熱門論文
最新論文
基于STEAM教育理念的高中通用技術課程 教學設計與實踐研究
發布時間：2022-12-10 11:17
目錄
摘要 I
Abstract III
第一章 緒論 1
第一節 研究背景 1
一、 《普通高中通用技術課程標準》提出了新要求 1
二、 STEAM教育成為世界各國培養人才的新途徑 1
第二節 研究目的及意義 2
一、 研究目的 2
二、 研究意義 2
第三節 研究內容與方法 3
一、研究內容 3
二、研究方法 3
三、 研究技術路線 4
四、 研究創新點 5
第四節 重要相關概念界定 6
一、 STEAM 教育 6
二、 通用技術課程 6
第二章 研究綜述及理論基礎 8
第一節 研究綜述 8
一、 STEAM 教育理念的研究現狀 8
二、 通用技術課程的研究現狀 13
三、 STEAM 教育理念與高中通用技術課程結合的研究現狀 15
第二節 相關理論基礎 17
一、 建構主義學習理論 17
二、 多元智能理論 17
三、 教學設計理論 18
第三章基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學設計模式初步構建 20
第一節 高中通用技術課程教學的現狀調查 20
一、問卷調查 20
V
二、教師訪談 21
第二節 STEAM 教育理念與高中通用技術課程結合的必要性和可行性 23
一、必要性 23
二、可行性 24
第三節 教學設計模式的初步構建 24
一、準備階段 26
二、實施階段 27
三、評價階段 28
第四章基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學設計模式實施與效果評估....29 第一節《多功能臺燈》項目概述 29
一、前期分析 29
二、實施概述 31
第二節 行動研究 32
一、 教學實施 32
二、 第一輪行動研究 35
三、 第二輪行動研究 50
四、 第三輪行動研究 59
第三節 總結性評價結果分析 67
一、 調查問卷的編制 67
二、 調查對象與問卷發放 68
三、 總結性評價結果及分析 69
第五章 研究總結與展望 72
第一節 研究總結 72
一、 在教學設計模式的研究上 72
二、 在教學實踐的研究上 73
三、 在教學項目的研究上 74
第二節 研究不足與展望 74
一、 適用范圍存在一定局限性 74
二、 教學項目有待豐富 75
參考文獻 76
一、著作類 76
VI
二、文件類 76
三、 學位論文類 76
四、 期刊論文類 77
五、外文類 79
致謝 80
附錄 1 81
附錄 2 84
附錄 3 87
附錄 4 90
附錄 5 91
附錄 6 92
學位論文數據集表 93
VII
第一章 緒論
第一節 研究背景
一、《普通高中通用技術課程標準》提出了新要求
隨著新時代的發展，社會對人才培養的質量、全民的素質提出了更高的要求，具有 創新性和較強實踐能力的綜合人才越來越受用人單位歡迎，反之，只掌握了理論知識， 而不懂得將其付諸實踐并進行創新的人只能接受社會的淘汰。因此，學校教育質量的評 價準則已不是唯一要求學生的優秀成績，而是追求更高素質的人才。對人才素質的衡量 標準已經變成人才能夠善于發現問題并解決問題，能夠基于已有的知識進行實踐、提出 創新想法。因此，目前學校教育教學的方向也趨向于此，追求培養更高素質的人才成為 目前各學校的核心目標和任務，為了達成這一目的，其中一個重要的方法就是通過教學、 包括教學內容、教學手段等多種方式培養學生的核心素養。2017 年，在參考國際課程改 革的優秀成果的基礎上，并充分考慮了我國通用技術課程一線基礎教學的實際情況，我 國的教育部門將基礎教育階段的課程標準重新定位，并頒布了《普通高中通用技術課程 標準（2017 版）》，要求教師在教學內容上有機地將科學技術知識與人文知識結合起來， 同時注重學生實際動手操作能力的培養，將所學到的理論知識運用起來解決實際的問題， 繼而培養更好地服務社會和適應未來發展趨勢的學生。
《普通高中通用技術課程標準（2017 版）》的頒布，要求通用技術課程的教學設計 也需要根據新標準而做出改變，以應變時代對人才素質的培養需求。但是，筆者在查閱 文獻過程中發現，通用技術課程教學設計的研究未能得到重視，其實施的有效程度也不 高。為了改變這一局面，通用技術課程的現有教學設計、教學手段不得不進行改進，如 何構建更加適合新課標要求的教學設計和教學手段是一線教師需要思考的問題，從而幫 助學生更好地學習，提升教學效果，完成培養更高素質人才的目的。
二、STEAM教育成為世界各國培養人才的新途徑
除上述提到的社會對同時具備理論知識、實踐技能、以及創新精神和能力的高素質 人才的需求之外，STEAM教育越來越受到眾多教育學者和一線教師的關注，尤其是它 所具有的跨學科性、趣味性、情境性、合作性、人文性和技術性等先進的符合人的發展 規律的特性。STEAM教育起源于美國，最初為STEM教育，是將S（science科學），T （technology 技術）， E（engineering 工程）， M（math 數學）四門學科有機結合而成的
1
一種跨學科的綜合教學方法。由于社會對人才素質要求的不斷提高，越來越多人關注了 學生的藝術素養，而隨著學者通過對 STEAM 教育的不斷深入的研究，學界達成一致意 見，認為有必要將在STEM教育的基礎上再加以補充“藝術”的要求，繼而發展成為較 完備和較全面的新的STEAM教育。STEAM教育強調將原本分散的學科知識，通過課 堂搭建多學科知識體系之間的橋梁，繼而將跨學科知識能夠整合在一起，形成跨學科的 一個整體，從而使學生不再僅關注分割的多學科知識，而是能夠掌握多學科的知識，培 養學生具備解決復雜情境和多學科綜合性問題的能力，同時也能夠實踐技能，在知識和 技能的基礎上嘗試進行創新。研究表明，通過STEAM教育，學生的學習興趣和技術素 養，創新精神和實踐能力可以得到一定的提高。
第二節 研究目的及意義
一、研究目的
查閱STEAM教育理念的研究現狀和了解高中通用技術課程教學動態，STEAM教 育理念與高中通用技術課程相結合的研究現狀，分析STEAM教育理念和高中通用技術 課程的融合條件；根據STEAM教育理念的內涵特征，在針對目標學校的目標班級進行 調研之后，設計了基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學實踐；采用行動研究 法，在每一輪行動研究之后，筆者進行反思，并對所存在的問題進行調整和改善。本文 旨在探索如何將STEAM教育理念融合到高中通用技術課程中，從而改善教學效果，達 到新課程標準提出的新要求，并期望為今后的教學打下一定的基礎和借鑒。
二、研究意義
（一）理論意義
通過本研究，筆者希冀能夠豐富現階段基礎教育通用技術課程的教學研究，特別是 結合較先進的STEAM教育理念所進行教學的研究和探索。由于近年來我國學者才開始 關注STEAM教育，因此目前階段我國學者在這方面的研究多還是集中在厘清概念、內 涵、實施要求和原則等理論層面，僅一部分學者或一線教師開展了 STEAM教育或該理 念結合具體學科的實證研究。因此本研究意在結合STEAM教育理念和高中通用技術課 程這一具體的學科，開展實證研究，既豐富STEAM教育理念結合具體學科開展的實證 研究，又希冀能夠為一線的通用技術課程教學提供更加開闊的授課思路。
（二）實踐意義
2
在實際層面上，通用技術課程的一個重要特征就是強調運用多門學科的知識，不僅 僅是掌握理論知識，更是將理論知識運用到實際操作當中去，創造出特定的課程作品。 因此，課堂的教學內容不僅局限于理論知識，也要培養學生的實際操作能力。在課堂中， 學生在學習了包括科學、數學、物理、化學等多門學科的基礎上，嘗試將這些知識運用 起來，完成作品制作。學會運用已經學習到的知識解決問題不再是技術課程的唯一要求， 而是同時要整合多學科知識來學習新知識新技能” [教育部•普通高中通用技術課程標準（修訂版）[S].人民教育岀版社,2017.
3]。從這方面來看，高中通用技術課 程的課程要求與 STEAM 教育理念不謀而合，二者在這方面具備相融合的可能性。將 STEAM 教育理念運用到高中通用技術課堂是一個新的教學嘗試，且能夠對一線的通用 技術課程提供一定的教學參考意見。
第三節 研究內容與方法
一、研究內容
本研究基于STEAM教育理念，結合高中通用技術課程開展教學實證研究。本論文 的研究內容主要有以下兩個方面：
STEAM 教育理念與高中通用技術課程融合的文獻研究。在整理筆者所收集到的文 獻的基礎上，厘清現階段STEAM教育理念、高中通用技術課程、以及二者相結合的研 究現狀，以此對通用技術課程教學設計模式的構建提供指導。
STEAM 教育理念與高中通用技術課程融合的教學實踐探索及結果分析。調查所在 實習學校高一年級通用技術課程教學現狀，結合《普通高中通用技術課程標準（2017 版）》，在STEAM教育理念的指導下，在筆者所在實習學校的高一年級開展通用技術課 程的新的教學實踐，并期望從中總結出更加有效的教學措施。
二、研究方法
本研究運用文獻研究法、問卷調查法、訪談法和行動研究法進行研究。首先，利用 文獻研究法梳理國內外 STEAM 教育和通用技術課程的發展與研究現狀，闡述 STEAM 教育理念的內涵及特點；通過對目標高中的通用技術教師的訪談了解通用技術教師的一 線課程設計及其對STEAM教育理念的認識與運用。其次，以《多功能臺燈》為例，根 據STEAM教育理念研究與高中通用技術課程現狀，設計基于STEAM教育理念的高中 通用技術課程教學實踐。并采用問卷調查法和行動研究法對教學實踐的應用效果進行檢 測。
（一）文獻研究法
通過文獻研究法厘清現階段STEAM教育理念、高中通用技術課程、以及二者相結 合的研究現狀，探尋STEAM教育理念與通用技術課程的內在聯系。
（二）問卷調查法
在開展研究之前，通過問卷調查對學生的基本情況進行調查，以幫助筆者設計教學。 通過調查問卷，對上課班級進行測試，通過學習前測和學習后測的調查數據，利用 SPSS25.0 對教學實踐前后的有關數據進行分析，判斷教學實施效果。
（三）訪談法
為了解教師和學生對通用技術課程教學的真實想法以及STEAM教育理念的認識, 筆者在開展教學實驗前隨機約談幾位教師和學生，以了解筆者所在實習學校教師和學生 對通用技術課程的觀點和看法；并且每一輪行動研究之后，通過訪談獲取學生的意見和 建議。
（四）行動研究法
依據課標，依托教材，結合本校的教學環境和學生認知水平，開展第一輪通用技術 課程的教學活動，觀察并分析學生能力的變化，找到存在的問題，進行改進和優化；在 此基礎上實施第二輪通用技術課程的教學實踐活動，再不斷改進和優化，直至完成三輪 行動研究，探究適合通用技術課程的教學設計模式。
三、研究技術路線
通過文獻研究法分析STEAM相關教育理念，并結合高中通用技術課程的教學現狀, 進行STEAM教育理念指導下高中通用技術的教學探索，并通過教學實踐檢驗應用效果。 具體的研究技術路線如下圖 1-1 所示。
基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學設計與實踐研究
圖 1-1 技術路線
四、研究創新點
第一，以高中通用技術課程為載體，構建基于STEAM教育理念的教學設計模式, 筆者親身參與到通用技術課程實際教學工作中，為了更好地實現將STEAM教育理念真 正帶入通用技術課程教學實踐中，采用行動研究方法，在精心設計后不斷進行細微調整， 意在培養學生的學科核心素養，主要提升學生對跨學科知識的掌握和整合能力、小組合 作能力和創造力，從而為通用技術課程注入更多活力和可能性。
第二，通過構建基于STEAM教育理念的教學設計模式以及通過行動研究后實踐效 果的反饋，本研究對高中通用技術課程所開展的教學項目做出了優化，為所在實習學校 高中通用技術課程教學項目的開展提供了操作經驗。
第四節 重要相關概念界定
一、 STEAM 教育
STEAM 教育是由科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術
(Arts)、數學(Mathematics)五個單詞的首字母的縮寫組合起來的，從STEAM的命名 來看就突出了 STEAM教育理念的要求，即是強調學生對跨學科知識的掌握，掌握能夠 適應社會發展的綜合能力，培養高素質的人才，不僅僅是掌握了科學、技術、工程、數 學等知識，還要求學生能夠具備一定的審美能力、創造美的能力以及創新能力。但是 STEAM 教育并不是簡單地要求學生同時掌握這五門學科的知識，而是要求教師在整合 所需的跨學科知識之后，基于一定的項目/問題進行教學，引導學生將所學的知識運用起 來，在項目學習過程中嘗試發現并解決問題，從而培養學生實踐能力、創新能力[ 黃建忠.基于通用技術課程的STEAM項目教學的探索與實踐[J].課程教育研究,2017(20):221-222.]。 STEAM教育是在STEM教育的基礎上發展而來的，其中增加的“A”藝術不僅僅是指 “藝術”，而是比較廣泛地對學生的綜合人文素質提出了要求，藝術審美能力只是其中 的一部分，更要求學生的創新創造能力。STEAM比STEM包容性更強，更加具有普適 性的教育理念，面向的是全體學生，并且不僅僅強調了學生掌握理工科知識的重要性， 同時也強調了培養學生整體性和創造性的重要性。 STEAM 教育理念指導下的教育方法 強調將原本分散的各個學科內容，通過課堂融合，將其結合起來形成聯系緊密的整體(丁 文靜， 2019)，這將有利于將分裂開的多學科知識整合成為整體，提高學習者解決實際 問題的能力，幫助學習者解決難題。 STEAM 教育理念的教學方式通常是基于建構真實 情境的項目教學，強調知識跨學科整合。
二、 通用技術課程
《普通高中技術課程標準(2017 年版)》中明確指出：“通用技術是指當代技術體 系中較為基礎的、在日常生活中應用較為廣泛、育人價值較為豐富并與專業技術相區別 的技術” [ 教育部.普通高中通用技術課程標準(修訂版)[S].人民教育岀版社,2017.
