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【摘要】技術(shù)教育是素質(zhì)教育的基本組成部分，普通高中的技術(shù)課程主要包括信息技術(shù)和通用技術(shù)，是培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的重要途徑?！度S設(shè)計(jì)與智造》校本課程是我校的江蘇省前瞻性項(xiàng)目課程之一，采用ADDIE課程設(shè)計(jì)模型，秉承融合信息技術(shù)和通用技術(shù)課程、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式的項(xiàng)目理念，為培養(yǎng)能設(shè)計(jì)會(huì)智造的高素質(zhì)技術(shù)人才邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

【關(guān)鍵詞】技術(shù)素養(yǎng) 校本課程 三維設(shè)計(jì)

【正文】

一、課程背景

2019年5月，無(wú)錫市第一中學(xué)成功申報(bào)了江蘇省基礎(chǔ)教育前瞻性教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“設(shè)計(jì)與智造——統(tǒng)整理念下高中生學(xué)習(xí)方式的變革”。我們遵循2017版新課標(biāo)，秉承“獨(dú)立、協(xié)作、創(chuàng)造”的校訓(xùn)，以“設(shè)計(jì)與智造”為核心，率先在高中技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展大膽探索和實(shí)踐。通過(guò)創(chuàng)設(shè)技術(shù)學(xué)習(xí)空間，落實(shí)國(guó)家課程，形成校本特色，構(gòu)建融通信息技術(shù)、通用技術(shù)、校本課程、創(chuàng)客活動(dòng)等方面的課程體系，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主整合各種有效的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生全面、自由、充分地發(fā)展，從而探索高中學(xué)校培養(yǎng)會(huì)設(shè)計(jì)、能智造的高素質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新人才的新策略。

本課程的設(shè)計(jì)采用了ADDIE模型，主要解決課程開(kāi)發(fā)的三個(gè)核心問(wèn)題，即學(xué)什么？（目標(biāo)）、怎么學(xué)？（策略）、效果如何？（評(píng)估）。該模型包括五個(gè)步驟：分析(Analysis)、設(shè)計(jì)(Design)、開(kāi)發(fā)(Develop)、實(shí)施(Implement)到評(píng)估(Evaluate)。其中，分析與設(shè)計(jì)屬前提，開(kāi)發(fā)與實(shí)施是核心，評(píng)估為保證，三者互為聯(lián)系，密不可分。開(kāi)發(fā)模型的五個(gè)步驟在時(shí)間順序上也會(huì)有交錯(cuò)和融合，甚至循環(huán)往復(fù)。

二、課程分析

1. 設(shè)計(jì)理念

三維設(shè)計(jì)與智造課程的宗旨是讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能，遵循設(shè)計(jì)思維的方法論，進(jìn)行有目的的設(shè)計(jì)與智造，以形成具有一定功能或智能的電子作品或物化產(chǎn)品作為最終成果。

“設(shè)計(jì)與智造”既是教學(xué)目標(biāo)，又是學(xué)習(xí)方式，就是在本課程學(xué)習(xí)中，引領(lǐng)學(xué)生在“設(shè)計(jì)與智造”的過(guò)程中學(xué)會(huì)“設(shè)計(jì)與智造”的一種沉浸式學(xué)習(xí)，即技術(shù)課程中強(qiáng)調(diào)的“做中學(xué)、學(xué)中做”的理念。具體來(lái)說(shuō)，教學(xué)中主要采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇性和整合性、學(xué)習(xí)過(guò)程的開(kāi)放性和實(shí)踐性、學(xué)習(xí)成果的多樣性和創(chuàng)新性。通過(guò)學(xué)習(xí)方式的統(tǒng)整和變革，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的遷移，提高學(xué)習(xí)效率和技術(shù)素養(yǎng)。

基于課程統(tǒng)整的理念，《三維設(shè)計(jì)與智造》課程融合了2017版高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中的必修模塊《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》、《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》，選擇性必修《技術(shù)與創(chuàng)造》系列模塊，以及高中信息技術(shù)的選擇性必修模塊《三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意》的相關(guān)內(nèi)容。

2.      課程目標(biāo)

