聚焦核心素养的高中通用技术单元教学设计

摘 要：通用技术“师示生仿、师问生答”类的课堂行为不利于发展学生的学科核心素养。基于新课标和“理解为先教学设计模式”等理论，在教学实践的基础上，以学科大概念引导大项目、大过程的方式设计单元教学活动，提出聚焦核心素养的高中通用技术单元教学设计基本框架。通过学科核心素养水平、学业质量要求和单元核心概念的“三层站位”来确定单元学习目标;通过情境、学情、教材、资源的“四维要素”构成单元学习内容;通过聚焦关键问题，创设挑战性学习任务的“螺旋结构”形成单元深度学习路径。

关键词：通用技术;学科核心素养;单元教学设计

教育部于2014年4月正式印发《关于全面深化课程改革、落实立德树人根本任务的意见》，中学教师开始接触核心素养的概念。《普通高中通用技术课程标准》（2017年版）（以下简称“新课标”）提出了学科核心素养概念，并给出了学业质量水平和学科核心素养水平的具体划分标准，在课堂教学中促进学生通用技术核心素养的发展是本次课程改革的关键。在课堂教学中，学科素养往往是通过学生的学科知识、学科认知能力和操作技能等状态表现出来，在当前的通用技术课堂教学中，常见“师示生仿、师问生答”类单一传授型课堂行为，其不能促进学生手脑并用、知行合一，不利于发展学生的学科核心素养。聚焦核心素养的高中通用技术单元教学设计需要从学科的综合性特征出发，采用主题学习、项目学习等整合的学习方式，以学科大概念作为抓手，基于学科知识逻辑发展和学生认知心理开展教学设计，达成学科核心素养在课堂教学中的“落地生根”。

一、聚焦核心素养的高中通用技术单元教学设计框架

基于通用技术课程标准提出的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个主要方面的学科核心素养和“理解为先教学设计模式”等理论，以学科大概念引导大项目、大过程的方式组织学习活动，帮助学生形成学科核心素养。在教学实践的基础上，提出聚焦学科核心素养的高中通用技术单元教学设计框架。一个完整的通用技术单元教学设计可以分成确定目标、重构单元和深度学习三个环节，三者间相互关联，是围绕技术学习过程的统一体。

二、单元教学操作实施

以高中通用技术必修一《技术与设计1》第二章“技术世界中的设计”内容为例，对提出的高中通用技术单元教学设计框架做深入阐述。

（一）“三层站位”确定单元学习目标

“三层站位”环节是指将本单元教学需指向的核心素养水平和学业质量水平进行指向单元内容的读写，并具体化成课堂学习目标的过程。其包括三个操作层次：最上层是学科核心素养，中间层是学业质量水平，落地层是单元内容结构。

细分核心素养水平。通用技术学科核心素养包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个主要方面，新课标将每个核心素养划分成五个不同的水平层次，并给出表现成就的具体描述。选取其中与“技术世界中设计”单元内容有关的核心素养水平等级及其具体描述，可以获得达成单元学习目标的核心素养水平要求，这是“三层站位”中最上层的目标分析。

契合学业质量要求。学业质量水平是完成学科学习后的学业成就表现，合适的学业质量水平要求，对教学有很好的指导作用。根据学业质量要求要达成水平的表現要点，可以梳理出通用技术学科素养达成所需的学科内容，重视这些内容的学习有助于落实技术素养的培养。从学业水平考试要求出发，在确定“技术世界中的设计”单元的学业质量水平时，选取了水平1和水平2 两个等级。

梳理单元内容结构。根据核心素养要达成的水平的表现要点，可以梳理出达成学习目标需要的单元内容结构。在“技术世界中的设计”单元中，技术意识涉及学科内容包括：人工世界和人技关系的基本观念，技术的基本性质等;工程思维涉及学科内容包括：针对具体技术问题进行要素分析、整体规划等;创新设计涉及学科内容包括：发现与明确问题、收集相关信息、人机理论、设计方案;图样表达涉及学科内容包括：图样特征、图样表达，思维转换等。物化能力涉及学科内容包括：常见工艺方法，材料选择等。

根据“三层站位”可确定“技术世界中的设计”单元学习目标如下：

1.通过主题活动体验和案例分析，能理解设计的内涵，能阐述技术的特征，促进人工世界和人技关系的基本观念的形成;

2.通过技术调研等方式，了解设计的一般原则，能分析简单设计方案，培养人技理论分析能力;