6]。
2017新版課程標準中對普通高中通用技術課程的目標，即對學生學科核心素養能力 的要求作出具體闡述，具體包括的內容和結構如圖1-2所示。
圖 1-2 通用技術課程學科素養結構
從圖1-2可以看出，通用技術課程的學科核心素養包括“技術意識、工程思維、圖
樣表達、創新能力、物化能力”五個方面，且這五方面的核心素養的培養的核心目標是 人的發展，中心是基于為了將學生培養成“現代人”、“和諧人”、“有技術素養的人”和 “社會人”這四方面的人的要求所提出的。這樣的學科核心素養的提出改變了原先將不 同的學科知識割裂開來的教學現狀，使課堂教學中的教學有明確的可靠的教學目標的支 持，在科學的教學理論的指導下實施教學時培養學生的實踐動手能力。
第二章 研究綜述及理論基礎
STEAM教育由STEM教育衍生而來，所以大多數關于STEAM教育的研究建立在 STEM教育研究的基礎上，在本質上一脈相通，因此，本研究將STEM教育理念的研究 也一并納入本研究的研究綜述。
第一節 研究綜述
一、STEAM教育理念的研究現狀
(一)STEAM教育的內涵研究
目前國內外對STEAM教育的研究多數還處在理論研究層面，多數學者從不同的方 面分析討論了 STEAM教育的內涵。在對STEAM教育內涵方面，不同國家的不同學者 說法并不統一，通過中國知網檢索并進行關鍵詞聚類分析后筆者整理出現階段學界 STEAM教育理念的相關內涵說法及其研究。
不少學者認為STEAM教育理念是一種全新的教育理念。如Morrison, J. S. (2014), 認為STEAM教育理念作為一種全新的教育理念，其新穎之處首先在于對學生的問題解 決能力、創新創造能力、邏輯思考能力做出了更高的要求，另外也強調了班集體對班級 成員所起的橋梁連接作用[ Cardon P . Technology Education Curriculum Designs in Michigan Secondary Education[J]. Journal of Technology Studies, 2002, 28(2):142-149.]。朱晴怡(2017)認為STEAM教育是一種全新的教育理念， STEAM 教育理念注重學生的實踐，注重培養學生的探究精神和探究能力，打破知識的 學科界限，以一種全新的方式建構學生的知識體系，回歸教育的本質目的，也就是培養 全面發展的具有創造力和探究能力的人[ 朱晴怡.STEAM理念對思想政治課教學的啟發[J].中學政治教學參考,2017(31):18-20.]。另外，余勝泉,胡翔(2015)從課程角度去探討 STEAM教育理念。他們認為STEAM教育強調以學生為中心，為了幫助學生更好地學 習，強調構建真實的情境，將學生帶入一定的問題或項目當中去，以問題/項目的解決為 課程的出發點，為了實現這一目的，則需要將課程組織形式從分科教學向跨學科整合教 學進行轉變。他們也提出了三種整合去想，如以學生中心、學科知識整合為中心、生活 經驗取向，以適應社會發展所需要的綜合素養，同時提高學生的實際解決問題的能力和 創新創造能力[ 余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究,2015, 21(04): 13-22. DOI: 10. 13966/j. cnki. kfjyyj. 2015.04.002.
8]。類似地，秦瑾若、傅鋼善(2017)認為STEAM(STEM)教育理念著重 強調了對跨學科知識融合的要求，是一種全新教育范式以面對知識爆炸時代所帶來的挑 戰，它依托于課程整合跨學科的知識，構建跨學科知識體系的課程，培養具有創造性的 人成為 STEAM 教育理念指導下教學的最終目標[ 秦瑾若，傅鋼善.STEM教育:基于真實問題情景的跨學科式教育[J].中國電化教育,2017(04):67-74.]。崔鴻(2017)認為 STEAM 教育可 以作為一種新的指引教師教的途徑，要求教師所選擇的教學內容是通過整合科學、技術、 工程、藝術和數學領域的內容 [ 崔鴻，朱家華,張秀紅.基于項目的STEAM學習探析:核心素養的視角[J].華東師范大學學報(教育科學版)，2017, 35(04): 54-61+135-136.DOI:10.16382/j.cnki.1000-5560.2017.04.006.] [ GEORGETT YAKMAN.What Is the Point of STEAM？A Brief Overview of STEAM Education[EB/OL].[2016-05-12].
https://www.academia.edu/8113832/What is the Point of STEAM A Brief Overview of STEAM Education.] [ GEORGETT YAKMAN.What Is the Point of STEAM？A Brief Overview of STEAM Education[EB/OL].[2016-05-12].
https://www.academia.edu/8113832/What is the Point of STEAM A Brief Overview of STEAM Education.]。
也有其他學者強調了 STEAM教育對學生動手能力的要求，即是一種融合了理論知 識和實際操作技能的教學方式。如美國學者Georgette Yakman (2010)認為在STEM教 育上增加的Art理念而得到的STEAM教育是可以用于融合到動手類、創造類的課程的 ［9］。Baran (2016)也做出了類似的強調說法凹；李王偉，徐曉東(2018)認為STEAM教 育是一種可以基于工作坊學習方式的新嘗試，在歸納了 STEAM基于PBL(項目式教學)、 融合創客教育、以少兒編程為代表、以校外項目為代表的“第二課堂”四種教學模式后， 他們提出了 STEAM工作坊學習框架，根據工作坊的情況，學生們分組尋找并探索與教 師討論的主題。一些團體以小型工作坊的形式將主題細化，并基于已有的理論、可用的 時間和預期的效果分析的角度創建解決方案。在這一階段注重工作坊成員之間的溝通交 流，設計方案被確定后，他們一起進行探索和實踐。通過這個學習過程，團隊成員逐漸 構建他們的認知，提高他們解決問題的思維，并基于現有資源和工具進行創造性輸出[ 李王偉，徐曉東.綜合學習視野下的STEM教育:工作坊學習［J］.基礎教育參考,2018 (18) : 35-38.]。 類似地，趙慧臣、王娟、曾婷(2016)等人也強調STEAM教育區別于傳統的教學方式， 重視圍繞項目/問題的教學，強調了多學科知識和信息技術在教學中的重要性。 [ 趙慧臣，陸曉婷.開展STEAM教育，提高學生創新能力一一訪美國STEAM教育知名學者格雷特•亞克門教授［J］.開 放教育研究，2016, 22(05) :4-10. DOI: 10. 13966/j. cnki. kfjyyj. 2016. 05. 001.]
目前關于STEAM教育的理論研究多集中在厘清STEAM教育理念的內涵，本研究 通過整理多位學者的觀點，發現 STEAM 教育是一種要求整合跨學科知識的教育理念, 打破學科界限，在數學基礎上通過工程和藝術詮釋科學和技術，在學習與生活相關的項 目的過程中學習各種學科和跨學科知識，強調教師為學生構建真實的情境，使學生在真 實情境中合作尋求解決問題的方法和思路，進而培養學生創新能力、解決問題能力。
(二)STEAM教育課程及其與學科結合的應用與實施
隨著學界和一線教師不斷地深入學習和研究STEAM教育，相關的教學實踐、實證 研究漸漸豐富起來，不少學者嘗試運用STEAM教育進行實證研究，并不斷完善教學實 踐。通過整理先前的研究文獻，筆者發現在實踐方面，一些學者主要是通過構建專門的 STEAM教育課程，而一些學者則是結合某門具體的課程，在STEAM教育理念的指導 下進行課程教學。
1.STEAM 教育課程的構建與實施
隨著STEAM教育的實施和普及力度加大，國外對于STEAM課程的研究也日益增 多。如美國學者Georgette Yakman及其團隊建立STEAM教育框架，如圖2-1所示。基 于這一 STEAM教育框架，不同的學者和一線教師設計并開發了課程并應用于實際教學 中。
圖 2-1 STEAM 教育框架圖
YilipKim,NamjePark（2012）基于STEAM 教育理念，實施進行具體的教學實踐， 他們的實證研究結果證明STEAM教育融入具體的實踐課程對提高學生的創新能力有巨 大的幫助[ Kim Y,Park N.The effect of STEAM education on elementary school student's creativity improvement[M].Computer Applications for Security,Control and System Engineering.Springer Berlin
Heidelberg,2012:115-121.] [ 蒲悅.基于Micro:bit平臺的小學STEAM校本課程設計與實踐研究[D].海南師范大學,2019.] [ 袁磊，王健博樂.基于學科課程重構的小學STEAM課程設計[J].現代遠距離教
育，2019（02）:25-32. DOI:10. 13927/j. cnki. yuan. 2019. 0014.
