高中通用技术学科核心素养中物化能力的培养

赵欣云

随着社会的发展，科技的进步，高中通用技术学科的教育在我国中学教育中占据了重要的地位。高中通用技术课程是以培养和提高学科核心素养为主旨的，该学科的核心素养包括：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面。基于学科核心素养中物化能力的培养在高中通用技术教育教学中具有重要意义。通用技术课程中进行一个项目的教学实施，通常包括项目设计、方案呈现、制作实施及测试优化的过程，最终形成实物作品。“做中学”“学中做”是贯穿整个通用技术课程的非常重要的教学手段。在这个过程中可以培养和提升学生的通用技术核心素养。其中最考验学生动手实践的过程，就是学生能够将自己的设计方案，通过制作模型或者原型，形成实物的具体过程。这个过程可以培养和提升学生的物化能力。

一、高中通用技术核心素养中物化能力的含义

物化能力就是指采用一定的工艺方法等将思考、方案转化为有用物品，或者对已有物品进行进一步改进与优化的能力。通过学习，学生能知道常见材料的属性和常用工具、基本设备的使用方法，了解一些常见工艺方法，并形成一定的操作经验和感悟；能根据方案设计要求，进行对材料的选择、测试与规划，对工具的选择与使用，工艺设计与产品制作等；能独立完成模型或产品的成型制作、装配及测试，具有较强的动手实践与创造能力；能体验工匠精神对技术制造质量的独特作用，在物化过程中形成严谨细致、精益求精、追求卓越的工作态度。

二、教学内容中物化项目的确定

教师在备课时，设计情境引入和学生创意项目时，应重点考虑从学生的生活体验出发，着力于解决生活中的实际问题，且是有可行性的，可解决、可实践并完成的项目。对于有些设计项目，学生能够在学校现有的技术条件下，根据自己的创意设计方案，通过动手操作，完成实践，最终制作成成品。而有些设计项目，在学校现有的技术条件下，学生可能很难制作成成品。因此，教师在教学过程中，可以根据实际条件，选择适宜学生在学校制作完成的项目。这样学生在学习过程中，就能体验到从制订设计方案、制作实施及测试等完整的过程，有利于真正通过实践过程培养和锻炼学生的物化能力。

例如，在讲“简单结构的设计”时，我们选择了这样几个主题：笔筒、桥梁、台灯等。学生可以选择自己身边容易获取的材料，如报纸草稿纸的旧物利用，或者实验室的3D材料等，根据各小组自己设计的方案，设计制作笔筒。对于桥梁模型的设计制作，学生也是比较容易操作的，因为可以就地取材，选择适宜的木棒、筷子、硬纸壳等制作模型，然后用模型进行测试。对于台灯的设计，教师可以提供一些必需的电子元件和其他材料等，在通用技术的课堂上，学生就可以利用實验室的设备，进行作品的制作和测试。这些都是可以进行实践并完成的项目，学生可以在现有的条件下，去尝试动手实践和创造，体验从设计到物化的过程。

三、物化过程中技术方法的多样化

对设计方案进行物化，就一定会用到某些技术方法。教师在给学生准备技术设备和工具时，可以选择本校实验室里已有的工具，指导学生了解一些常见工艺，认识工具的功能、特点以及使用方法和使用过程中的注意事项。这也是通用技术课程中非常重要的学习内容。只有在了解了各种工具的功能、使用技巧和注意事项后，在确保人身安全的前提下，学生才能够针对自己的设计方案，选择可行的工具实施操作，以此提高学生制作成品的积极性和安全性。