3.分析市场收纳架实例，根据设计要求制订多样化设计方案，能说出技术设计的简单过程与方法，发展创新的方案构思能力;

4.经历设计及实施产品的简单技术试验的过程，能写出较完整的技术试验报告，培养实事求是、严谨细致的技术品质。

（二）“四维要素”构成单元学习内容

“四维要素”环节是指创设符合学生认知发展规律，知识结构完整，具有真实情境，学习资源完备的单元学习内容，为后续的深入学习做好铺垫、打好基础。构成单元学习内容的关键在于处理好情境、学情、教材、资源四个要素之间的关系，从学科知识逻辑和学生认知发展规律入手进行学习任务创设。

以情境要素为依托创设学习任务。素养导向的单元教学设计中，学习任务的创设离不开真实有意义的情境。学科核心素养依赖真实情境，无情境学习虽然可能带来知识技能的熟练，但不会有学科素养的发展。真实情境学习与发展通用技术学科素养之间具有很强的联系，学科实践扎根于情境之中，学科素养形成依赖于情境。

以“办公室收纳架设计”的单元主题为例，学习任务设计（见图1）源自教师办公室的真实情境。通过分析老师的办公桌上堆满作业，影响工作效率的情境，发现其中存在的问题，将需要落实的素养和相应的学科内容融合进去，根据学生认知发展规律将其分成几个环环相扣、并具有一定梯度的学习任务。

以学生学情要素为中心设计教学支架。真实情境下的学习任务是开放的、结构不良的、松散界定的，但是课堂教学需要保持效率，在设计单元学习任务时需要教师像专家一样思考，既要注意学习任务的复杂度、开放度，又要注意提供合适的学习支架，还要全面分析学生认知发展程度来设计教学支架，助推学生形成多种解决问题的方案。在收纳架主题学习中，情境的变化带来学习任务的变化，随之产生的学习难点，需要设计合适的教学支架。例如：任务一的学习难点是“如何从技术视角理解产品设计与技术发展的关系”，对应的帮助学生的支架有“现代技术体验活动”“典型现代设计案例”“先进技术拓展阅读”等。任务二的学习难点是“如何在设计中运用一般原则”，对应的帮助学生的支架有“获奖产品实物演示”“微课点播深度学习”“热门设计分组辩论”等。任务三的学习难点是“设计过程中的迭代思想的培养”，对应的帮助学生的支架有“常见产品简单拆装”“利用电脑模拟建模”“制作模型技术试验”等。

以核心概念为基础重构单元学习内容。学科核心素养表现要点和具体的学科内容需要与情境相融合。教材提供了一种开展教学的视角，但是从学情和情境考虑，将教材内容进行教学化是更好的选择。在真实情境的前提下，将“技术世界中的设计”单元中涉及的学科内容与收纳架主题中面对的真问题相融合，将这些学科内容隐藏在问题背后，设计适当的学习方式，确保学生通过探究达成单元预设的目标。根据情境的不同，涉及的学科知识要进行相应的调整，要在情境的整体框架下应有所取舍。

以信息技术要素为手段建设教学资源。新课标指出：核心素养的形成需要丰富的教学资源来支持。信息技术与具体学科的整合是未来教育发展的趋势，要加强在通用技术教学中渗透信息技术。在单元任务中选用互联网平台，可以发挥线上学习资源的丰富性、可交互性等优势。在“技术世界中的设计”单元中，可以设计交互式的3D学习平台支持学生，通过整合多种资源给学生提供多样化的学习。线上学习对于培养学生的技术意识、工程思维和图样表达等核心素养具有重要的价值，而本地学习可以进行技术实践，学生通过实践能发展物化能力，创新设计等核心素养。

（三）“螺旋层进”形成单元深度学习路径

“螺旋层进”环节是指通过聚焦关键问题，创设挑战任务，引导学生建构概念建立、知识获得、意义建构和知识迁移的认知路径。通用技术学科核心素养导向的学习问题具有四个变量：真实性、结构性、复杂性、学科性，结合真实情境设计教学活动的关键在于确保学生学习的高认知和高投入，结合评价和反思，推动深度学习。