10]。
我國的教育學者基于國外的研究理論和優秀實證研究案例，在對我國的教育現狀進 行充分調研之后，逐漸在我國開展了 STEAM教育課程的新嘗試。如蒲悅（2019）基于 micro_bit平臺，構建了新興的STEAM教育課程體系和模式，在經過謹慎分析之后開始 嘗試利用構建的新教學模式進行教學案例的實踐，最終結果證明新構建的STEAM教育 課程體系的有效性和必要性卩4]。袁磊、王健博樂（2019）重新建構小學STEAM課程, 實施項目式教學，并從教學實踐案例的結果中總結出STEAM課程提高學生的高階思維 并促進其動手實踐能力，這一實踐使STEAM課程在國內的本土化發展卩5]。一部分學者 根據我國教育現狀，對STEAM課程與具體課程教學相融合進行了中國實際教育的本土 化探索。趙宸(2018)構建了 STEAM項目學習的課程設計模型，并列舉了設計的實例， 總結出適合我國教師開展、學生學習的 STEAM 教學模式[ 趙宸.中小學STEAM課程設計模型建構及案例設計[J].中國教育技術裝備,2018(18):64-68.]。但筆者發現以上只是對 STEAM 教育課程設計模式進行了初步的理論探索或者進行簡單的教學實踐，缺少全面 具體的進行實證研究數據的支持。
2.STEAM教育理念與學科課程融合的教學應用
除了開發專門的 STEAM 教育課程，部分學者結合了特定的某門課程，探索在 STEAM 教育理念引導下進行教學。在社會現代化的背景下，國內外相關領域的學者紛 紛在STEAM教育領域展開了研究。
韓國的 Jung Cheol Oh，Ji Hwon Lee， Jong Hoon Kim (2013)將 STEAM 教育理念 與 Scratch 的教學結合，開展了對比實驗，實驗班采用基于 STEAM 教育理念的新的教 學理念指導下的 Scratch 教學，讓對照班采用原方式上課，結果發現采用 STEAM 教育 理念教學的實驗班的學生提升了創新能力[ Oh J C,Lee J H,Kim J H.Development and application of STEAM based education program using scratch:Focus on 6th graders'science in elementary school[M].Multimedia and ubiquitous engineering.Springer Netherlands,2013:493-501.]。Yeonghae Ko (2012)，以程序設計作為 研究課程，將STEAM教育理念融入到教學過程中，在闡述整個教學實踐的過程同時也 給出了針對性的建議[ Kim Y,Park N.The effect of STEAM education on elementary school student's creativity improvement[M].Computer Applications for Security,Control and System Engineering. Springer Berlin Heidelberg,2012:115-121.]。
隨著對國外STEAM教育理念的不斷學習和借鑒，我國學者針對STEAM教育理念 在中小學的課程應用，在不同的學段不斷做出嘗試，本研究主要關注基礎教育階段學者 如何將STEAM教育理念與特定課程相融合。
在小學階段，鄭賢(2016)設計了基于 STEAM 教育理念的 3D 課程，在教學中處 處體現STEAM教育理念，特別是凸顯情景化教學的作用，通過創設有趣的情境如設計 了能吸引小學生注意力的城堡、場景布置等。通過一學期的教學實踐，該課程極大地激 發了學生的學習興趣，豐富了學生的想象力，并發揮了學生的創造力[ 鄭賢.基于STEAM的小學《3D打印》課程設計與教學實踐研究[J].中國電化教育,2016(08):82-86.]。范海洋(2017) 在STEAM教育理念的指導下，將跨學科的知識融入美術課堂中，課程目標旨在提高學 生的創新能力和動手實踐能力，經過實證研究該美術課程取得了較好的成效[ 范海洋.STEAM教育環境下的小學美術跨學科融合探究[J].新課程(上) ,2017 (09) : 26-27.
11]。蘇樂 (2017)在ADDIE教學設計模型中融入STEAM教育理念，且是從一開始分析(analyze) 到最后的評估(evaluate)階段都融入了 STEAM教育理念，如從跨學科的角度分析解讀 了學科相關知識、如何應用工程學思想以及如何升華藝術思維等等。在經過精細地分析 設計后作者進行了具體教學案例的設計，并驗證了新教學設計模型的有效性[ 蘇樂.STEAM視角下的小學《科學》教學設計研究［D］.曲阜師范大學,2017.]。曹萌、 李曉晨（2018）則在STEAM教育理念的指導下，在小學信息技術課程進行了二者結合 的課程實踐，他們首先肯定了二者結合的應用價值，同時也提出了相對應的針對小學信 息技術課程實施的教學原則和應對策略[ 曹萌，李曉晨.STEAM教育與小學信息技術課程融合分析［J］.中國教育技術裝備,2018（11）:64-65.]。
中學階段也有學者做出嘗試，如吳秀鳳等（2015）在闡述了 Arduino機器人教學的 特性后，認為 STEM 教育理念與該課程理念存在相通之處，因此他們嘗試構建了基于 STEM教育理念指導下的機器人教學模式。在他們的教學模式中，按照情境引入，觀察 與反思，引用與操作，總結與應用的流程，教師通過設置情景、提出問題，帶領學生感 知情景、思考問題，教師為學生提供資源、建立支架，學生親身體驗，反思問題；教師 介紹原理和系統分析，學生則接受新知，操作實踐，最后教師總結分析和檢驗應用，以 幫助學生新知應用，深化理解[ 吳秀鳳，陳奕賢.STEM理念下中小學Arduino機器人教學模式研究［J］.福建電腦,2015, 31 （05）: 138-139+109. DOI:10. 16707/j.cnki.fjpc.2015.05.013.]。姜珊等（2016）在高中化學課上開展了結合STEAM 教育理念的教學實踐，從 STEAM 教育理念的五個層面包括藝術、科學、技術、數學、 工程出發設計教學過程，引導學生運用所學的綜合性的知識解決化學學科問題，這在一 定程度上豐富學科教學方式[ 姜珊,翟宏菊.基于STEAM思想解決中學化學教學現存的部分問題［J］.廣東化工,2016, 43（16）:200+199.]。朱彩虹（2018）利用課外小制作活動將STEAM教育理 念融入初中物理教學中，通過四個月的教學實踐，結果表明學生的學習興趣、學生動手 操作物理小實驗的能力和綜合運用多學科知識解決物理問題的能力通過這一方式提高 了[ 朱彩虹.基于初中物理小制作活動的STEAM教育實踐［D］.內蒙古師范大學,2018.]。肖如（2017）通過分析App Inventor平臺的特點，并著重分析了 STEAM教育理 念中強調的創新能力構成要素，探討了 STEAM教育理念和App Inventor課程相結合的 可能性，通過設計獨特的課程和開發的相關教學資源，采用行動研究法在高中開展了教 學實踐，實踐效果證明本課程在STEAM教育理念的指導下進行的教學對學生的創新能 力的培養起到積極作用[ 肖如，顧倩頤.面向STEAM教育的App Inventor課堂教學研究［J］.中國信息技術教育,2016（17）:61-64.]。匡麗媛（2018）將STEAM教育理念融入高中數學課程中， 確定在STEAM教育理念指導下的課程目標，設計相對應的教學活動，根據教學的效果 提出了二者相結合的必要性，因為通過這些精心設計的教學活動和教學步驟，學生的學 科核心素養和學習興趣都得到提高[ 匡麗媛.基于STEAM教育理念的數學活動的開發［D］.上海師范大學,2018.
12]。
從以上綜述可知，在具體的課程中融入STEAM教育理念是現在基礎教育階段一個 新的嘗試，不斷有學者結合不同的課程進行嘗試，課程多為理科類課程，如編程、程序 設計、化學或者機器人設計課程等，僅有部分學者或一線教師將STEAM教育理念與通 用技術課程相融合。另外，筆者發現，在將STEAM教育理念與某些具體課程相融合時， 部分學者或一線教師只是進行理論闡述，而缺乏實證研究。
二、通用技術課程的研究現狀
普通高中新課改的一項重要措施就是增加開設通用技術課程，但同時也對學校、教 師、學生都提出了一定的挑戰，本研究以《普通高中技術課程標準（2017版）》為參照， 從通用技術課程的定義以及 2017 版新課標提出的對學生學科核心素養的培養進行闡述 的基礎上，理清當前通用技術課程教學的研究現狀。
隨著社會的高速發展，人們對新興的信息技術的需求越來越高，教育界也意識到信 息技術在基礎教育中的重要性，因此世界各國紛紛開展并重視技術教育，技術教育也發 展成為教育的一個重要組成部分。
在國外，技術教育在幾十年的發展基石上，形成了比較完整的教育教學體系。 在英國，技術課程從幼兒園開始，且整個基礎教育的體系都涵蓋著技術教育，即是 說，學生必須接受 15 年的技術教育。英國的技術課程在強調學習技術的基礎上，也強 調技術課程需要與文科、數學以及科學等學科相結合，在經過有機的融合多學科課程而 形成的整合課程，學生可以利用工具、設備、利用已有的材料和構件制作出課程所要求 的優秀產品 [ 全國十二所重點師范大學聯合編寫.教育學基礎（第2版）［M］.北京:教育科學岀版社,2008:175.]。
在新西蘭的通用技術課，學生被要求利用獲得的理論知識，創造性地自己設計制作 方法，開發出自己的一個產品或系統，并要求學生對自己設計的產品或系統進行包括設 計概念、完成規劃和所形成的技術模型進行講解[ 全國十二所重點師范大學聯合編寫.教育學基礎（第2版）［M］.北京:教育科學岀版社,2008:175.
13]。
在法國技術教育實施的是國家“工程師科學”項目，其主要特點是：在教師的引領 下，學生研究和設計自己感興趣的工業產品。由于強調教師的引領作用，因此該課程成 功的關鍵就變成教師的知識水平、組織管理能力和引領能力，這與英國和新西蘭的有所 不一樣，也成為法國技術教育課程的特點之一。
過去的十多年的時間里，在國家的大力倡導下，人們逐漸意識到通用技術課程的重 要性，通用技術課程在基礎教育中也占據越來越大的比重。目前國內對通用技術課程的 研究主要集中在如何構建合適的、高效的通用技術課程教學模式。如在情境認知理論、 行動學習理論和社會學習理論三種理論的指導下，于少波（2011）建構了“信息加工型 教學模式、個人型教學模式、社會型教學模式”三種通用技術課程教學模式[ 于少波.普通高中通用技術課程教學模式研究［D］.新疆師范大學,2011.] [ 林仕康.高中通用技術基于項目的學習教學模式研究［D］.上海師范大學,2012.]。林仕康 （2012）不僅僅是從理論方面進行探索，也結合實際課程進行教學實踐，他在高中通用 技術課程中嘗試了基于項目的教學方式。發現通過這種方式，為了解決過程中學生遇到 的各種各樣的問題以實現最終的項目目標，學生的學習興趣被大大激發了，豐富了學生 的學習方式，提升了學生的綜合能力，同時由于改變了評價觀念，學生的自信有所增加 ［31］。王振強（2014）提出結合通用技術課程的教學內容的具體特點，學生的特征特別是 跟隨學生的認知發展規律，在課程中可以嘗試應用支架式教學方法 [ 王振強.支架式教學模式在通用技術課程教學中的應用研究［D］.南京師范大學,2014.]。鄧小華（2015） 開展了在技術實驗課采用設計型學習模式的新嘗試，發現這一新嘗試能夠使技術實驗課 實驗目的更明確，豐富教學組織形式的同時，規范了教學實施過程[ 鄧小華.設計型學習在通用技術教學中的應用研究一一以系統與設計技術試驗“緊急迫降”為例［J］.課程教學研 究,2015（04）:65-68.]。類似地，鹿昕（2016） 的實證研究證明在高中通用技術課程教學時構建真實的情境的有效性[ 鹿昕.情境探究模式在高中通用技術中的應用研究［D］.云南大學,2016.
