指向素养发展的实践活动设计探究*——以高中通用技术教学为例

马中江|嘉兴教育学院

2014 年，教育部研究并制定各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备适应终身发展和社会发展需要的必备品质与关键能力[1]。践行素养要求，是一线教学应该具有的价值观念和发展观，也是立德树人根本任务的题中应有之义。学科教学立德树人的表现形式是培养学科核心素养。为此，学科教学应坚持以学生为主体，引导其以主人翁的姿态沉浸在学习中，而学科实践活动完全匹配了学生在真实情境中的个性化学习。由此，指向素养发展的实践活动便应运而生了。以下以高中通用技术教学为例进行阐述。

一、指向素养发展的实践活动概述

（一）定义

不同领域的实践活动有不一样的内涵，也承载了不一样的功效。实践活动可以是以“活动”为特征的实践性任务，也可以是以“实践”为核心的活动性探索。指向素养发展的实践活动是一种有计划、有组织、有目的的探索性、体验式活动，强调学生在自主探究或协作探究中完成真实问题的解决，同时习得新的知识与新的能力。该实践活动是支持学生核心概念理解与关键能力提升的重要载体。例如，学生可以在技术实践活动中快速构建技术知识，应用技术原理，体悟设计过程，生成构思、绘图、操作、试验、测量、评价等技术学习经验[2]，提增学科思维尤其是技术与工程思维的形成与发展。

（二）要素

实践活动是学科教学体系背景下的一种促进性教学活动，旨在问题的求解或迭代升级。作为问题求解的过程，一般来说，其应该包含问题的提出、问题的分析、问题的解答和问题的反思等环节。因此，一个完整的实践活动由活动目的、活动情境、问题分析、活动准备、主要过程、讨论反思等要素构成。设计指向素养发展的实践活动就是系统分析、整体规划、全面求证，设计好活动的每个要素。指向核心素养的实践活动设计须综合考虑实践活动主体、实践活动客体、核心知识与技能、驱动性问题、高阶认知策略、学习实践、学习成果及其公开展示和全程评价这些要素。实践活动的要素及其结构关系如图1[3]所示。

图1 实践活动的要素及其结构关系

（三）设计过程

设计一个恰当的实践活动是高效实施教育教学的重要环节，是教育教学的前提关键，也是教育教学的行进指南。设计实践活动的过程就是处理教学内容、教学主题、教学目标等之间的融合关系：首先要解决的是教学内容与学生需求的高度匹配性，搭建两者之间的共赢桥梁；其次是科学合理地设计活动的子环节，达成点点设计、以点到面的整体规划；最后是考虑多元化、主体性、高精准的评价机制，奠定“实施、反思、再提升”的良性循环基础。

围绕素养发展的构建主线，实践活动的设计可大体依托“发生、发展、结束、升华”阶梯式设计思路（如图2 所示）。第一，确定目标：分析教材内容，明确学习任务对应的学习目标。第二，选定方式：依据学习目标选择恰当的活动方式（如设计、拆解、组装、实验、考察等）。第三，设计情境：寻找与学习任务契合的真实情境，依据学习目标明确活动目的。第四，设置活动：紧扣重要概念，结合情境设计问题并进行分析。第五，规划过程：依据活动方式确定活动需要的材料与工具，根据问题规划活动过程。第六，评价拓展：对学习任务进行评价反思，在此基础上进行应用拓展，提出需要或可以进一步讨论的深层次问题。

图2 实践活动的阶梯式设计思路

如在“流程及其设计”章节的学习过程中，如果采用传统的教法，会让技术失去本真，会让学习失去趣味。教材这一章节的学习任务是“感知生活、生产中的流程”，学习目标是“通过案例分析和实践体验，阐述流程及其环节、时序的含义”[4]。如何才能引导学生实现真切的感知过程？教师可引入实践活动。

在教学过程中，笔者设计了“通过拆装的实践体验活动方式”来预设完成学习任务。以“鼠标的检修拆装”为真实情境，笔者设定了“通过鼠标的拆装实践，体会流程及其环节、时序的含义”的活动目标。围绕“环节”和“时序”两个概念，笔者设计关联性问题分析“在鼠标拆解之前，先要了解各部件的作用、位置和各部件之间的相互关系。记录拆解顺序，列出多种可行的拆解顺序，拆解后再进行安装。需要注意的是，鼠标的拆装顺序不是唯一的”。当然，在活动前需要准备十字和一字螺丝刀、机械鼠标、鼠标内容结构图等教学必需品。

