劳动技术STEM课程项目框架建构探索

靳红云/北京一零一中教师，北京海淀区劳动技术学科骨干教师

北京一零一中圆明园校区初中劳动技术STEM课程是通过一系列不同级别的项目展开的。在探索STEM课程项目式教学的过程中，我们尝试了不同领域、不同难度的多种项目，在总结多年教学实践的基础上，建构出了“分级进阶项目群”框架。框架包括单模块和多模块两大类：单模块类包括三个必修模块，多模块类包括三个等级（见图1）。两大类项目之间联系紧密，层层递进，有利于学生综合素养的螺旋式上升。

以提高学生综合素养为终极目标

在项目式教育教学的探索中我们首先要明确几个问题。

培养什么样的人？“中国学生发展核心素养”中与劳动技术STEM课程关系密切的内容有：科学精神之理性思维、批判质疑、勇于探索，实践创新之劳动意识、问题解决、技术运用。

学生在劳动技术STEM课程里能获得哪些素养？教育部印发的《普通高中课程方案学科课程标准（2017年版）》中通用技术学科的五大核心素养：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力，以及国际教育新趋势的STEM+跨学科综合素养（科学、技术、工程、数学、艺术、社会等）。

学生获得这些素养有什么用？获得这些素养的根本目的是要让学生学会学以致用、解决问题。

劳动技术STEM课程课堂教学怎么做？按照学校最新教育教学理念和项目式教学思维路径，凡事要从“人、物、环境”三方面进行综合考虑，以“安全”为前提和基础，努力创设跨学科融合的“生态·智慧”课堂。

小小隔热垫蕴含大道理

以隔热垫项目进行简单说明。

1.隔热垫项目和“人”相关的因素有：需求、审美、能力等。

人们需要用隔热垫保护台面防止被烫坏，还希望经久耐用又美观。在劳动技术课上，学生会模仿产品设计师，根据用户需求，运用综合能力进行隔热垫的设计和制作。

2.隔热垫项目和“物”相关的因素有：材料、工具、设备等。

产品的设计制作受到材料工具的限制。学生在设计时不光考虑需求，更要考虑硬件条件和成本，不是所有的需求都能满足。

3.隔热垫项目和“环境”相关的因素主要是项目的应用场景。

设计之初，学生要对应用环境做调查——自己设计的隔热垫是用在厨房灶台，隔离大型灶具呢？还是用在餐桌上隔离餐具用。

在对隔热垫项目相关的“人、物、环境”进行全面调查的基础上，学生模仿产品设计师，运用所学，综合考虑用户需求、审美、现有材料、工具、加工场地、灶具或餐具的形状和尺寸等多种因素进行隔热垫草图的绘制和修改优化，最后根据实际需求的尺寸进行画线、下料，完成作品制作。

分级进阶项目架构及项目学习流程

学生在初一初二两年时间里会经历很多项目，项目的设置是由易到难、由简到繁、由单构件到多构件、由平面到立体，难度和综合度都是逐步提高的。经过多年的教学实践、不断总结、反复提炼，我们梳理出了“分级进阶项目群”框架，主要由“单模块基础”和“多模块融合”两大类项目群组成。

“单模块基础”类包含多个项目群，每个项目群包含多个项目，项目的内容和目标都是由易到难，由低到高逐渐提升的。“多模块融合”类同样也包含多个项目，项目的综合度和难度都是分级递进的。项目学习会让学生经历一个完整的项目学习流程。项目的难易程度决定流程的复杂程度；学生对项目流程的学习也是由简单到复杂逐步提升的。

图2

项目是从“发现问题”或者“发现人们的需求”开始，经过对“人、物、环境”的综合调查分析、进行方案设计、制作模型原型，直到最后的作品评价（见图2）。如果作品符合设计技术要求则评价为“合格”，如果作品不符合设计要求就评为“不合格”，不合格就要进入下一轮的迭代优化，从寻找不合格的问题开始，问题出在哪个环节，就从哪个环节开始优化，直到评价合格为止。

图3

（一）单模块项目群各具特色

单模块项目群的三个必修模块为木工、金工、电子。每个群里项目的难度和综合度也是逐渐提高的。如：木工模块项目群的进阶图（如图3）。三个必修模块是北京市初中学业水平考试的必修内容。单模块项目群主要培养学生的技术基础，熟悉项目学习流程，发展学生的设计思维、科学精神、实践创新能力、交流表达能力等。

（二）多模块融合项目群彰显创新本色

单模块项目互相融合，就形成了多模块融合项目群，共分为三级：两个模块融合的一级项目、多个模块融合的二级项目，以及多模块数字化融合的竞赛级项目。下面举例说明二级和竞赛级项目。

二级项目举例。《创意夜灯的设计与制作》是一个多模块融合的二级项目。

该项目在引入环节通过展示多种夜灯产品，让学生通过观察比较分析夜灯的特点和存在的问题，也就是“项目学习流程”的“发现问题”环节。接下来，学生按照“项目学习流程”完成方案设计，运用单模块项目中学到的各种技术和综合能力完成作品。

从完成的作品可以看出学生的创新设计和物化能力是不同的，有的作品是普通台灯样式，很实用；有的进行整体考虑外观设计成小亭子，亭子的顶部和灯罩很相似；有的设计突破常规，看上去不像灯但又具有灯的功能。

我们之所以把项目进行分级分群，从学习本身来说，综合素养和能力的获得需要一个相对漫长的，由低到高的过程。从个体发展来说，学生的基础和能力是有差异的，我们努力创建的“安全·生态·智慧”课堂就是要让所有的学生在安全的环境里、有限的条件下完成力所能及的项目，让每一个个体的综合素养都能得到相应的提高。

对于基础好、能力强、学有余力的学生，还可以学习用电脑软件制图，用3D打印和激光雕刻进行物化操作。2019届的学生设计了一个可以调节亮暗的别墅夜灯（见图4）。这样一个复杂作品能够发展学生的高阶设计思维和数字化加工的高阶物化能力。

图4

图5

图6

竞赛级项目举例。多模块融合项目群还充分考虑学生的个性需求和能力梯度，让相同爱好的学生结成小组，以兴趣为根本动力进行选择性的项目学习。对于能力强的小组在老师的指导下可以直接进入竞赛的备赛状态。

《未来绿色智慧家园沙盘》作品（见图5）就是在四选一项目基础上进行备赛升级完成的一个多模块融合的竞赛级项目。该作品是以“别墅夜灯”小组的调光夜灯为中心，经过优化升级，增加辅助模型完成的，实际效果也非常出众（见图6）。这一作品参加了2018年北京市教委组织的TID竞赛并获奖，同年10月在北京国际设计周展出。

竞赛级项目为学生提供了更高的展示平台，可以发展学生运用现代化的数字加工技术完成大型复杂作品的高阶创造能力。

以项目群为架构的劳动技术课程以设计学习、操作学习为主要特征，是一门立足实践、注重创造、体现科技与人文相统一的课程。这和STEM教育强调的培养“跨学科综合素养”是一致的。我们会继续探索，不断实践、不断提高学生的综合素养，朝着“知行合一 解决问题”的终极目标继续前行！