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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。《三維設(shè)計與智造》校本課程是我校的江蘇省前瞻性項目課程之一，采用ADDIE課程設(shè)計模型，秉承融合信息技術(shù)和通用技術(shù)課程、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式的項目理念，為培養(yǎng)能設(shè)計會智造的高素質(zhì)技術(shù)人才邁出了堅實的一步。

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

【正文】

一、課程背景

2019年5月，無錫市第一中學(xué)成功申報了江蘇省基礎(chǔ)教育前瞻性教學(xué)改革實驗項目“設(shè)計與智造——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“獨立、協(xié)作、創(chuàng)造”的校訓(xùn)，以“設(shè)計與智造”為核心，率先在高中技術(shù)領(lǐng)域開展大膽探索和實踐。通過創(chuàng)設(shè)技術(shù)學(xué)習(xí)空間，落實國家課程，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)客活動等方面的課程體系，以項目學(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)會設(shè)計、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)計采用了ADDIE模型，主要解決課程開發(fā)的三個核心問題，即學(xué)什么？（目標(biāo)）、怎么學(xué)？（策略）、效果如何？（評估）。該模型包括五個步驟：分析(Analysis)、設(shè)計(Design)、開發(fā)(Develop)、實施(Implement)到評估(Evaluate)。其中，分析與設(shè)計屬前提，開發(fā)與實施是核心，評估為保證，三者互為聯(lián)系，密不可分。開發(fā)模型的五個步驟在時間順序上也會有交錯和融合，甚至循環(huán)往復(fù)。

二、課程分析

1. 設(shè)計理念

三維設(shè)計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)，并運用所學(xué)知識與技能，遵循設(shè)計思維的方法論，進(jìn)行有目的的設(shè)計與智造，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)計與智造”的過程中學(xué)會“設(shè)計與智造”的一種沉浸式學(xué)習(xí)，即技術(shù)課程中強調(diào)的“做中學(xué)、學(xué)中做”的理念。具體來說，教學(xué)中主要采用項目學(xué)習(xí)方式，強調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇性和整合性、學(xué)習(xí)過程的開放性和實踐性、學(xué)習(xí)成果的多樣性和創(chuàng)新性。通過學(xué)習(xí)方式的統(tǒng)整和變革，引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)知識與技能的遷移，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1》、《技術(shù)與設(shè)計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)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。三維設(shè)計與智造課程統(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)生的信息意識和技術(shù)意識、計算思維和工程思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力、信息社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。

通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠體驗三維技術(shù)在社會生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用，以開闊的視野、有遠(yuǎn)見且理性地看待技術(shù)世界，了解三維設(shè)計的發(fā)展動向，把握技術(shù)的本質(zhì)及其社會價值，形成信息社會責(zé)任；經(jīng)歷項目產(chǎn)品的設(shè)計與智造，學(xué)生將面向現(xiàn)實生活和真實世界，自覺主動地發(fā)現(xiàn)問題，采用恰當(dāng)?shù)姆绞将@取并處理信息，利用計算機和網(wǎng)絡(luò)開展數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新設(shè)計，運用計算思維和工程思維方法來界定問題、抽象特征，領(lǐng)悟信息、數(shù)據(jù)、計算、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用；通過可視化的方式，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1》、《技術(shù)與設(shè)計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)知特點來說，現(xiàn)代高中生是數(shù)字時代的原住民，他們對新技術(shù)和新產(chǎn)品有著與生俱來的好奇感和適應(yīng)性，因而對“三維設(shè)計與智造”選修課程的興趣濃厚，爭相追捧。但是，對于產(chǎn)品設(shè)計和智造的原理、設(shè)計思維和創(chuàng)新方法都只有模糊、粗淺的認(rèn)識，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)計者、制造者，這是一個比較漫長、需要積累的過程。

從先決素養(yǎng)來說，高一學(xué)生在初中大多學(xué)過信息技術(shù)和綜合實踐課程，掌握基本的信息技能，具備簡單的動手能力。但是，初中課程的內(nèi)容簡單、課時緊張、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”來學(xué)習(xí)，忽略對技術(shù)知識、技術(shù)思維和技術(shù)文化的掌握和領(lǐng)悟，在核心素養(yǎng)各個方面的發(fā)展很不均衡。

從學(xué)習(xí)方式來說，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)和項目學(xué)習(xí)經(jīng)驗，自主、合作和探究學(xué)習(xí)的機會和能力都欠缺。因此，對于具有一定開放性的問題，學(xué)生缺乏發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的意識和能力。對于具有一定復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性的問題，學(xué)生缺少小組分工、取長補短的合作意識和能力。