整个实践活动设计了如下的程序：

（1）分析鼠标内容结构图，了解各部件的作用、位置和各部件之间的相互关系。

（2）拆解鼠标并记录鼠标拆解的顺序。

（3）按照记录的顺序进行组装，并记录时间。

（4）若组装不成功，则检查记录的拆解顺序，并进行修正，再次组装。

（5）为了达到深化拓展的效用，在拆装完成后，让学生讨论“记录的拆解顺序对组装有什么意义？各个小组记录的拆解顺序有什么不同？哪些拆装顺序是不能颠倒的？”等问题。

学生在拆装和问题解决的过程中，不知不觉地接触了与流程相关的概念性知识和操作性技能，教师只需要进行简单的引导，便可以让学生完成知识的内化，可谓事半功倍。

二、指向素养发展的实践活动设计

设计实践活动需要将“学生活动”“学科知识”和“素养目标”恰当地融合在一起。三者之间相互促进、相互制约，实现完美的匹配是设计追求的目标。高中通用技术的实践活动大体可以分为三种类型：一是基于良好结构的简单学科情境类活动，比如“探究水果电池电压与电流的影响因素”“蔬菜大棚设计湿度指示电路和温度控制电路的设计、分析与实践”；二是基于整合的学科情境类活动，比如“探究磁场对种子发芽的影响”“校园太阳能发电系统设计”；三是基于不良结构的现实情境类活动，比如针对老旧小区改造中遇到的停车难的现实问题，明确“‘悬空式’多车位立体停车库”的设计项目，“在做中学”，潜移默化地内化知识与能力，形成对技术的亲近感、敏感性，涵养对技术的理性精神和责任意识。

（一）基于良好结构的简单学科情境类活动

学科教学中的知识内容和素养目标往往都是非常明确的，可以选取一些与之匹配度较高的实践活动。这一类实践活动具有明确的原因、结果，包括问题解决的流程与方式也是比较清晰的，即活动的解决方案从发生、发展到结束都是完备、有迹可循的，这便是基于良好结构的简单学科情境类活动。此类活动可以是一些明确的试验、实验、加工、组装、拆解（逆向工程）、实证、改进和活动延伸等。例如由交通安全治理中机动车用三角警告牌规范使用引发的“机动车用三角警告牌离地间距、垂直度技术试验”，试验方案是既定的（对不同品牌的三角警告牌进行试验），结论是“合格与否”。由“探究影响导体电阻的因素”物理实验延伸出来的“测量水的电阻”“电阻率测量仪的设计与制作”，其解决问题的过程和方法都是来自学科。由机械能学习中学生对人骑自行车时受到的阻力大小与功率的误判引发的“测定自行阻力与骑车时人的输出功率”实践活动，在实践中需要削除错误前概念对学习的负迁移，深化学生对学科知识的理解。

简单学科情境可以是教材编写者站在顶层设计的角度，结合教材编排深度研究而放置的贯穿学习任务的情境，与学科知识匹配度高，有助于教师教育教学的开展；也可以是由教学活动而生发的来自学生的真实问题。活动前，学生可依托学科知识，在教师的指导下明确活动目标，准备活动所需的配套材料与工具，梳理好活动的环节与问题，并对实践活动的结果进行预设。活动中，学生独立自主开展活动探究，教师辅助解决学生遇到的问题，总结活动内涵或活动中延伸出的知识与技能。活动后，教师协助学生反思活动的得与失，提炼活动中的情感态度与价值观，拓展知识与技能的应用。

如“系统”的学习，以校园节水为情境，最终指向的实践活动是“校园雨水收集系统的设计与制作”。教师可以组织学生针对自己学校的真实情境，开展校园雨水收集系统的设计与制作，并提出“通过校园雨水收集系统的设计与制作，掌握系统设计的基本方法，增强系统与工程思维的能力”目标，确定“能有效收集楼顶和校园里硬化地面及塑胶跑道的雨水；收集的雨水通过净化处理能成为可以使用的非饮用中水；能持续给卫生间、洗拖把的水池、绿地和观赏性池塘供水，不能因为雨水少而无水可用”设计要求。活动分设计分析、方案制订、模型分析、制作准备、模型制作、展示交流、总结反思等环节，同时设置“如何对洗手池用水进行收集和利用”“请你对模型进行改进并验证自己的设想是否可行”等问题串，将实践活动与理论知识联系起来，使学生实现“做中学”“学中做”。

（二）基于整合的学科情境类活动

实践活动是具有综合性的。一个优秀的实践活动往往可以综合学科、实践、活动等多方面的内容，涉及的学科可以是一个，也可以是多个，所以在活动形式的选择与确定上也可以朝着整合的方向努力。因此，基于整合的学科情境类活动，是指利用一个具体的大项目统整了一个学科的多个单元或多个学科部分单元的实践活动。它在每个活动结点融合学科知识或实践，促使学生历经一个以真实问题解决为终点的完整的大型实践活动。比如“果酒的制作”项目，让学生经历探究果酒制作的原理、探究不同果酒制作的技术、探究果酒发酵装置、探究不同水果的出酒率的过程，帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，发展交叉学科技能，培养学生的创新精神与实践能力[5]。

