高中通用技术选择性必修融合劳动教育的教学模式研究

【摘 要】当前，劳动教育已成为国民教育重要组成部分，劳动教育的实施应适应迅速发展的智能时代。文章从高中通用技术选择性必修与劳动教育的融合角度出发，分析智能时代高中劳动教育内容选择，以“智慧生活”为主题，探讨高中通用技术选择性必修与劳动教育融合的教学模式，发展学生的劳动素养，促进学生综合能力的提升。

【关键词】通用技术 智能时代 劳动教育

【中图分类号】G40-015  【文献标识码】A  【文章编号】1002-3275（2023）23-43-04

一、研究背景

2020年3月，中共中央、国务院颁布的《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》强调，劳动教育应体现时代特征，适应科技发展和产业变革，针对劳动新形态，注重新兴技术支撑和社会服务新变化。同年7月，教育部印发的《大中小学劳动教育指导纲要（试行）》（以下简称《纲要》）明确指出，开展劳动教育要紧跟科技发展和产业变革，准确把握新时代劳动工具、劳动技术、劳动形态的新变化。这都说明开展劳动教育要适应时代发展的需要。当今社会已进入了一个以移动互联网、智能设备、云计算、大数据为特征的智能劳动时代，各类形态的智能设备已走进人们生活、工作和学习。因此，劳动教育的实施要顺应时代育人要求，将劳动教育和智能设备教学相融合，以实现劳动教育的育人价值和功能。

二、高中通用技术选择性必修融合劳动教育内容分析

《纲要》提出，高中劳动教育实施要统筹劳动教育与通用技术课程相关内容，从工业、农业、现代服务业以及中华优秀传统文化特色项目中，自主选择1—2项生产劳动，经历完整的实践过程，提高创意物化能力，养成吃苦耐劳、精益求精的品质，增强生涯规划的意识和能力。普通高中通用技术选择性必修模块包括技术与生活、技术与工程、技术与职业、技术与创造四个系列11个课程模块。其中，技术与生活中“智能家居应用设计”体现了“走向日常生活的技术教育”理念，强调技术在生活中的应用，提出创设一种智慧感知、协调控制、智能互联、方便快捷的家庭居住环境。“智能家居应用设计”模块是高中通用技术颇具时代气息、适应社会发展、体现未来科技走向的具有可迁移特征的内容，是与当今高新技术联系紧密的内容之一。“智能家居应用设计”模块教学内容涉及智能硬件（开源硬件）、传感器、物联网等方面内容的学习。因此，整合“智能家居应用设计”课程模块内容，以“智慧生活”为主题开展劳动教育符合高中阶段劳动教育的时代要求。

智慧生活是一种新型的生活方式，它依托现代科学技术，实现衣食住行的智能化。人们可以自由地通过无线连接到网络，全方位体验智慧生活的精彩。生活中形形色色的智能产品为我们带来了巨大的便利，例如可以语音操控智能家居设备、点歌、播放天气预报的智能音箱；可以自动完成清扫、吸尘、擦地等工作的扫地机器人；可以通过手机App、指纹等方式解锁的智能门锁；可以查看时间，并且具有运动量统计和健康管理作用的智能手环。以“智慧生活”为主题实施劳动教育是基于问题解决的创造性劳动教育，通过文献、教师、同伴的对话建构问题解决方案，以项目为中介进行驱动，以小组合作、自主探究的方式推进学习进程。教学实施结合开源硬件（Arduino）、3D打印、激光切割等新兴技术，培养学生的创造能力、实践能力和团队合作精神，为他们未来的职业发展和创新能力的培养奠定基础，激发他们对劳动人民的积极感情，树立正确的劳动价值观，成为懂劳动、会劳动、爱劳动的时代新人。

基于上述内容分析和目标分析，“智慧生活”主题预设四个项目，分别是智能灯、智能风扇、智能晾衣架和智能垃圾桶。在教学中，学生3～5人组成一个小组，选择其中的一个任务或者自拟一个相似的任务开展学习。“智慧生活”主题教学内容分解和教学目标设定如表1所示。