聚焦“关键问题”支持知识逻辑。真实情境下的任务设计是围绕学科核心概念展开的，包含核心概念的问题就是任务的关键问题。支持单元深度学习通过聚焦关键问题，分层引导学生学习实践，也可以从不同角度切入，引发对问题的深入思考。在“技术世界中的设计”单元中，任务一的目的是帮助学生建立基本概念，让学生对技术与设计之间的关系有整体认识。任务载体收纳架是办公常用的人工物，通过聚焦办公室收纳架，引导学生结合实际案例分析，可以更好地从结构、材料等技术的视角去理解人工世界。任务二的目的是帮助学生发掘已有产品的设计特点，以此为基础学习设计的一般原则，理解设计的一般原则是不同时期的设计师集体智慧和经验的结晶，能帮助产品更加贴近生活，更好地融入社会和工作中。任务三的目的是经历真实的问题解决来体验设计的一般过程，理解设计是有章可循，有法可依的。任务的载体依然是收纳架，但是其具有办公室“当时当地”的特殊设计要求，成为推动学生明确问题及其设计边界，通过市场调查开展设计分析，进而形成解决方案并持续推进的重要动力。通过制作收纳架的技术实践，学生在知识获得的基础上完成意义建构。

创设“挑战激发”建构学习逻辑。在单元教学中，设计具有一定挑战性的学习任务，能促进学习的“螺旋层进”。这些挑战性任务在设计中需要考虑学生基础知识、学科的学习逻辑和认知规律，还要具有很强的学习吸引力和价值认同感，因此需要教师进行高水平加工。在“技术世界中的设计”单元中，教师要围绕设计的一般原则、设计的过程和技术试验这些核心概念，设计挑战性的学习任务，助推学生深层次思考的发生。例如：围绕“设计解决问题方案”这个核心概念，可以在方案设计中提出不同难度的约束条件和不同维度的解决思路，推动学生深入思考：办公室能提供的个人办公空间是有限的，在设计收纳架方案时，收纳的衣服数量应如何取舍？如果要采集基于个人数据的信息，应该如何开展调查？办公室是团体活动空间，必须要保留足够的通行空间，这个约束条件带来的设计限制有哪些？收纳架设计方案中，人机关系应考虑哪些方面，最主要的因素有哪些？学生通过思考和解决以上问题，帮助突破自身的“最近发展区”，获得关键能力的发展，形成良好的技术品质，发展工程思维、创新设计等方面的学科核心素养。

重视“反思实践”支持认知逻辑。“反思实践”支持认知逻辑是指在单元深度学习中应基于学生学情分析，在学习过程中引导学生积极开展反思活动，促进螺旋上升式反思性学习路径的形成。在“技术世界中的设计”单元中，通过对每个设问的具体评价和学习建议，在收纳架设计任务中，对信息调查、设计分析、方案构思、方案筛选、图样绘制、模型制作和技术试验等实践环节设计相应的反思活动，给学生提供反思的方向指导和具体反思方式指导，引导学生积极反思收纳架设计方案，促进学生建构螺旋上升的学习路径。

结束语

聚焦学科核心素养，在教学实践的基础上提出了高中通用技术单元教学设计框架，探索了学科核心素养在单元教学中的落地方式。通过将单元教学需指向的核心素养水平和学业质量水平进行细化和具体化，形成单元教学要落实的系列目标。提出的“三层站位”策略为高中通用技术单元学习目标的设定提供了一个理论自洽的模型。开发了基于“单元情境”的主题任务设计框架，整合单元情境、学科内容、表现期望和素养水平，尝试在教学中使用可交互的学习平台，发挥线上学习资源的丰富性，实现线上线下、课内课外的通联，形成可操作的素养导向的单元主题学习设计框架。通过聚焦关键问题，创设挑战性学习任务，探索了“螺旋结构”单元深度学习路径的实践做法，为研究高中通用技术单元教学设计提供了有益的参考。

参考文献

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[3]张华.论核心素养的内涵[J].全球教育展望，2016（45）.

[4]格兰特·威金斯，杰伊·麦克泰格.追求理解的教学设计（第二版）[M].上海：华东师范大学出版社，2017.

作者简介：许一鸣（1978—），男，汉族，浙江海宁人，浙江省嘉兴市海宁市南苑中学，本科，高级教师。研究方向：聚焦学科核心素养的高中通用技术大单元教学;指向学科核心素养的高中通用技术教学测评;深度学习理念下的高中通用技术项目教学等。

本文系浙江省教育科学规划课题“素养导向的通用技术单元深度学习策略研究”（编号：DH2021041）的阶段性成果。

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