14]。
從以上的綜述可以發現，由于通用技術課程在我國開展得較晚，雖然一些學者和一 線教師為了提高通用技術課程的教學效果，在通用技術課程進行了新的嘗試，改進的方 式多是將新的教學方式如項目式教學、支架式教學、情境探究教學和案例教學等，或新 的教學模式與課程相結合，或是在課程中采取較為豐富的教學方法。
從以上的綜述中，筆者歸納出當前階段高中通用技術課程中可能存在的可以繼續改 善的地方。第一，從課程設置方面看，多數教師即使意識到教學存在問題或者有想嘗試 新的教學方法的想法，但由于課時的限制，只能進行理論的“灌輸”，忽略了該學科要 求“實操”的本質特點，因此導致缺少讓學生實際動手操作，仍舊將教學重點集中在理 論知識的講解上。第二，從教學主體方面看。仍將教師置于中心地位，不能真正實現將 學生放在主體地位進行教學設計，因此無法真正實現培養學生通用技術課程的核心素養 的教學目標。學生的主體地位沒有得到有效地發揮，同伴學習、小組合作的形式也只是 行于表面，而缺少落到實地的實施。第三，從教學形式方面看。多數通用技術課程教師 采用傳統的教學模式，“教師講、學生聽”的教學組織形式占大多數。雖然有部分學者 嘗試了新的教學方法或模式，例如支架式教學、項目式教學等，但是目前傳統的講授法 在通用技術課程中仍占據主導地位。
三、STEAM教育理念與高中通用技術課程結合的研究現狀
目前，國內部分學者開始將目光轉向STEAM教育理念指導下的通用技術課程教學， 通過對STEAM教育理念及通用技術課程特點分析，二者在多方面如教學組織形式、教 學內容的安排、教學評價等都存在共性要求，因此部分學者開始探索在通用技術課程中 融合STEAM教育理念，以更好地開展通用技術課程[ 朱沈國.通用技術教學過程與STEAM教育的融合例析一一以如皋市通用技術教育實驗學校必修課程教學為例［J］. 課程教育研究,2018(34):239-240.]。
黃建忠(2017)從四個方面對通用技術課程STEAM項目教學實踐進行了研究，他 認為為了使二者更好地融合并評價其融合的效果，首先需要選擇合適的教學項目，充分 利用通用技術課程的優勢，并在教學過程中貫徹STEAM教育理念的要求，整合跨學科 的教學內容以提高學生在實際情境中運用所習得的知識解決實際問題以此提高學生的 實踐能力，繼而提高學生的創新精神和創新能力。研究結果顯示在高中通用技術課程融 入STEAM教育理念可以增強知識學習與現實世界的互動，跨學科的學習內容由于打破 了學科界限，因此極大地提高學生的創新能力 [ 黃建忠.基于通用技術課程的STEAM項目教學的探索與實踐［J］.課程教育研究,2017(20):221-222.]。王英杰(2019)選擇了通用技術課 程中的“唐山皮影課”為教學案例，通過項目教學法實施活動，促進STEAM教育理念 與通用技術課程有機地結合起來[ 王英杰.STEAM教育理念下通用技術校本課程設計與實踐研究［D］.河北師范大學,2019.]。孫念龍(2018)在通用技術課程中運用STEM教育 理念，采用“設計、探索”的教學方法，引導學生運用科學和數學的思維，在信息技術 手段的支持下，將引導學生解決實際問題的教學方法貫穿整個教學過程[ 孫念龍.基于STEM的高中通用技術教學探索［J］.江蘇教育研
究，2018(16):61-64. DOI:10. 13696/j. cnki. jer1673-9094. 2018. 16. 015.]。庾麗賢、邵 巨錢(2019)通過開發《DIY臺燈設計》校本課程，整合完成該項目所需的跨學科知識， 并嘗試針對教學過程中存在的問題針對性地提出解決措施，期望為提升高中通用技術校 本課程教學實踐提供改進意見[ 庾麗賢，邵巨錢.STEM教育理念下高中通用技術校本課程設計與實踐一一以《DIY臺燈設計》為例［J］.教育信息技 術，2019(Z2):18-21.
15]。
綜上，根據對高中通用技術課程的現狀分析，得出將STEAM教育理念融入高中通 用技術課程，將課程的目標設計為培養學生解決實際問題的能力，采用項目教學，鼓勵 小組合作，有助于學生學科核心素養的培養，從而提高其教學效果；根據對《普通高中 通用技術課程標準(2017版)》分析，STEAM教育理念為高中通用技術課程的教學改 革提供了適合的思路與途徑，有利于促進高中通用技術課程的發展。
通過文獻研究發現，由于STEAM教育理念與動手能力比較強的課程或者學科進行 融合，且STEAM教育理念與通用技術課程存在理念上的重合，不少學者開始進行實踐 探索研究，多數學者采取項目式教學法進行整合教學，且注重對學生實際動手能力、問 題解決能力的培養，以使學生的整體素質特別是創新能力得到提高，筆者認為將二者相 結合能夠更加容易突出STEAM教育理念的價值。
16
第二節 相關理論基礎
一、 建構主義學習理論
建構主義學習認為的學習環境的四大屬性：“情境”、“協作”、“對話”、“意義建構” 與STEAM教育理念一致。在STEAM教育理念指導下所進行的高中通用技術課程中學 生在頭腦中建構知識的能力是他們獲得知識的關鍵影響因素之一，獲這種能力并不是單 純記憶老師所教內容的能力，而是通過在真實的情境中發現問題和解決問題從而不斷建 構自己的知識體系[張建偉，孫燕青.從“做中學”到建構主義［J］.教育理論與實踐,2006,20(4):35-36.
17]。建構主義學習理論為STEAM教育理念應用于通用技術課程奠定 了一定的基礎。
以學生為中心，由學習者主動建構、探索和發現知識是建構主義所強調的。目前， 建構主義比較成熟的教學方法是支架式教學，支架式教學要求教師基于當前的學習主題， 為學生搭建“支架”，構建一定的學習情景并將學生引入其中，教師及時為學生搭建知 識和技能的“支架”，通過學生自主學習、小組合作等方式不斷解決實際問題，構建并 完善自己的知識架構，最后，教師要及時拆除腳手架。因此在本研究中，基于建構主義 理論，采用支架式教學，以給學生搭建足夠的知識、技能支架。采用支架式教學方法， 教師能夠給學生提供必要的幫助，幫助學生解決問題，并及時調整教學過程，不斷修改 甚至重新設計，結合學生的實際能力和發展特點，制定合理的、有針對性的教學方案， 從而提高學生的學習主動性和積極性，從而優化了高中通用技術課程的教與學。
基于STEAM教育理念開展《多功能臺燈》的學習活動，教師為學生搭建的支架是 與學生制作臺燈息息相關的知識和技術，且教師所提供的知識和技術是打破學科之間的 壁壘的，結合生活實際的。“做中學”強調學習是一個積極主動的過程，因此在《多功 能臺燈》的教學過程中，每個組的學生會根據自己的實際能力、生活或學習的需要設計 制作出符合自己設想的多功能臺燈，在開展項目教學的一開始教師引導學生先組建學習 團隊，小組成員一起合作制作出自己組的多功能臺燈。在整個制作活動中，教師不斷引 導和強調與他人合作的重要性，并引導學生可以通過小組成員內部或通過求助其他小組、 教師等方式來解決在制作過程中遇到的難題。在運用所學到的知識解決問題的過程中學 生的知識能夠得到內化并不斷豐富和建構自己的知識體系，掌握了解決問題的能力，鍛 煉了思維，從而能夠實現將知識和能力遷移應用到今后的學習生活中所遇到的難題。
二、 多元智能理論
1983年美國心理發展學家霍華德•加德納(Howard Gardner)提出多元智能理論: “人類的智能至少能分成七個范疇，包括語言、邏輯、空間、肢體運作、音樂、人際、 內省、自然探索”。這一理論為一線教學提供了重要參考，特別是強調教師要針對學生 的個性化的發展特點因材施教才是有效的教學。學習者的分析是多元智能理論的一個重 要方面，教師不僅僅是根據學習內容制定教學目標，還應該考慮學習者的現有知識水平、 性格特征等多方面的因素。另外在教學過程中，也應該尊重不同的學生個體，發揮各自 的優點彌補缺點，最終有效地實現教學目標。
本研究設計了豐富的教學活動和任務促進學生多元智能的發展。例如在設計多功能 臺燈時，通過繪制三視圖培養學生的邏輯數學智能和空間智能；同時學生的人際溝通能 力、協商能力在小組合作中得到鍛煉，從而培養學生的人際智能，從而達到培養學生學 科核心素養的目的。
三、教學設計理論
教學設計(Instructional Design, ID)是教師根據教學內容所進行的預設活動，是完 成教學的一個重要步驟。教學設計的一般模式如圖 2-2 所示，教學設計的第一步一般是 進行需求分析，包括對教學內容的分析和學習者特征的分析，而后確定教學目標，并以 此制定合適的教學策略，選擇和利用合適的教學媒體實施教學，最后進行教學評價以衡 量教學效果，在這個過程中，教師不斷地進行反思并根據實際的教學情況修改教學設計。
ADDIE 模型作為目前系統化教學設計模型中的一個重要模型，是由五個單詞的首
字母結合起來的，分別為：分析(Analysis)、設計(Design)、開發(Development)、實 施(Implementation)和評估(Evaluation)。在本研究采用的行動研究中，筆者按照這五
18
個階段對每一節課進行設計，并在新一輪行動中做出改進。另外在進行教學設計時，筆 者也考慮了 STEAM教育理念的融合情況，包括對教學內容的跨學科知識分析、采用支 架式教學法和引導學生開展小組合作等，以達到提高學生的學科核心素養的教學目標。
19
第三章基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學設計模式
初步構建
第一節 高中通用技術課程教學的現狀調查
一、問卷調查
（一） 調查對象及目的
本次調查，隨機選擇了廣州市某中學高一年級五個班的學生和高二年級五個班的學 生為調查對象，共計 200 余人。筆者選取了高一年級的學生作為主要調查對象主要出于 以下考慮，筆者來到該校時，學生已進行了一個學期通用技術課程的學習，基本了解本 課程的教學要求，具備一定的動手能力和使用小工具的能力，能夠更好地配合筆者完成 本項目教學。因此本問卷旨在借助本調查了解高一學生即目標研究對象對本門課程的認 知以及其所掌握的專業知識和專業技能，從而更好地設計本研究教學；筆者還在部分高 二年級學生進行調查，是因為高二年級學生經過高一一學年對通用技術課程的學習，旨 在通過本調查掌握在非STEAM教育理念指導下的高二學生在經過一年的通用技術課程 學習后對本課程的認知情況和知識技能，以給本研究提供參考意義。
此外，為了掌握目前高中通用技術課程的基本情況，筆者設計了有關本課程的教學 現狀調查問卷。希望通過問卷調查的方式，了解目前高中通用技術課程的教學現狀、教 學中出現的問題和學生的需求與期望等，為本研究設計教學方案和設計具體的項目打下 鋪墊。