三、“智慧生活”主题统整下的“智能灯”劳动项目实施模式

融合高中通用技术的劳动教育教学，不是以知识习得为主要目标，而是指向学生劳动素养的培养，要求学生动手实践、手脑并用、知行合一、学创融通，培养学生正确的劳动价值观和良好的劳动品质。教学实施注重引导学生通过设计、制作、试验、探究等方式习得劳动知识和技能，获得丰富的劳动体验，感悟和体认劳动价值。高中通用技术选择性必修融合劳动教育的课堂教学模式包括六個步骤，即创设情境，发现问题，生成劳动任务；小组合作，自主探究，习得劳动新知；收集信息，制订方案，发展创造性劳动思维；“软”“硬”兼施，制作模型，培养劳动能力；作品测试，迭代改进，培养劳动精神和品质；展示交流，评价反思，形成劳动观念。以“智能灯设计与制作”为例进行分析（见图1）。教学实施所需工具为Arduino 主控板和扩展板、主板USB连接线、声音传感器模块、光敏传感器灯模块、数据线若干。

（一）创设情境，发现问题，生成劳动任务

任务设计要基于真实的情境，与生活存在密切的联系，如此才能体现问题解决的价值。［1］高中生在工业设计方面专业知识和技术水平有限，因此情境选择必须贴近学生的生活，应为学生所熟悉并且深有感触的情况，且难度不宜过大，有利于学生在设计中获得成功体验，以形成持续的技术探究学习动力。学生的劳动素养是在问题情境中通过问题解决的实践培育起来的，教师要引导学生在情境中发现问题、分析问题、解决问题，这是培养学生劳动素养的重要途径。本项目的情境为：当你晚上回到家，家里漆黑一片，需要去找照明开关，使用十分不方便，如何改善这一问题？在讨论中引出智能灯光控系统可以实现人回到家开门灯便会自动亮起。学生在教师的指导下进行分析讨论，进一步发现要解决的问题，包括如何实现声音控制灯，如何实现光线亮度控制灯，如何实现声光同时控制灯等。经过梳理，总结智能灯设计要求：满足晚上回家不用找开关就能开灯，占用空间体积小，外形美观，与居室环境协调。

（二）小组合作，自主探究，习得劳动新知

教师按照“组间同质，组内异质”的原则指导学生组建学习小组。学生在小组合作探究中，学习Arduino硬件编程知识、图形化软件Mind+操作、声音传感器的使用、光线传感器的使用、LED灯的使用、模拟信号和数字信号的区别相关知识。在学习过程中，遵循从简单到复杂，功能逐步叠加的方式，将课堂总任务分为几个小任务，小任务的复杂性和综合性逐步增强。例如从点亮板载LED灯到按键控制LED灯，再到声控灯，最后到声光控制灯。在项目学习中，采取问题串的方式，例如问题可设置为Arduino主板如何与电脑进行连接？Mind+软件如何与主板连接？如何点亮板载LED灯？如何检测声音值大小？如何检测光线的强弱？教学要突破简单的组装或者说明书似的“造物”，让学生在问题情境中体会学习的价值和意义。在这一过程中，教师应该作为学生解决问题的引导者、帮助者、促进者，引导学生通过自主学习、合作学习、师生互动、小组合作等形式解决问题，培养学生创造性解决问题的能力。

（三）收集信息，制订方案，发展创造性劳动思维

首先，在制订设计方案之前，学生通过网络或其他途径查询智能灯产品信息，从已有智能灯的结构组成、技术原理、功能等方面进行分析，厘清智能灯系统输入、控制和输出等要素，为自己设计智能灯奠定基础。学生讨论分析模型的结构是由哪几个部分组成的，每个部分是通过哪些操作得到的，并画出思维导图。其次，从人、物、环境相互关系深入分析如何实现设计要求，例如智能灯要满足傍晚声控开灯需求、放在门边合适的位置、正常声音大小能触发灯亮等。最后，组内成员尝试独立完成方案设计。经组内评议，整合方案，最终围绕功能设计、电路设计、结构设计、材料选择等方面进行方案撰写。这一环节有助于提高学生方案设计构思、交流能力，形成比较、权衡的创造性思维，锻炼创新意识和在生活中发现问题、解决问题的能力。教师要充分发挥指导者的作用，对学生形成的方案进行最终评估，分析其可行性。