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。三維設(shè)計(jì)與智造課程統(tǒng)整了通用技術(shù)和信息技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容和育人目標(biāo)，因此本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和技術(shù)意識(shí)、計(jì)算思維和工程思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力、信息社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠體驗(yàn)三維技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用，以開(kāi)闊的視野、有遠(yuǎn)見(jiàn)且理性地看待技術(shù)世界，了解三維設(shè)計(jì)的發(fā)展動(dòng)向，把握技術(shù)的本質(zhì)及其社會(huì)價(jià)值，形成信息社會(huì)責(zé)任；經(jīng)歷項(xiàng)目產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與智造，學(xué)生將面向現(xiàn)實(shí)生活和真實(shí)世界，自覺(jué)主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采用恰當(dāng)?shù)姆绞将@取并處理信息，利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，運(yùn)用計(jì)算思維和工程思維方法來(lái)界定問(wèn)題、抽象特征，領(lǐng)悟信息、數(shù)據(jù)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)和控制等技術(shù)概念及思想方法并加以運(yùn)用；通過(guò)可視化的方式，如繪制草圖、思維導(dǎo)圖及三維軟件建模等對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行圖樣表達(dá)和交流，理解三維打印的工藝和原理，在最終形成物化產(chǎn)品的過(guò)程中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度和工匠精神，達(dá)成技術(shù)學(xué)科立德樹(shù)人的終極目標(biāo)。

3.      課程內(nèi)容

本課程整合了2017版高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中的必修模塊《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》、《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》，選擇性必修《技術(shù)與創(chuàng)造》、《技術(shù)與工程》系列模塊，以及高中信息技術(shù)的選擇性必修模塊《三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意》的有關(guān)內(nèi)容，具體列表如下。

4.      學(xué)習(xí)者分析

從認(rèn)知特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代高中生是數(shù)字時(shí)代的原住民，他們對(duì)新技術(shù)和新產(chǎn)品有著與生俱來(lái)的好奇感和適應(yīng)性，因而對(duì)“三維設(shè)計(jì)與智造”選修課程的興趣濃厚，爭(zhēng)相追捧。但是，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和智造的原理、設(shè)計(jì)思維和創(chuàng)新方法都只有模糊、粗淺的認(rèn)識(shí)，真正要從新技術(shù)、新產(chǎn)品的使用者轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者、制造者，這是一個(gè)比較漫長(zhǎng)、需要積累的過(guò)程。

從先決素養(yǎng)來(lái)說(shuō)，高一學(xué)生在初中大多學(xué)過(guò)信息技術(shù)和綜合實(shí)踐課程，掌握基本的信息技能，具備簡(jiǎn)單的動(dòng)手能力。但是，初中課程的內(nèi)容簡(jiǎn)單、課時(shí)緊張、考察容易，因而在教學(xué)中，教師偏重講授和演示，學(xué)生傾向模仿和操練，大多把技術(shù)當(dāng)作“工具”來(lái)學(xué)習(xí)，忽略對(duì)技術(shù)知識(shí)、技術(shù)思維和技術(shù)文化的掌握和領(lǐng)悟，在核心素養(yǎng)各個(gè)方面的發(fā)展很不均衡。

從學(xué)習(xí)方式來(lái)說(shuō)，高一學(xué)生習(xí)慣了接受學(xué)習(xí)和分科學(xué)習(xí)，很少有跨學(xué)科學(xué)習(xí)和項(xiàng)目學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，自主、合作和探究學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和能力都欠缺。因此，對(duì)于具有一定開(kāi)放性的問(wèn)題，學(xué)生缺乏發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。對(duì)于具有一定復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，學(xué)生缺少小組分工、取長(zhǎng)補(bǔ)短的合作意識(shí)和能力。

三、課程設(shè)計(jì)

1.      課程大綱（以創(chuàng)意小臺(tái)燈項(xiàng)目為例）

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2.      資源設(shè)計(jì)

1)       文本資源：《三維設(shè)計(jì)與智造學(xué)習(xí)手冊(cè)》、《創(chuàng)意小臺(tái)燈設(shè)計(jì)項(xiàng)目手冊(cè)》