（二） 問卷結構
調查問卷由基本情況調查和四部分調研維度組成，總共 23 道題目，具體題目見附 錄 1。其中問卷主要包括：基本信息、學生工具使用及相關知識掌握情況、對本課程的 期待、從和其它學科的關系、能力目標、重要性、你認為現有的通用課程應用 STEAM 教育理念的程度等方面進行設計。其問卷的維度劃分以及各題題目對應情況如表 3-1 所 示。
表 3-1 高中通用技術課程現狀調查維度劃分
維度 題目設置 題數
其它學科的關系 10、11 2
能力目標 12 、 13 、 14 3
重要性 15 、 16 、 17 、 18 4
你認為現有的通用課程應用STEAM教育理念的程度 19、20、21、22、23 5
（三）調查結果
本研究在高一年級共收到121 份問卷，高二共收到110 份問卷。從結果來看，大多 數的高一能夠掌握如鋸、銼、鉆床、鑿子、角尺、劃針、曲線鋸等通用技術課程所需的 小工具（高一：62.81%,高二：80%）,并期待能夠通過本門課程學會使用如3D打印機 （67.8%）、激光雕刻機（49.15%）、電腦編程（50.85%）等技術和借助化學、物理等所 學課程的知識或實驗（50.85%），因此本研究計劃在本課程中介紹相關知識及技術。另 外大部分高一學生對本通用技術課程有一定的認識，意識到這是一門包含化學、數學、 科學、物理、信息技術、美術等的跨學科課程，這將有利于本課程在實際教學中更好地 開展。本課程的計劃項目在調查對象中也有不同的期待程度，如環保應用（例如：垃圾 分類綜合治理、大氣污染整治等）（51.69%）、無人機應用（59.32%）、智能家居（例如： 智能門禁、智能窗簾等）（55.08%）、機器人應用（61.02%）、家用小電器應用（例如： 多功能臺燈、個性桌面時鐘等）（55.08%）、手工制作（例如：便攜小板凳等）（61.02%）、 聯動裝置（例如動力汽車等）（50%），通過這一調研，旨在探索學生感興趣的項目，有 利于接下來的研究中設計出學生感興趣的實踐項目。
值得注意的是，在本次調查中，部分學生（28.1%）喜歡的通用技術課程是以教師 教授為主，學生只需認真聽講，動手操作較少的課程，更多的學生（39.67%）喜歡在教 師的引導下，學生分組討論，自己查資料按照教師要求完成作品，僅有少部分學生（6.61%） 喜歡自主探究、自己動手操作為主，教師答疑解惑的教學方式。所以在本研究中，必須 充分培養學生的自主探究學習能力，并提高學生的小組合作能力以解決實際問題，這也 符合絕大多數的學生對通用技術課程的期待。超過 85%的學生希望通過通用技術課程提 高動手實踐能力（88.44%）、創新能力（93.39%）及團隊協調能力（86.78%）。
從以上問卷調查的結果來看，學生對高中通用技術課程的認知比較全面，能夠意識 到跨學科知識在本課程的重要性；學生能夠掌握常見的制作小工具，如鋸、鑿子等，具 有一定的動手能力；另外，學生感興趣的項目多種多樣，大多項目都想嘗試，但是結合 現有教學條件的限制，無人機應用、智能家居、機器人應用等項目的開展具有較大難度， 因此結合學生感興趣的項目及實際教學條件，考慮多功能臺燈是實習學校實實在在開展 的課程項目，符合課程內容，所以筆者認為家用小電器應用（例如：多功能臺燈、個性 桌面時鐘等）和手工制作等項目的開展較為合適，同時在課程中融入環保因素既符合學 科要求，又能激發學生的學習興趣。
二、教師訪談
21
訪談對象為帶這門課的任課教師，以及另外一位經驗豐富的教師，在進行訪談前設 計了4 道題目，主要是了解筆者所在實習學校開展通用技術課程的教學現狀，教師實際 教學中的滿意之處、棘手的地方及解決方法，以及對接下來開展教學的暢想和設計。訪 談問題見附錄 4，筆者在訪談之后將錄音轉換成文字并進行結果分析。
（一） 訪談提綱
為了更好地開展本研究的教學設計，筆者設計了以下訪談問題，具體如下表 3-2。
表 3-2 高中通用技術課程現狀教師訪談提綱
序號 訪談內容
請問老師您是如何組織通用技術課的教學？（流程一般是怎樣的？總體安排是怎樣的？每一次課
1 的安排又是怎樣的呢？是以模塊的方式來安排還是以知識點的方式來安排？）
2上一階段的教學中，您感到最滿意的是哪些部分？（過程、原因）
3在實施教學中，您有沒有碰到什么難題或者是棘手問題？如果有，我想請教一下您是如何解決的？
4對于通用技術課程下一步的開展或者是下一個項目，您有什么想法和計劃呢？
（二）訪談結果
通過教師訪談，筆者發現在高中通用技術課程實施過程中，采用項目教學是重要的 教學方式，教師通常根據不同的年級、不同的教學要求開展項目教學，例如《個性桌面 時鐘》等，且以最終學生做出作品為教學的目標。在這一過程中，教師需要注重培養學 生的綜合實踐能力和創新能力。從被訪談的兩位教師的觀點來看，創新性的培養是一個 重要的目標。例如一個教師會通過設置開放的主題，只給予學生關鍵的信息，如在制作 個性桌面時鐘這一項目中，“只要求呈現關鍵的信息，像日期、天氣、時間這些關鍵信 息，而不做其他更細致的要求，從而給學生更多的主動性”，進而培養學生的創新能力。 也有一位教師認為過多地給學生做范例演示會限制學生的創新能力，因此她采用做完演 示馬上關掉演示窗口，讓學生既能回憶整個制作過程，又能根據學到的理論知識進行創 新性創作，從而培養學生的創新能力。另外，一位教師也提出要注重個性化教學，例如 對能力強的學生，可以設置具有挑戰性的任務等。兩位老師都認為對教學內容的選擇應 該認真、謹慎、盡量跟教材中所涉及到的項目要有所貼近，因為要把一個項目完成得好， 需要很多技術、知識的支撐。例如在高二學段，選擇了《個性桌面時鐘》，為了實現這 一目標，要求學生掌握程序代碼的編寫、 3D 打印技術。但是在實際教學中，例如編寫 程序代碼時，大部分高二學生只是復制老師的代碼，做簡單的修改，依葫蘆畫瓢，不能 實現舉一反三，所以對高一學生來說難度就更大了。另外考慮到學生的制作時間、課外 用于通用技術課程的時間并不十分多，學生通常是組成興趣小組，利用課后一點點時間
22
制作作品，因此綜合多方面的考慮，設計的教學項目不宜太難，且最好是貼合學生的實 際生活。
基于以上的問卷調查結果及教師訪談，筆者所在實習學校的通用技術課程的教學現 狀歸納為以下幾點，第一，學生對高中通用技術課程的認知比較全面，能夠意識到跨學 科知識在本課程的重要性，同時能夠掌握常見的制作小工具，如鋸、鑿子等，具有一定 的動手能力。第二，在高中通用技術課程實施過程中，未能注重培養學生的綜合實踐能 力和創新能力；設計的教學項目未能更好貼合學生的實際生活。
基于以上結果，本研究設計了學生感興趣的家用小電器應用——多功能臺燈的教學 實踐項目，在這一項目中要求學生利用已經學會的小工具如角尺、劃針等，通過學習學 生感興趣的手工搭建電子電路，并融入STEAM教育理念，支架式教學方法，為學生搭 建跨學科的知識、技能支架，并發揮小組合作學習的作用，提高同輩學習、評價的效果， 在調動學生的學習興趣、促進學生的思維碰撞的同時，使學生具備完成要求項目的能力。 但由于實際課時安排、現實硬件條件的限制，本課程在介紹3D打印機、激光打印等學 生感興趣的新興技術手段后，學生在將技術應用到實際實踐項目中存在較大困難，因此 并不能很好地實現將這些新技術手段運用到實際制作多功能臺燈的過程中。
第二節 STEAM 教育理念與高中通用技術課程結合的必要性和可行性
一、必要性
基于STEAM教育理念的特點和新課標對高中通用技術課程提出的要求，學者認為 將STEAM教育理念融入高中通用技術課程具有必要性。STEAM教育理念打破學科之 間的界限，將多門學科的內容如科學、技術、工程、數學和藝術這些學科內容整合成為 有機的整體，從而使之更加符合新時代對學生提出的發展需求，培養更具有綜合素質和 更具核心競爭力的人才。2017 版修訂的新課標將培養學生的核心素養為核心指導要求， 學生核心素養的培養情況、實現程度也成為教學質量評價的重要標準之一，核心素養的 明確提出在幫助教師對人才培養的具體要求有更加精準的把握的同時，也對教師的教學 和設計提出了更高的要求和挑戰，要求教師不僅僅是局限于理論知識的傳授，同時也要 求教師深挖教學的深度和擴寬教學的廣度。換言之，新課程改革明確提出的要求之一就 是將課程綜合化，要求從分科向綜合轉變，因此，如何有效地實現課程綜合化、將分科 知識整合起來成為有機的整體更好地服務學生成為學者和一線教師的階段性目標。與此
23 同時，國務院辦公廳印發的《全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016 年-2020 年）》 中明確提出要鼓勵普通高中探索開展科學創新與技術實踐的跨學科探究活動 [ 國務院辦公廳.全民科學素質行動計劃綱要實施方案 (2016—2020年) [EB/OL]. (2016-02-25) [2017-12-28].http:// www.gov.cn/zhengce/content/2016-03/14/content_5053247.htm.]。
可見，通用技術課程與STEAM教育在發展的理念是基本相符合，在教學方法、教 學內容的組織形式上都存在共同之處，因此開展STEAM教育理念與高中通用技術課程 整合的跨學科教學活動已成為時代發展需求，二者有機地結合起來是有必要性的。
二、可行性
從STEAM教育理念的特征出發結合高中通用技術課程的特征，學者認為將STEAM 教育理念融入高中通用技術課程具有可行性。一是二者教學目標的互通性。二者均提出 了對學生創新能力、綜合實踐能力和協作精神等能力的要求，教學目標的互通是高中通 用技術教學中應用STEAM教育理念的前提。二是教學方法的相似性。從以上的綜述中 可以發現，在通用技術課程中，不少學者已經開始嘗試將任務驅動法、項目式教學、探 究式教學等運用到其中，STEAM教育理念所提倡的教學方法包括了項目式教學法、5E 教學法、探究式教學等。因此二者都可以項目為主線、在教師的悉心引導下、以學生為 主體來開展教學，把培養學生的自主學習能力、協作等能力作為課程目標。三是教學評 價的一致性。新課標要求在高中通用技術課程盡可能開展多元化的評價，例如不能只采 用單一的期末考試等總結性評價方式，而是應該形成性評價與總結性評價相結合， STEAM 教育也做出了類似的評價方式的強調；二者也都主張評價的主體也應該囊括學 生自身、同伴和教師[ 于佳音.基于STEAM理念的高中通用技術課程項目設計與實踐研究[D] •佛山科學技術學院,2019. DOI: 10. 27960/d. cnki.gfskj.2019.000055.