三、課程設(shè)計

1.      課程大綱（以創(chuàng)意小臺燈項目為例）

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2.      資源設(shè)計

1)       文本資源：《三維設(shè)計與智造學(xué)習(xí)手冊》、《創(chuàng)意小臺燈設(shè)計項目手冊》

2)       視頻資源：《3D One軟件建?！废盗薪虒W(xué)微課，三維打印相關(guān)作品視頻等。

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

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

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

四、課程開發(fā)與實施策略

課程的開發(fā)與實施是個相互融合的過程。在整個校本課程實施期間，教師按照課程大綱的安排，對每一課時進(jìn)行具體的課程開發(fā)和實施。課程開發(fā)包括確定每課時的教學(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。課程實施則包括上課時組織教學(xué)活動，指導(dǎo)學(xué)生實踐，課后批閱學(xué)生作業(yè)，點評學(xué)生作品。學(xué)生的作業(yè)往往反映了課程實施的成敗之處，可以為教師后續(xù)課時的開發(fā)與實施提供經(jīng)驗和教訓(xùn)。因此，課程開發(fā)與實施的過程相輔相成。限于篇幅，本文不再按課時一一贅述。

課程的實施強調(diào)“學(xué)中做”、“做中學(xué)”，以項目學(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)意小臺燈和校園文創(chuàng)作品為項目主題，具有一定的開放性和自由度，將教學(xué)內(nèi)容與項目實施有機統(tǒng)整，通過學(xué)生的主體參與和實踐體驗，激發(fā)其好奇心和求知欲，從而積極、有效地在設(shè)計活動中建構(gòu)技術(shù)知識、應(yīng)用技術(shù)原理、體悟設(shè)計過程，生成技術(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗，并逐步形成和發(fā)展計算與創(chuàng)新思維、技術(shù)與工程思維，理解技術(shù)文化，最終落實學(xué)科核心素養(yǎng)。

項目學(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)練時間不同，因此教師將設(shè)計所需的各種操作方法錄制成微課。一是將視頻放在機房教師共享中，供學(xué)生上課時隨時自主學(xué)習(xí)，二是在教學(xué)平臺上開放了網(wǎng)絡(luò)課程，供學(xué)生回家后在線學(xué)習(xí)，確保學(xué)生對操作技能的熟練掌握。創(chuàng)意小臺燈是高中通用技術(shù)必修課中的項目，我校要求每位學(xué)生設(shè)計一個方案，經(jīng)小組討論后可修改完善各自方案，每人獨立自主完成臺燈制作。校園文創(chuàng)作品的開放度較大，鼓勵學(xué)生以小組形式合作完成，體驗群策群力、取長補短的團隊合作，提升學(xué)生的團隊意識和合作能力。

五、 課程評估

1. 評價方式

課程評價包括過程性評價和總結(jié)性評價兩個部分。具體按照如下公式打分。

過程性評價：考勤20%+平時30%（課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)）

總結(jié)性評價：作品50%（包括草圖、三維模型文件及三維打印成品）

具體到項目作品，主要依據(jù)學(xué)生提交的《項目學(xué)習(xí)手冊》，其中反映了學(xué)生在項目學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，開展的討論，方案的評估，繪制的草圖，作品的實物照片，作品的自評、互評和教師評價，最后是學(xué)生的反思。因此，作品評價同樣注重學(xué)習(xí)過程評價。

2.      學(xué)生成果

經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，選修班所有同學(xué)都完成了創(chuàng)意臺燈作品，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)完成了一個臺燈組件（燈罩或底座）的三維設(shè)計與打印，完整度不夠，美觀度不足，但照明效果還行。部分作品如下表。

臺燈作品主要體現(xiàn)了學(xué)生的物化能力，而學(xué)習(xí)手冊則記錄了學(xué)習(xí)的整個過程，反映了學(xué)生的信息意識、設(shè)計思維、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)。除了臺燈作品，同學(xué)們還提交了《創(chuàng)意臺燈項目學(xué)習(xí)手冊》。他們在手冊上學(xué)會了使用九宮格、SCAMPER、KANO等設(shè)計思維方法，詳實地記錄了作品構(gòu)思、設(shè)計方案、作品草圖、臺燈照片、自我評價與反思等，教師也打分并填寫了評語。

回顧課程的設(shè)計到實施，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)計與智造》課程來看，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。通過項目學(xué)習(xí)和混合學(xué)習(xí)，我們引導(dǎo)學(xué)生初步體驗了產(chǎn)品設(shè)計的基本流程，感受了產(chǎn)品設(shè)計的系統(tǒng)性和實踐性，在數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的過程中訓(xùn)練了學(xué)生的計算思維、工程思維、設(shè)計思維等能力，切實提高了學(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

理想是豐滿的，現(xiàn)實是骨感的。在實踐中我們也發(fā)現(xiàn)了若干問題，并提出了解決方案。一是融合課程對學(xué)生的綜合能力挑戰(zhàn)比較大，18課時比較緊張。因此項目難度不能太大，臺燈項目需要燈罩、底座、支撐桿的組裝，還有電子電路的安裝和焊接，一個環(huán)節(jié)沒跟上，就會使項目進(jìn)度變緩。目前考慮將臺燈改成小夜燈可以降低難度，說不定更受學(xué)生歡迎。二是三維建模軟件原來采用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，更容易實現(xiàn)創(chuàng)意。三是原先采用的無錫教育云平臺功能比較單一，對師生互動的支持比較少，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)改革實驗項目——“設(shè)計與智造：統(tǒng)整理念下高中生學(xué)習(xí)方式的變革”的階段性成果）