同一个作品的制作过程，学生可以选择不同的工具和方法进行加工制作。例如：针对此项目———对现有的黑板擦进行创新设计，我班学生分小组制订了很多新颖的黑板擦设计方案。各小组针对本组的设计方案，挑选合适的材料，再利用可使用的工具或设备物化成产品。在这个过程中，有的小组根据设计要求选择用3D软件建模，用3D打印机打印出黑板擦的整体外部结构，再将毛刷和一些必需的电子元件组装起来，开发新的可自动吸粉尘的功能。还有的小组根据设计方案，挑选ABS材料和薄木板，选择使用电脑软件设计和激光切割机切割，最后将切割好的构件组装形成新的黑板擦，开发吸附粉尘的功能。还有的小组选择现有材料，利用实验室的锯子和锉刀等工具，根据设计方案，制作出黑板擦的成品，并进行了测试和改进。因此在课堂教学中，教师可以根据学校的实际条件和学生的实际能力，选择合适的实施工具和方法，指导和鼓励学生自己动手实践，努力创造出新颖的产品。实践是提高物化能力最直接、最有效的方式。通过实操、实训等形式，可以让学生在实践中学习和掌握从设计方案到物化过程的要领，提高物化能力，并在实践和获得成就感的过程中，体验工匠精神在物化过程中严谨细致、精益求精、追求卓越的工作态度。

四、关注对物化过程和作品成品的评价

评价体系是检验学生学习效果、激发学生进一步学习兴趣的有效手段，并且也有利于促进师生的教学相长。教学评价内容和过程应充分尊重学生的个性和创造性，尽量做到详细评价，让每位同学的努力都被看见，能在评价中得到体现，同时又要与总体评价相结合。因此，教师在制订通用技术课堂评价表的时候，要重视从两个方面分别开展评价：过程性评价和最终成果的评价。

过程性评价表可以设计成学生自评和小组互评两种形式。这样有利于调动学生进行过程性评价的积极性，也可让学生注重自己在实践过程中的表现———实践参与的程度、参与的水平、团队协作和情感态度等，并且学生通过互评，也会引发思考：自己该从哪些方面去评价这个作品？例如：在实践活动课“水火箭的制作”过程中，我设计的过程评价内容包括对知识的理解、对工具的使用、对工艺水平的要求，以及小组内的合作精神，还有检验小组之间的互相帮助与竞争。进行小组互评，可以引导学生换位思考，提升学生对评价的认知、对知识的理解、对工具使用要领的把握，提升学生对动手制作实物即物化的能力。学科核心素养中的物化能力可以很好地在过程性评价中得到升华。

作品成果的评价表可以设计成分角色对最终成品进行评价。评价的群体多样化带来评价的角度多样化。例如，对“水火箭”，可从外观设计、水平飞行距离、目的准确性等多角度进行评价。这样有利于从多角度去观察和思考本小组的设计和制作，在评价的基础上多思考、分析和不断改进完善自己的设计。还有可以以销售的反馈作为最终的评价方法。有一次，学生小组设计了一种新型可吹出音乐的乐器，并利用相应的工具制作成实物或模型。我建议他们将自己的作品多制作一些，拿到学校的“跳蚤市场”去售卖，并进行问卷调查。产品销量不错，学生很有成就感。他们还收集到了一些反馈意见，并根据反馈意见，进行思考和讨论，改进方案，再次根据改进方案制作成品。这种基于真实情境的评价方式，让学生理解了技术是为生活服务的，技术源于人们生活中的需求和人类一些美好的愿望，同时能促进学生更加积极地参与技术实践活动，培养并不断提升学生的物化能力。

五、结语

总之，教师在日常的通用技术课堂教学中，应该重视物化能力的培养。通用技术核心素养的培养是一个长期且系统的过程，其中物化能力的培养也是一个慢过程，急不得，需要慢慢来。学生在不断体验收获的过程中能够激发出积极参与的热情，同时也进一步提升其自身的物化能力，从而形成不断参与和尝试的习惯。教师要做的就是确定好项目主题，通过系统的通用技术课程安排，最大限度地为学生提供动手实践机会，激发学生进行创造的热情和动力，激发学生创新创造潜能，提升学生从设计到成品的物化能力，可持续性地培养学生学科核心素养，促进学生综合素质的全面发展。