24]，因此二者對教學評價的要求也是基本一致的。最后結合以上的 問卷調查結果及教師訪談，發現學生對高中通用技術課程的認知比較全面，具有一定的 動手能力。在高中通用技術課程實施過程中，需要注重培養學生的綜合實踐能力和創新 能力；且要開展貼合學生的實際生活的教學項目。 STEAM 教育理念也存在這方面的要 求。因此二者有機地結合起來是有可行性的。
第三節 教學設計模式的初步構建
本研究基于學者余勝泉，胡翔（2015）構建的STEM跨學科項目設計模式，如圖3-1, 根據先前得到的目標學校的高中通用技術課程現狀，結合STEAM教育理念特點，對圖 3-1的設計模式進行修改和整合，構建基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學 設計模式，如圖 3-2，首先本研究將教學設計模式分為準備、實施和評價三個階段，使 STEAM 教育理念在每個階段都有所滲透，在教學分析階段，除了兩位學者設計的模式 包括的三點之外，筆者還增加了兩點：STEAM教育理念與高中通用技術課程的融合， 意在分析其可行性和必要性，另外隨著高中通用技術新課程標準（2017版）的頒布，提 出了對學生核心素養的要求，因此在這一階段，筆者增加了對學科核心素養的分析。同 時增加項目準備環節，包括項目設計和課前準備。第二，筆者將兩位學者的“工具與資 源設計、學習活動過程設計、支架設計”歸入到教學實施環節，具體包括 STEAM 教學 內容支架的搭建，明確教法和學法、設計教學內容和把教學環節具體化，另外在整個環 節中不斷進行應用和調整。第三，筆者將兩位學者的“評價設計”歸為評價階段，并確定 了所要采取的評價方式：形成性評價、總結性評價、課堂觀察和個性化訪談。接下來筆 者對每個階段進行詳細闡述。
25
圖 3-2 基于 STEAM 教育理念的高中通用技術課程教學設計模式
一、準備階段
一）教學分析
26
在STEAM教育理念指導下，教學分析主要包括以下內容：STEAM教育理念與高 中通用技術課程的融合、學習者特征分析、學習環境分析、教學目標分析、教學內容分 析。
（二）項目準備
在STEAM教育理念指引下，項目準備包括項目設計和課前準備。
1.項目設計
在前文的分析中，可知通用技術課程的特征是培養學生實際動手能力，通過工具的 使用，制作產品等等。通過仔細研讀教材，筆者發現教材很多項目與燈相關且和學生生 活與學習息息相關，容易開展應用與創新等等，通過調查問卷和教師訪談得知學生已進 行了一個學期通用技術課程的學習，對通用技術課程有一定的了解，具備一定的動手能 力和使用小工具的能力，最后筆者結合所在實習學校的實際教學現狀和教學需要，并根 據具體的實際可支持的教學條件，確定本研究所開展的教學項目為多功能臺燈。
2.課前準備
在項目準備階段中，教師必須在課前做好準備。主要有這些方面，首先是在教學實 施過程中，學生在操作上可能會產生很多的疑問，故而筆者在課程教學實施前，搭“腳 手架”，比如教師用書配備光盤里課件、視頻、圖片內容，國家中小學課程資源，推薦 相關的權威的微信公眾號，以供學生在課前或者上課的時候來觀看。另外為了獲得學生 的反饋調整教學以提高教學效果，筆者在項目開始之前設計了每一輪行動研究結束后的 學生訪談提綱和形成性評價問卷。
二、實施階段
實施階段是本流程的重要也是主要階段。在STEAM教育理念貫穿中，教師采用項 目教學法，學生采用小組合作學習的方法，在課堂一開始，教師通過圖片或視頻、或問 題為學生創設一定的學習情境，教師首先為學生搭建一定的“腳手架”，例如向學生介 紹相關的理論知識和實操技能，為學生完成作品打鋪墊；接下去，要求發揮學生小組的 作用，學生協作學習解決當前學習存在的難題，并嘗試尋求解決方法；在課堂結束時進 行總結評價，教師帶領學生總結本節課重點和難點，并在每一輪行動結束后進行形成性 評價。在整個過程中，教師根據課堂觀察、學生訪談、其他聽課教師的意見在反思后進 行調整和不斷改進。
27
三、評價階段
STEAM 教育理念指導下的教學評價要求進行多元化的、多維度的教學評價，因此 在本研究中，結合筆者的實際研究條件，本研究設計了形成性評價、總結性評價和個性 化訪談。在每一輪行動研究中，筆者邀請了經驗豐富的實習指導老師、筆者的同輩研究 生同學前來觀課，并根據學生的表現進行形成性評價；為了更加全面了解學生的想法和 學習情況，筆者邀請部分學生進行個性化訪談；并在整個研究結束后，開展總結性評價， 并與研究開始前的前測評價進行比較，另外，筆者對學生完成的作品也進行細致的分析， 以補充探索整個項目開展的教學效果。
28
第四章基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學設計模式 實施與效果評估
第一節《多功能臺燈》項目概述
一、前期分析
（一） 學習者特征分析
此項目的學習對象為高中一年級的學生。某中學高一年級1 班的學生，班里大部分 學生較為外向，思維活躍，接受新事物的能力較強，多數學生能在教師的引導下獨立思 考探究，能夠掌握相應的知識內容來解決相應的問題。從調查結果來看，對所要教授的 多功能臺燈項目感興趣，并且掌握了一定的工具使用的技能，但該班的學生之前并沒有 接受過在STEAM教育理念指導下的通用技術課程的教學。因此，高一年級1班更適合 開展《多功能臺燈》項目教學。
（二） 學習環境分析
1.學習資源
（1） 學習空間及認知工具。本課程實施地點為廣州市某中學高中部的多媒體計算 機網絡教室。
（2） 學習材料。教師會提前幾天在 QQ 學習群里發布下一個學習任務的預告與教 學視頻或微課視頻，并在課前幾分鐘給出相關的案例素材。見圖 4-1、4-2。
2.教學組織形式
本課程采取小組合作的學習形式，教師引導學生有序組建小組，全班共分成5個小 組，通過和同伴交流與教師之間的相互溝通討論尋找解決問題的方法，并以小組分工協 作的方式來提高問題解決的效率。整個教學過程以學生為主體，而教師所起的作用主要 是幫助學生搭建支架、引導者，為學生提供必要的幫助。
（三）教學目標分析
本研究教材選用廣東科技出版社2019 年出版的通用技術必修一《技術與設計》。為 確保基于STEAM教育理念的通用技術課程項目得以成功開展，在項目開展之前，對與 多功能臺燈制作有關的章節第三章《制訂我的設計方案》和第四章《實現方案和評價設 計》的內容加以梳理和分析，圍繞《高中通用技術課程標準（2017版）》要求的學科核 心素養的五個維度來分析《多功能臺燈》的教學目標，詳細分析如下表4-1所示。
表 4-1 《多功能臺燈》教學目標
技術意識 工程思維 創新設計 圖樣表達 物化能力
四）跨學科知識分析
《多功能臺燈》項目是通過應用工程設計方法開展的，以問題為導向的項目式教學， 很好地體現了對科學、技術、工程、藝術和數學內容的融合（見表 4-2）。該項目要求學 生在課堂或課外通過小組成員之間的互相配合，一起動手實踐，小組合作設計并制作一 款多功能臺燈。學生在創造、設計、制作、發現、合作和解決實際問題的同時，實現將 課堂所學的跨學科知識運用到解決現實問題當中去。
表 4-2《多功能臺燈》項目所包含的領域知識
所用到的學科知識
1.臺燈穩固方面的考慮與設計
2.臺燈的安裝
1.工具和設備的使用方法；
2.連接方式等。
二、實施概述
《多功能臺燈》項目的教學方案設計完成之后，筆者選用了廣州市某中學高一年級
1 班進行了方案的實施，高一 1 班班級人數為 40人，其中男生 19人，女生 21 人。 本研究研究時間從 2021 年 4 月至 5 月實施第一、第二輪行動研究，由于受疫情影 響，筆者不得不離開實習學校，交由實習指導教師繼續協助我開展第三輪行動研究。其 中第一輪是在 2021 年 4 月 14 日至 4 月 28 日。在經過第一輪的實施后，針對第一輪出 現的問題筆者認真反思、從學生的課堂表現并結合學生的訪談反饋提出相應的解決策略， 修改教學方案，后實施第二輪教學，第二輪實施是在 2021 年 5 月 12 日至 5 月 26 日。 第二輪實施中嘗試解決第一輪所發現的問題，并在第二輪行動后，檢驗第一輪發現的問 題是否得到解決后針對第二輪學生和教師反映的問題再次嘗試提出相應的解決策略，并 根據解決方案調整第三輪的行動，按照改善后的方案開展第三輪教學，第三輪實施是在 2021 年 6月 2日至 6月 9日。由表 4-3 所示。
表 4-3 行動研究計劃
第一輪研究 高一（1）班 40 2021 年4 月14 日至4 月 28 日 第一模塊 我是設計師（3 課時）
為了探索高一（1）班的通用技術課程基礎及核心素養，在開展《多功能臺燈》項 目教學之前，筆者向學生發放經過檢測后具有較高信效度的前測問卷。問卷調查的問題 包括工具使用情況、電路連接知識、小組合作意愿、手工制作經歷等。學習前測問卷詳 見附錄2。
在開展《多功能臺燈》項目教學之后，作者利用問卷調查對學生進行了學習后測， 用來與前測調查問卷做比較以得到課程實施效果，主要從學生知識點的習得、問題解決 情況、小組合作情況、學習STEAM課程情況這些方面來調查。學習后測問卷詳見附錄
3。
針對問卷調查結果及反應上來的問題，筆者在參考該班通用技術課程任教教師及另 外兩位教學經驗豐富的任課教師的意見之后，筆者設計本研究的教學方案并進行以下的 實施。
第二節 行動研究
一、教學實施
通過根據高中通用技術課程的特征，整合了 STEAM教育理念的項目教學活動設計 框架，設計了基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學活動框架，如下圖4-3所 示。
32
圖 4-3 基于 STEAM 教育理念的高中通用技術課程教學活動框架
根據建構主義學習理論、多元智能理論及教學設計理論，本研究在分析 STEAM 教 育理念和普通高中通用技術課程標準（2017 年版）對學生提出的本學科核心素養的要求 后，采用項目式教學法、支架式教學法為學生搭建合適的支架，學生主要采用小組合作 學習法，基于這些理念、課程標準、教法和學法，本研究設計的教學活動框架分為三個 階段：準備階段、實施階段和評價反思階段。
（一）準備階段
在本研究中，準備階段主要包括兩部分，一部分是教師準備，一部分是學生準備。 教師在確定本階段本課程的項目后，對教學內容進行分析，特別是教學內容和教學活動 能夠體現 STEAM 教育理念，體現跨學科，跨領域的原則。另外為了給學生搭建足夠的 支架，教師在準備階段會尋找并設計出各種各樣的多媒體教學資源，提供給學生使用。 學生根據本階段的項目主題，主動地提前學習教師所帶來的微課等多媒體資源，為以后 的教學活動做好準備，同時還培養了學生的自主學習能力。另外為了對學生有更全面的 了解，在準備階段，教師組織學生完成一份關于STEAM素養、學科核心素養的測試。 （二）實施階段
實施階段是本流程的重要也是主要階段。每節課的教學流程基本按照“進入情境— —搭建‘腳手架'——協作學習——總結評價”的步驟，在準備階段，教師事先設計好
33 各種活動，在每節課的開始都盡量為學生構建相應的情境，激發學生學習興趣和動力。 為了使學生更好地完成項目目標，在準備階段，教師會基于STEAM教育理念，從跨學 科角度分析教學內容。而到了課堂實施階段，教師會明確指出本教學內容所隸屬的學科， 以幫助學生更快、更高效地查找相關知識或尋求學科教師的幫助。另外，教師會給學生 搭建所必需的理論知識、操作技能的“腳手架”，使學生具備一定的知識和技能。另外在 這個過程中，教師組織班級進行分組，小組合作形式完成課堂教學任務。
對《多功能臺燈》項目進行分解，在分析學生現有的學習能力及現實的教學條件的 支持下，結合教材內容的安排，將項目分解為三個模塊七個任務。第一模塊我是設計師， 第二模塊我是創造師，第三模塊我是分享師。第一模塊的任務是方案的構思，完設計圖 紙繪制，完成設計方案；第二模塊的任務是設計方案的完善與優化設計方案，根據設計 方案制作多功能臺燈；第三模塊的任務是優化設計方案和作品，交流與評價成果。具體 如表4-4所示。
任務 表4-4 任務相應教材內容和教學內容
相應教材內容 教學內容
任務一 方案的構思 1•設計依據及設計要求 第三章第二節挑選合適的材料
（1）技術規范；（2）技術標準；（3）技術要求 P102
2設計主要闡述的內容
第三章第四節技術設計方案P117 闡 內容
（1）產品的功能；（2）產品的造型；（3）制作方式 第四章第一節工藝P128
（4）工藝要求；（5）材料選擇
任務二 完設計圖紙繪制 第二章第四節設計和交流中的技
亠、打、 1•效果圖
術語言P74
2•三視圖
第三章第四節技術設計方案P115
任務三 完成設計方案 1•設計說明書
第三章第四節技術設計方案P115 2•成本估算
任務四 設計方案的完善與優 化設計方案
任務五 根據設計方案制作多 功能臺燈 完善與優化的內容：實用、美觀、創新、安全性、穩
第三章第四節技術設計方案P115 定性、經濟性、環保性、耐久性、加工難易、附加功
能、方便收納
1.選擇合適的材料
第四章第二節原型與模型的制作
2?選擇合適加工工藝