2)       視頻資源：《3D One軟件建模》系列教學(xué)微課，三維打印相關(guān)作品視頻等。

3)       教具：計(jì)算機(jī)（Windows7+Office2007以上+3D One），三維打印機(jī)和耗材若干

4)       教室環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、一體機(jī)或投影儀、音箱等

5)       網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：www.zhuangshijiaju.com,教師、學(xué)生賬號(hào)，課程發(fā)布與管理、作業(yè)上傳等功能

四、課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施策略

課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)施是個(gè)相互融合的過(guò)程。在整個(gè)校本課程實(shí)施期間，教師按照課程大綱的安排，對(duì)每一課時(shí)進(jìn)行具體的課程開(kāi)發(fā)和實(shí)施。課程開(kāi)發(fā)包括確定每課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)及具體內(nèi)容，制作教學(xué)課件，錄制教學(xué)微課，管理教學(xué)資源等。課程實(shí)施則包括上課時(shí)組織教學(xué)活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，課后批閱學(xué)生作業(yè)，點(diǎn)評(píng)學(xué)生作品。學(xué)生的作業(yè)往往反映了課程實(shí)施的成敗之處，可以為教師后續(xù)課時(shí)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施提供經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。因此，課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施的過(guò)程相輔相成。限于篇幅，本文不再按課時(shí)一一贅述。

課程的實(shí)施強(qiáng)調(diào)“學(xué)中做”、“做中學(xué)”，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主統(tǒng)整各種學(xué)習(xí)方式，真正確立學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，彰顯技術(shù)學(xué)科的實(shí)踐性和創(chuàng)造性特征。為了貼近學(xué)生生活，課程以創(chuàng)意小臺(tái)燈和校園文創(chuàng)作品為項(xiàng)目主題，具有一定的開(kāi)放性和自由度，將教學(xué)內(nèi)容與項(xiàng)目實(shí)施有機(jī)統(tǒng)整，通過(guò)學(xué)生的主體參與和實(shí)踐體驗(yàn)，激發(fā)其好奇心和求知欲，從而積極、有效地在設(shè)計(jì)活動(dòng)中建構(gòu)技術(shù)知識(shí)、應(yīng)用技術(shù)原理、體悟設(shè)計(jì)過(guò)程，生成技術(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，并逐步形成和發(fā)展計(jì)算與創(chuàng)新思維、技術(shù)與工程思維，理解技術(shù)文化，最終落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)。

項(xiàng)目學(xué)習(xí)中還融合了自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)等形式，以支撐學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。例如，三維建模軟件的操作方法，不同學(xué)力的學(xué)生需要的學(xué)練時(shí)間不同，因此教師將設(shè)計(jì)所需的各種操作方法錄制成微課。一是將視頻放在機(jī)房教師共享中，供學(xué)生上課時(shí)隨時(shí)自主學(xué)習(xí)，二是在教學(xué)平臺(tái)上開(kāi)放了網(wǎng)絡(luò)課程，供學(xué)生回家后在線學(xué)習(xí)，確保學(xué)生對(duì)操作技能的熟練掌握。創(chuàng)意小臺(tái)燈是高中通用技術(shù)必修課中的項(xiàng)目，我校要求每位學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)方案，經(jīng)小組討論后可修改完善各自方案，每人獨(dú)立自主完成臺(tái)燈制作。校園文創(chuàng)作品的開(kāi)放度較大，鼓勵(lì)學(xué)生以小組形式合作完成，體驗(yàn)群策群力、取長(zhǎng)補(bǔ)短的團(tuán)隊(duì)合作，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作能力。

五、 課程評(píng)估

1. 評(píng)價(jià)方式

課程評(píng)價(jià)包括過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)兩個(gè)部分。具體按照如下公式打分。

過(guò)程性評(píng)價(jià)：考勤20%+平時(shí)30%（課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)）

總結(jié)性評(píng)價(jià)：作品50%（包括草圖、三維模型文件及三維打印成品）

具體到項(xiàng)目作品，主要依據(jù)學(xué)生提交的《項(xiàng)目學(xué)習(xí)手冊(cè)》，其中反映了學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，開(kāi)展的討論，方案的評(píng)估，繪制的草圖，作品的實(shí)物照片，作品的自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)，最后是學(xué)生的反思。因此，作品評(píng)價(jià)同樣注重學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)。

