的stem教育提供更多的素材，这就为学生的实践和创新提供了新的思路。同时，在学生互相展示的过程中，教师要引导学生进行自评和互评，互相将自己对作品的看法说出来，对于其中存在的不足和问题进行讨论，并寻求改进的方法，这样，学生收获的不仅仅是知识，更重要的是实践能力和创新能力。在实践中体会到通用技术的实际价值，增强了学生学习的乐趣，让学生更加积极主动地参与到通用技术的stem教育中。
到目前为止我校的通用技术课设计制作已成系列：pvc材料diy作品、自制服装、小书包系列，剪纸系列、相框系列、笔筒系列、书架系列、便携式小板凳系列、便携式台灯、简易机器人搭建、自制水火箭、变废为宝系列、激光雕刻书画作品系列、废旧泡沫切割系列等等，得到了到校参观省市领导的一致好评。
三、开展比赛活动，激发学生的创作热情
学生具有很强的好奇心和创新意识，这就要求教师要定期的组织学生开展一些有关通用技术和stem教育的创新比赛活动，调动学生的参与积极性，激发学生的竞争意识，提高学生的创作热情。因此，教师要通过具体的例子，让学生能够注意观察生活，感悟生活，在生活中收集丰富的素材，通过自己的独立思考和同学之间的探究进行各种趣味性创意的实现。这样，不仅能让学生感受到生活中的科学道理，体会到成功的喜悦，同样也能鼓舞学生的信心，激发学生的好奇心理，从而进行深入的创作参与。
在一次主题为“关注学生发展，提高技术素养”的通用技术作品创新活动中，学校学生踊跃的参加，通过自主设计制作，或是小组合作制作的形式，完成了多幅的优秀作品。其中，一个以废旧塑料纸板做的变形金刚获得了一等奖，该作品是由四名学生共同完成，一名学生负责图纸的设计，并运用信息技术将各个模型的比例和参数标注出来，通过三维模型体现出各个部件的大小和形状，一个学生在生活中收集各种废旧塑料包装盒和纸板，剩下的两名学生一个负责零件的加工，一个进行组装和测试，经过学生的测试、挑选和染色，一个活灵活现的变形金刚完成了，作品不仅造型优美，而且还能在机器人和汽車之间进行灵活的转化。学生看着同学成功的作品，更加坚定自己创新的信心，在此后的比赛中，学生的作品一代比一代精致。在实际的竞赛活动中，学生不仅仅收获了知识，更重要的是懂得了合作与分享，这样学生的思路才会越来越开阔，经验也越来越丰富，不断地提升自身的创新能力，有效地将stem教育落实到教学实处。
总之，学无止境，学生的思维和创新是随着知识和经验不断发展的，在新课程改革的背景下，教师更应该给学生提供实践和创新的机会与平台，遵循学生的想法，让学生将自己的想法变成现实。通过通用技术课上实施stem教育的策略，帮助学生将知识与实践联系起来，这样才能激发学生的探究动力，让学生大胆地在实践中进行思考和创造，发挥学生的主体性，提高学生的学科核心素养，为学生的终身发展奠定基础。
[参考文献]
[1]王晨菡，谭积斌，杨满福.国内STEM教育研究现状分析——基于CNKI期刊论文的内容分析[J].软件导刊（教育技术），2018年09期.
[2]朱征.“双高合作”——突破STEM教育瓶颈的有效尝试[J].中国电化教育，2018年11期.
[3]吕丽萍，郭艳蕊.计算机多媒体专业的特点与教学培养[J].成功（教育），2010年11期.
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