P140
3?制作模型
任務六
優化設計方案和作品 1.測試的內容：電路、尺寸、材料、外觀、結構。 第四章第三節測試與優化P146 2?測試的方法和步驟。
3?改進與優化：功能、材料、外觀、結構。
任務七 交流與評價
成果 1?設計的交流方式
第四章第四節設計的交流與評價 專題研討、專家咨詢、用戶調查、網上交流、展示會。
P151 2?設計的評價
（1）評價作品方法；（2）評價設計過程方法
34
三）交流與反思階段
本階段是對整個教學流程的總結和評價階段，主要從以下幾方面進行。首先是教師 組織學生進行作品分享，學生交流、評價每個小組的作品。第二是教師在上課期間仔細 觀察學生，并根據學生的表現記錄每個維度下面學生的表現；第三是在每一輪行動結束 之后，筆者與前來聽課的筆者的實習指導教師、筆者的同輩研究生同學共三位教師根據 每一輪的形成性評價表對學生進行打分評價；第四是每一輪行動之后筆者邀請班里部分 學生進行訪談，以獲取他們對本課程、本輪行動的意見和反饋，以便為下一輪行動做準 備；最后是完成對學生的綜合測評，教師組織學生對本階段自我能力的打分，并期望與 先前的結果進行對比，以衡量本階段教學的成果。
二、第一輪行動研究
筆者想通過第一輪行動研究，確定基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學 設計模式是否適用于高中通用技術課堂，學生是否可以接受STEAM教育理念融入到高 中通用技術課堂中，是否有助于提高課堂的教學效果以及是否有助于提高課堂中學生的 合作交流能力等，最后可以初步判斷STEAM教育理念是否有助于實現高中通用技術學 科核心素養的有效提升，本輪行動研究的主要目標是運用STEAM教育理念，為學生搭 建跨學科知識支架，并且培養學生發現問題和解決問題的能力，為學生完成多功能臺燈 項目做鋪墊。在本項目的教學中本輪行動的目標主要是完成設計方案。
（一）計劃
1.教學內容分析
本輪行動研究選取教材第二章第四節設計和交流中的技術語言、第三章第二節挑選 合適的材料、第三章第四節技術設計方案的內容進行教學，主要內容包括設計依據及設 計要求、設計主要闡述的內容、圖紙繪制、成本估算等。設計要求包括技術規范、標準、 要求；設計主要闡述的內容包括產品功能、造型，制作方式、工藝要求、材料選擇；圖 紙繪制包括效果圖和三視圖；成本估算包括編制說明、用料量估算。基于STEAM教育 理念，本輪所涉及到的跨學科知識有以下內容，見表 4-5。
表 4-5 STEAM 教學內容分析
學科
利用圖片向學生介紹臺燈受力特點，進行受力分析，讓學生理解如何使臺燈更具有穩 定性，總結設計流程。
介紹多功能臺燈相關技術知識，比如電路連接，提醒學生設計方案時應注意的事項。 根據項目主題設計方案，讓學生用工程思維考慮方案可行性。
A （藝術） 帶著審美意識手繪或用軟件繪制草圖和簡單的三視圖。
M （數學） 按比例對三視圖圖紙進行比例尺寸標注，數學幾何知識如投影。
2.教學目標（學科核心素養）
基于新課標，從技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力五個方面分 析本節課的教學目標：
技術意識：在設計時貫徹以人為本的設計思路，學生能正確處理產品與使用者、使 用環境之間的關系，能從產品、產品與人、產品與環境的關系對設計做出分析。
工程思維：學生能試圖對設計方案進行多種因素分析，并對方案進行優化。
創新設計：學生能嘗試制訂解決技術問題的方案，并知道在制作、試用、使用的過 程中可以對方案進行修改與完善。
圖樣表達：學生能學習徒手繪制或軟件繪制草圖，掌握技術交流的工具，用簡單的 草圖交流設計構想。
物化能力：設計方案時能夠綜合考慮材料、工具、成本、加工難易程度等影響方案 實現的因素。
3.教學方法
項目教學法、講授法、任務驅動法、小組合作法
（二）行動
1.第一課時 方案的構思
（1）進入情境
教師活動：教師首先通過PowerPoint播放一些具有創意的臺燈的圖片，引導學生 欣賞臺燈的設計并分析總結出臺燈的特點，并確定本研究的項目教學的主題：制作多功 能臺燈。二是組織引導學生有序分組，每個小組8人，在學生自愿組合的基礎上，教師 進行微調，以縮小團隊之間的差距，共分為5組。三是展示多功能臺燈圖片后拋出問題： 基于這一情境，引導學生發現問題，如學生日常使用的臺燈存在什么不足之處，或者希 望自己擁有什么功能的臺燈？見圖4-4，圖4-5。
36
圖 4-4 臺燈欣賞
圖 4-5 引導學生發現問題
學生活動：學生欣賞教師所展示的創意臺燈圖片，并在教師的引導下思考臺燈的整 體形狀、所采用的材料和所具備的功能等；二是組建小組；三是頭腦風暴發現問題。
設計意圖：教師借助相關課件、視頻等創設情境，舉例說明實際生活中的臺燈問題 并加以分析，以此調動學生的學習興趣。通過情境導入，可以引導學生發現圖片中的臺 燈結構簡單，功能單一，功耗過大，造型上缺乏特點等問題，進而實現學生能夠從解決 多功能臺燈這一實際生活中的項目難題，發現生活中的“小問題大文章”，提高自己的 學習興趣，調動學習的積極性，進一步彰顯STEAM教育理念的情境性、趣味性。
（2）搭“腳手架”
教師活動： 教師一是講解方案分析主要從使用者、產品、環境這三方面進行分析。 二是介紹方案由設計說明書、設計圖紙以及成本估算這三部分所組成，其中設計說明書 包含了作品信息，如名稱、所用材料、用途等，以及設計作品的初衷，如為何設計這個 作品、設計這個作品的動機和背景；作品完成會產生的影響和效果。三是引導學生注意
37 臺燈的結構，包括底座、支撐架、燈罩，引導小組在這三部分中選擇其中一部分，進行 頭腦風暴并討論可以如何設計這一部分，教師向學生介紹廢物利用、展示廢物利用的優 秀案例，引導學生充分利用生活中的廢物去設計多功能臺燈等。見圖4-6。
圖 4-6 環保臺燈優秀案例
學生活動：一是明確任務要求，設計方案填寫要求；二是小組頭腦風暴并討論多功 能臺燈各組成部分的設計，和其他小組分享；三是欣賞優秀案例，并思考如何取其精華 去其糟粕。
設計意圖：了解項目的要求，明確設計多功能臺燈設計方案前還需要對方案進行構 思以及明確設計方案包含什么內容，在此環節幫助學生夯實課程知識，為接下來的方案 設計做好鋪墊，體現了 STEAM教育理念的跨學科性。廢物利用，培養學生的環境保護 意識；鼓勵學生進行創新設計，并培養學生的創新性思維。
（3）協作學習
教師活動：一是根據學生的分享，教師進一步介紹可以用來制作多功能臺燈底座、 支撐架、燈罩的材料，包括硬紙板、木材等；二是教師邀請學生分享電路相關知識，根 據學生的分享，進一步介紹更多新的電路知識，比如可以利用鋰電池給臺燈供電；三是 教師給每個小組分發電路板、電線、小燈泡等材料，學生復習電路連接的操作。見圖 4-7、 4-8。
38
圖 4-7 電路連接的操作
圖 4-8 學生電路連接圖
學生活動：一是在認真聽教師進一步介紹可以用來制作多功能臺燈底座、支撐架、 燈罩的材料；二是分享在初中學過的電路相關知識；三是嘗試搭建電路，體驗電路連接 的操作。
設計意圖：讓學生更加清晰自己小組接下來所要制作的多功能臺燈的思路，在溝通 交流過程中，加強團隊協作能力，以體現STEAM教育理念的協作性。
（4）總結評價
教師活動：一是對本次教學內容進行梳理；二是預告下次課的內容，并布置學生在 b 站、抖音等網站上看通用技術臺燈制作短視頻，為下次課的學習做好知識儲備。見圖 4-9。
39
學生活動：選擇合理的時間看一些通用技術臺燈制作的短視頻。
設計意圖：通過課后“刷” b站、抖音，既可以調劑學習與生活，又可以有針對性 地學習一些與課程相關內容，開拓視野，體現STEAM教育理念的實證性。
2.第二課時 設計方案中圖紙繪制
（1）進入情境
教師活動：一是展示高二年級學生繪制的比較好看和規范的草圖；見圖 4-10 二是
明確本課時的課堂任務：完成設計方案中設計圖紙繪制。見圖4-11。
三、設計成本估算
⑴財估氫編制說時
用ftw^anis^aw.甬憂步少用科•. SBPJMXtffi.爭件
101?慕IE.甬蠶密少川工藥尋）”
血弓者OS）： “
佗｝成本估算表”
（ffiftAfiffiaSS.功電JB工方丸按村護駅附慣百用"
咬LtK (¥S :•>
Sf?J 胸貝涼材f"元」 JW元* r*i)/s- Sit-zs.*1
⑶用料圮怙爐
（KSAaffiftss.昭 ”
Stir J! m
j
«>
j
•*
—I" S :
圖 4-11 設計方案中設計圖紙繪制、成本估算
學生活動：一是欣賞師兄師姐們的作品，并想象自己小組的多功能臺燈可以如何通 過紙和筆去呈現。二是了解本課時的任務。
設計意圖：通過作品展示，引出具體課堂任務，培養學生學習興趣，并充分調動學 生的積極性。
（2）搭“腳手架”
教師活動：一是教師講解繪制多功能臺燈草圖需要掌握的基本技能，比如徒手繪制 草圖步驟；二是教師講解三視圖的理論知識，比如正投影及其特性；三是鼓勵學有余力 或已經會使用繪圖軟件如SketchUp （草圖大師）、AutoCAD、Sai、Photoshop等繪制圖 畫的學生運用這些軟件繪制多功能臺燈草圖、三視圖；四是教師講解成本估算編制說明， 包括說明需要多少用料，如何加工材料，零件如何裝配，需要多少加工費等；五是提供 公眾號，如通用技術創造與發明、通用技術實訓網課、通用技術實踐活動快樂學坊、通 用技術教研基地、通用技術課程資源等。見圖 4-12。
41
圖 4-12 微信公眾號相關學習文章截圖
學生活動：認真聽講，及時做好筆記，對草圖和三視圖的繪制要有清晰、準確的認 知，提高繪制效率。
設計意圖：對完成任務所具備的基礎知識進行細致地講解，幫助學生掌握理論知識 和實踐技能。
（3）協作學習
教師活動：指引各個小組開展小組合作，例如指引他們合理分工完成設計圖紙繪制 和設計成本估算，在學生填寫設計方案階段，巡視每個小組的完成情況，以及時給學生 提供幫助。
學生活動：小組成員間能夠做到傾聽、和諧協作、分享，積極參與設計圖紙繪制和 設計成本估算。
設計意圖：為了貫徹落實STEAM教育理念所要求的合作學習，在這一步驟中，學 生在小組中完成多功能臺燈圖紙的繪制、設計成本的估算等，繼而完成整個臺燈的項目 的設計方案。在這一過程中，學生的溝通能力、合作解決問題的能力能夠得到一定的提
42
高，另外在小組氛圍的影響下，學生的思維會比較開闊，發散思維、設計思路都能從同
輩討論中得到啟發。小組合作設計、繪制多功能臺燈如圖4-13。
圖 4-13 小組協作繪圖
4）總結評價
教師活動：一是梳理總結本課時重點內容，尤其對圖紙繪制的方法和步驟。二是根 據學生的課堂表現客觀填寫《多功能臺燈》形成性評價表。
學生活動：查缺補漏，夯實本次學習內容，爭取下回按時、保質完成學習任務。 設計意圖：一是了解學生在第一輪的學習情況；二是對本課時的教學知識進行梳理， 加深學生的學習印象，體現STEAM教育理念的實證性。
3.第三課時 完成設計方案
（1）進入情境
教師活動：教師回顧上節課所學內容；展示本節課課堂任務：每個小組在教師的幫
助下完成設計方案中設計說明書的編寫以及成本估算。見圖 4-14、圖 4-15。
43
圖 4-14 設計說明書
三、設計成本估算
（1）成本估算編制說明「
（簡要說明需要哪些材料.用于制作產品的哪個部分.需要多少用料.如何加工材料.零件 如何裝配，需要多少加工費等）n
編寫者（簽名｝: m
（2）成本估算表1
（根據產品的造型、功能、加工方式、技術要求預計產品設計所需費用）a
統計者（簽名）：。
名稱4 購買原材料/元3 加工/元4 裝配（手工）/元“ 總計亦
Q P P
P P
Q
<3
Q Q Q Q
Q Q Q Q
*3 3
（3）用料量估算。
（根據產品的造型、功能、加工方式、技術要求估算產品設計所需材料及數量）◎
統計者（簽名）：U
名加 規松 數星-
4
Q
Q
Q P €
4=
P P €
圖 4-15 設計成本估算
44
學生活動：明確本課時要完成的任務。
設計意圖：教師通過回顧上節課知識，讓學生回憶上節課所學的臺燈底座可用材料、 電路搭建方式；通過展示任務，引出本課時任務，通過任務驅動，讓學生在有限時間內 更高效完成任務。
（2）搭“腳手架”
教師活動：一是教師講解方案設計依據及設計要求；二是幫助學生明確方案設計主 要闡述的內容，包括各種功能分析、多種造型分析、連接方式、工藝要求和材料選擇。 三是提供多媒體資源，比如教師用書配備光盤里關于設計說明書編寫的相關課件、視頻、 圖片內容。
學生活動：學生在教師的指導下明確設計方案的撰寫要求，并嘗試構思在自己小組 的多功能臺燈方案。
設計意圖：通過講授新知，讓學生知道，設計說明書是包括了哪些內容，具體編寫 是要從哪些方面著手寫。體現了 STEAM教育理念的跨學科性。
（3）協作學習
教師活動：在學生小組協作探究過程中，走到學生中去，解答學生在編寫中遇到的 問題，必要時給予學生幫助，因“組”施教。
學生活動：小組討論后進行設計說明書以及成本估算的編寫。見圖4-16。
45
一、設計說明書-
（1） 設計依據及設計要求?