2.      學(xué)生成果

經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，選修班所有同學(xué)都完成了創(chuàng)意臺(tái)燈作品，但完整度差異較大。有一小部分同學(xué)提交了完美的臺(tái)燈作品，用三維打印的底座、燈罩和支撐桿組裝了結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的臺(tái)燈，而且內(nèi)部電子電路焊接良好，光照效果好。大部分同學(xué)完成了一個(gè)臺(tái)燈組件（燈罩或底座）的三維設(shè)計(jì)與打印，完整度不夠，美觀度不足，但照明效果還行。部分作品如下表。

臺(tái)燈作品主要體現(xiàn)了學(xué)生的物化能力，而學(xué)習(xí)手冊(cè)則記錄了學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程，反映了學(xué)生的信息意識(shí)、設(shè)計(jì)思維、技術(shù)思維、圖樣表達(dá)等能力，是學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的綜合體現(xiàn)。除了臺(tái)燈作品，同學(xué)們還提交了《創(chuàng)意臺(tái)燈項(xiàng)目學(xué)習(xí)手冊(cè)》。他們?cè)谑謨?cè)上學(xué)會(huì)了使用九宮格、SCAMPER、KANO等設(shè)計(jì)思維方法，詳實(shí)地記錄了作品構(gòu)思、設(shè)計(jì)方案、作品草圖、臺(tái)燈照片、自我評(píng)價(jià)與反思等，教師也打分并填寫(xiě)了評(píng)語(yǔ)。

回顧課程的設(shè)計(jì)到實(shí)施，筆者認(rèn)為信息技術(shù)與通用技術(shù)的融合是可行的，而且路徑還有很多。從《三維設(shè)計(jì)與智造》課程來(lái)看，主要是立足于通用技術(shù)的必修一和必修二，整合通用技術(shù)和信息技術(shù)的選擇性必修模塊的相關(guān)內(nèi)容。通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)和混合學(xué)習(xí)，我們引導(dǎo)學(xué)生初步體驗(yàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本流程，感受了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性和實(shí)踐性，在數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的過(guò)程中訓(xùn)練了學(xué)生的計(jì)算思維、工程思維、設(shè)計(jì)思維等能力，切實(shí)提高了學(xué)生的圖樣表達(dá)和物化能力，真正提升了學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。

3.      課程反思

理想是豐滿(mǎn)的，現(xiàn)實(shí)是骨感的。在實(shí)踐中我們也發(fā)現(xiàn)了若干問(wèn)題，并提出了解決方案。一是融合課程對(duì)學(xué)生的綜合能力挑戰(zhàn)比較大，18課時(shí)比較緊張。因此項(xiàng)目難度不能太大，臺(tái)燈項(xiàng)目需要燈罩、底座、支撐桿的組裝，還有電子電路的安裝和焊接，一個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)跟上，就會(huì)使項(xiàng)目進(jìn)度變緩。目前考慮將臺(tái)燈改成小夜燈可以降低難度，說(shuō)不定更受學(xué)生歡迎。二是三維建模軟件原來(lái)采用Slideworks，但操作難度較大，現(xiàn)在準(zhǔn)備采用3D One，更適合初學(xué)者，更容易實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意。三是原先采用的無(wú)錫教育云平臺(tái)功能比較單一，對(duì)師生互動(dòng)的支持比較少，我們準(zhǔn)備采用i3DOne網(wǎng)站的云課堂，進(jìn)行課程教學(xué)與管理，嘗試線上線下混合學(xué)習(xí)的方式，期待課程教學(xué)如虎添翼，收效更佳。

【參考文獻(xiàn)】

[1]     顧建軍，吳鐵軍，普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M]，北京：高等教育出版社，2018.6

[2]     任友群，黃榮懷，普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M]，北京：高等教育出版社，2018.6

（尾注：本文系2019年江蘇省基礎(chǔ)教育前瞻性教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——“設(shè)計(jì)與智造：統(tǒng)整理念下高中生學(xué)習(xí)方式的變革”的階段性成果）