基于整合的学科情境类活动主要呈现两个特征：学科融合性强，结果明确度高。学科融合性强，是指活动情境针对某一特定的知识内容而展开，由浅入深地渗透学科知识的学习，由于其迁移性存在缺失，所以活动设计时要关注知识序列与活动过程的有机融合。结果明确度高，是指学生在活动中“需要解决什么样的问题、达到怎么样的结果”是非常明确的。学生心中一直是有一个具体的目标在引领的，其着重需要考虑的是活动的过程，促成丰富、科学的过程，突显知识与技能在活动中的应用，便可以取得不错的活动效果。

例如，“希罗自动门”是控制系统学习中的一个技术案例，其融合了摩擦力、滑轮、气体压强、结构、系统、控制等学科知识。在日常教学中，教师仅仅将其作为学生理解控制系统的案例，停留在对其工作过程的分析上。而“希罗自动门模型的设计与制作”则是一个整合程度高、学科化比较纯的实践活动，对学生的思维水平要求高，可促进学生对所涉及知识与技能的深度学习。在活动过程中，学生需依据设计的一般过程，历经资料收集分析、明确设计办法、提出设计要求、设计分析、方案构思、方案筛选、规划制作环节、制作纸质模型、测试及优化等步骤。要在气压装置与门轴传动装置之间力的大小匹配上反复实践、迭代优化，需要利用理想气体状态方程，科学分析计算产生能使门打开的力所需容器的大小和装水量，需要应用滑轮的省力特性提升开门的机械效率等，最终完成希罗自动门模型的设计制作。从中学生除了能获得对所涉及知识的深度理解外，还能提升系统分析、模型分析的能力及筹划性思维，增强同学团队间的协作能力。关于气压装置与门轴传动装置的设计，相较于理论分析，模型制作与反复测试显得尤为重要，学生在活动中深刻理解了操作学习的价值。

（三）基于不良结构的现实情境类活动

实践活动是具有开放性的。在实施时，实践活动的关系、内容、方式、过程、结果是可以进行开放性设计的，这就是基于不良结构的现实情境类活动。该类实践活动在活动伊始，师生并没有对活动的内容、结构、结果等进行明确的规定或指向，完全处于一种开放的状态，但是问题更多是指向现实生活的，基本上是为了解决某一现实生活中的真实问题。活动给予师生足够的思维空间性，他们可以多感官地参与、多维度地思考、多方面地发现。在活动过程中，学生需要像研究者一样，去思考需要用什么知识与技能、什么方法与工具来解决问题，并随研究进程不断修订与更正。其对结果的呈现没有规定，可以是一个明确的结论、具体的模型，也可以是一套解决问题的方案。比如，让学生考察所在城市的公共交通发展情况，并用一定的形式呈现结果。这个任务的初始状态、解决方案、目标结果都是模糊的，学生有比较宽泛的自主空间。这就是一个典型的基于不良结构的现实情境类活动。

如学生发现“老旧小区缺乏车位现象明显，但又无力大规模开发车位”的问题，那么可以采用什么策略解决这一问题呢？这是一个开放性问题，师生讨论后提出了“挖地下车位”“建立体式停车库”“路边规划临时车位”等多个策略。经过讨论与论证，师生选定了“‘悬空式’多车位立体停车库设计制作”实践活动。同样，这个项目仍然没有特别明确的内容和方案，师生需要在多角度分析之后，选择其中一个最合理的方案加以实现。所以，基于不良结构的现实情境类活动的重点在问题解决过程中学生素养的提升，它将知识的获得与能力的训练链接在活动的各个结点上，促进学生在学习中完善认知结构、经验结构和素养结构。

在设计过程中，师生通过信息收集、设计分析、方案构思，提出了初步的解决方案，同时不同的活动小组也呈现了不同的方案。其中，一个小组设置了“机械结构设计”“电子电路设计”等模块，完成了停车库的设计，随后利用三维建模软件完成了整体框架的制作，利用制图软件辅助验证与加工，利用传动机构实现动力传送。纵观整个实践活动，从问题提出、问题分析到问题解决都是没有特别明确的答案的，呈现的是结构不良的特征。

三、指向素养发展的实践活动实施的注意点

在基于学科核心素养的课程改革中，实践活动是学科核心素养培育落地的重要抓手，探索形成高效的实践活动实施经验迫在眉睫。经过初步探索，笔者认为实践活动的实施需要关注以下三方面的内容：

第一，满足学生的个性需求。作为实践活动的主体，学生存在个性化的差异，实践活动的实施要考虑满足学生的个性需求。

第二，强化活动类型的设计。学用合一是实践活动的追求，教师可根据不同类型的知识、技能设计诸如体验类、设计类、操作类、项目类等不同类型的实践活动。

第三，注重驱动问题的设计。实践活动的实施，需要引发学生的深度思考，设计层层递进的问题串便是活动实施的黏合剂。

此外，实践活动的设计模式、实施模式、反思模式等仍然需要大量的实践研究，教师可以引入大概念、大项目、大数据等新方法、新理念支持实践活动的实施。