（四）“软”“硬”兼施，制作模型，培养劳动能力

制作模型就是将设计方案转化为有形物品，发展问题解决能力和动手实践能力。首先，依据设计方案，小组分工分别进行硬件连接和软件编程，实现智能灯的功能要求。硬件电路连接时，注意区分Arduino主控板的数字和模拟引脚用法；软件编程时，进一步体会选择、循环程序设计思想在生活中的运用。其次，按照智能灯结构各个组成部分的建模尺寸，根据所使用材料，选择木工、金工等传统加工设备，或者选择激光切割机、3D打印等新兴技术进行智能灯结构零部件制作。在使用加工工具时，教师要提醒学生安全规范操作。例如使用热熔胶枪前，检查插头与插座是否接触良好，接通电源后不可长时间处于备用状态，一般不可超过20分钟；热熔胶枪使用结束后，先将电源插头拔出，待胶枪冷却后再收纳整理，热熔胶枪中未用完的胶棒无需取出，下次使用时直接通电即可。最后，将加工零部件进行组装，形成作品原型。学生在制作智能灯模型的过程中，经历工具使用、产品零部件制作、装配、美化等劳动环节，劳动能力得以锻炼，进一步提升规范、安全使用加工工具的意识。

（五）作品测试，迭代改进，培养劳动精神和品质

项目作品完成后，需要对作品进行测式，以确保作品能够实现既定功能，达到设计要求。作品测试环节需要考虑的问题包括项目作品功能由哪些部分组成，需要对哪些功能进行测试。例如本项目作品“声光控制智能灯”由声控和光控功能组成，要分别测试光控功能和声控功能能否实现，最后在光控功能和声控功能基础上，将所有功能进行联调测试。在这一过程中，还要从“物”所处“环境”角度评估作品功能实现的效果，因为“物”所處环境不同，决定着作品结构是否合理，进而影响作品功能实现。作品完成测试后，通常需要根据测试结果对项目作品进一步完善、优化和改进。这有利于学生形成认真负责、吃苦耐劳、团结合作等劳动品质，以及精益求精、追求卓越的工匠精神。

（六）展示交流，评价反思，形成劳动观念

作品制作完成后，教师要指导学生进行分组展示与评价。一般做法为参与分享的小组成员合理搭配，分工明确，作品展示要有两个以上学生参与，一个学生负责作品讲解，另外学生配合讲解并进行功能展示。展示围绕设计思路、功能实现、外观造型，以及作品制作过程中遇到的问题及其解决方案进行作品介绍，组织学生进行自评、小组评价，最后教师进行总评，“智能灯”展示与交流评价量表如表2所示。

接着，引导学生对本项目实施中自身劳动素养发展情况进行评价，主要从劳动知识、劳动能力、劳动习惯、劳动精神四个方面开展，形成评价量表，如表3所示。同时引导学生反思自己本次劳动任务的完成情况，总结自己掌握了哪些知识和技能，锻炼了哪些能力，体现了哪方面的劳动精神等。作品展示过程一方面体现多学科知识的融合运用，有利于学生综合能力的提高，另一方面通过评价反思，体现智能产品应用于生活，给人们生活带来便利，美好生活离不开创造，离不开劳动，劳动是美好生活的源泉，最终使学生形成正确的劳动观念。

随着人工智能的发展，一些人认为人类劳动、机械性劳动会被智能设备所取代，貌似劳动不重要了。其实不然，智能设备虽然能够代替人类部分劳动，但是根源还在于人类劳动，源于编程和算法。智能设备虽然拓展了人在生理和精神方面的能力，是延长人体功能的工具，但是其并不具备自我意识。因此，智能时代的劳动教育要与时俱进，不仅要注重身体的劳动，让学生接受锻炼，而且还要顺应时代发展，注重让学生体验与应用新技术，提升创造性思维和综合劳动素质。高中通用技术选择性必修融合劳动教育，选择反映时代发展的劳动教育内容，意在推动教育内容的跨学科整合，将劳动素养统整融合到开源硬件、3D打印、激光切割等新兴技术之中，以项目式、探究式开展劳动教育，强调学生动手创造、自主探究，培养学生分析、综合、创造等高阶思维，以及正确的劳动观念，从而使学生成为懂劳动、会劳动和爱劳动的时代新人。

【参考文献】

［1］吴艳，王庆丽，赵琦．基于Arduino的智慧课堂教学模式研究［J］．现代中小学教育，2022，38（9）：22-25.

赵洋 / 安徽亳州市第二完全中学，正高级教师，特级教师，从事中学通用技术教学（毫州 236000）

【基金项目】安徽省教育科学2022年研究项目“普通高中通用技术学科深度融合劳动教育的实践研究”（JK22023）