（說明產品設計過稈中需要遵循的技術規范、技術標準、技術要求）4
編寫者（答名）：3
1、 依據國家有關的臺燈設計和發布的規范及規定；?
2、 設計遵循當地相關部門對臺燈設買的規定；?
3、 所設計的產品為木材、塑料和金屬混合型燈具。Q
（2） 設計主要闡述的內容」
（說明產品的功能、產品的造型、制作方式、工藝要求、材料選擇、技術指標、
安全信息）J
編S者（簽名）：卩
1、 產品功能：照明、宣傳、美化環境；?
2、 產品造型：本設計產品為多功能臺燈.屬綜合件設計；J
3、 產品制件方式：手工制作；卩
4、 材料選擇：燈罩用有機玻璃，支掙架用木材.美觀耐用，防腐蝕，符合設
計的經濟性原則；&
5、 技術指標：蛭釘、燈泡、電線等采用標準件，燈泡功率為25W、220V市
供電;◎
6、 產品安全信息：產品設計有漏電保護設置；Q
圖 4-16 某組學生設計說明書展示
設計意圖：一是引導學生融會貫通，把第一課時的資料準備和本課時的新知學習結 合起來，進行說明書編寫。二是通過教師進行適當地引導，提高學生們的課堂參與度。 學生通過小組合作一起解決問題，鍛煉了學生的團隊合作能力、表達溝通能力以及組織 管理能力。
（4）總結評價
教師活動：一是及時針對學生的表現給予反饋，表揚一些表現較好的小組；二是總 結、梳理本課時的知識，并預告下次課內容。
學生活動：總結并反思自己、自己所在小組的課堂表現，對比自己當前的進度與小 組設定的目標之間的差距。
設計意圖：本課時的重點環節就是完成設計說明書以及成本估算的編寫，不僅要求 學生熟練掌握設計依據及設計要求，而且還要求學生掌握一些基礎知識，比如說多功能 臺燈的多功能可以有哪些，燈罩、支架、底座的連接方式有哪些，電路的連接方式有哪
46
些，木材的連接方式有哪些，有哪些常見的材料等基礎知識，掌握這些基礎知識，有利 于學生把這些基礎知識運用到設計說明書編寫中，甚至是制作多功能臺燈這一環節，體 現STEAM教育理念的實證性。
（三）觀察
筆者在實施教學時邊進行課堂觀察，筆者、筆者的實習指導教師以及筆者的研究生 觀課同學分別根據課堂表現填寫《多功能臺燈》形成性量表，以及本輪行動結束后筆者 與學生的訪談交流接受學生的課程反饋，根據這三方面的數據筆者對本輪行動所存在的 問題、可繼續提升的地方有更加明確的掌握，有利于教學設計模式的完善以及行動研究 法下一階段的教學實施。
1.課堂觀察
在《多功能臺燈》的教學實施過程中，對學生的課堂學習表現進行了記錄，并從知 識點的習得、問題解決情況、小組合作情況、學習STEAM課程情況這四大層面來觀察 學生的課堂表現情況。在本輪行動研究中，基礎知識的掌握，如草圖和三視圖的畫法， 學生團隊協作能力、設計思維養成等方面需要加強，具體課堂記錄如表 4-6 所示。
圖 4-6 課堂觀察記錄
觀察指標 詳細內容
存在有部分學生不善于利用網絡資源、教師提供的多媒體資源學習、查找多功能臺燈相 關的有效信息；部分學生無法利用跨學科知識設計《多功能臺燈》方案，無法有條理地 闡述《多功能臺燈》設計方案的整體思路；部分學生的繪圖能力有待提升。
大部分學生遇到問題時，會自己先想辦法解決，其次是和小組成員一起想辦法，最后是 請教教師。
學生協作學習的能力薄弱、合作意識不夠，組內成員參與度、貢獻程度不一，有的學生 積極參與小組討論，但是有的學生游離于小組，在學習過程中出現停滯不前的情況。 學生對于《多功能臺燈》項目的喜愛程度、重視程度沒有得到明顯地改善。
2.形成性量表
本研究第一輪從知識和技能、小組合作情況和學科核心素養三個方面設計評價題目 對本輪行動研究中學生的表現進行形成性評價，除了筆者進行打分之外，還邀請筆者的 實習指導教師、筆者的同輩研究生同學來觀課并填寫表4-7的形成性評價量表，后取三 位教師給分的平均分得到如表 4-7 所示的各組平均分。
從表4-7可以看出，在知識與技能這一維度，三位教師的給分相對理想，說明5 個 小組對知識和技能的掌握基本符合要求，但是個別小組對臺燈可使用的材料、搭建電路
47
和臺燈三視圖的繪制需要再繼續加強。此外，三位教師對各個小組的評分，小組合作和 學科核心素養的得分較低，尤其是小組合作情況，三位教師給分普遍都偏低，說明在這 一輪教學中，小組合作的情況可以繼續改善，尤其是要注意引導個別小組成員積極開口、 參與到小組討論，并互幫互助地共同完成小組學習任務，解決小組存在的難題。在學生 學科素養上，三位教師認為5 個小組的表現一般或良好，特別是多數學生不能基于現實 問題進行臺燈設計和綜合多學科的知識設計臺燈，各個小組還有較大的進步空間，另外 筆者也應該重點關注第一、二小組的表現。
表 4-7 第一輪形成性評價量表
評價
維度 評價題目 組別
組1 組2 組3 組4 組5
掌握方案設計方案的組成部分及填寫要求 7 9 8 7 9
能夠掌握臺燈的結構及各部分的功能 6 6 7 7 8
知識與
技能 了解可用于臺燈制作的材料 5 6 6 6 8
理解并練習搭建電路 6 6 5 5 7
學習繪制作品三視圖 5 5 5 4 7
對成品進行成本估算 5 6 6 5 5
在三課時結束后能夠基本完成臺燈設計方案 5 6 5 5 7
能夠快速組隊并做好學習準備 5 4 5 5 6
小組合 成員能夠集思廣益進行頭腦風暴 4 4 5 5 7
作情況 小組成員能夠互相幫助完成學習任務 5 5 7 7 8
小組成員能夠一同積極解決小組存在的難題 5 6 7 7 9
能夠基于現實生活提出臺燈設計方案 4 5 6 6 6
學科核 能夠綜合多學科知識設計臺燈方案 4 6 6 7 7
心素養 能夠運用多方資源如多媒體資源、網絡資源等解決問題 5 5 6 7 7
能夠在借鑒優秀的基礎上提出具有創新性的臺燈設計方案 5 5 6 7 7
（注：表現優秀=9~10分，表現良好=7~8 分，表現一般=5~6分，表現仍需努力=3~4 分， 表現較差=1~2 分）
3.學生訪談
在第一輪教學任務結束后，邀請班里5 位學生進行訪談交流，以獲取第一輪教學過 程中學生的學習體驗，獲取教學看法和建議。與學生的溝通交流中得知，大部分學生都 喜歡現在通用技術課程的這種教學模式，有的學生表示自己思考的比以前多，小組合作 的更加緊密，參與性更強。有一些學生認為自己對設計方案的內容掌握的還可以，有一 些學生認為自己對設計方案的內容掌握的還挺好，還有學生表示他通過這3次課的學習， 知道了做一個物品出來，需要選擇什么工具，用什么材料，需要先做什么再做什么。有 的學生表示學會設計方案外，還收獲了團隊合作的快樂，與同學交流更深；有的學生表 示會考慮更多，無論是學習上的還是生活上的，比如會去想這樣子做是否合理之類的。
48
有的學生表示以前上課都是教師在講，學生在聽，現在這種把理論應用到實踐中， 動手的機會也多了，讓人比較有興趣。大部分學生表示其他課程沒有這樣上過。還有的 學生表示在做方案時，通過教師的引導和小組交流分享，思路有所打開，思維方式轉變 了。有些學生表示這樣的上課方式優點是能夠提高動手能力和團隊協作能力，缺點是教 師講的比較少，還沒適應過來；還有學生表示，自己的想法可以在作品中體現，參與度 提高了，但是每周一節課，有時候還會被一些活動沖掉，時間不太夠，思路會間斷。學 生訪談題目見附錄6 。
（四）反思
這一輪是應用STEAM教育理念的一個入門，是一個了解熟悉的過程。學生根據提 出的問題，小組間進行討論和分析，并運用工程思維解決問題，比如小組在底座、支撐 架、燈罩這三部分中選擇其中一部分，進行頭腦風暴并討論可以如何設計這一部分，比 如關于比例尺寸標注，他們在數學課上已經學過，本輪行動研究將科學、技術、工程、 數學之間緊密結合起來，培養發現問題和解決問題的能力，但具體還存在以下問題，筆 者針對以下問題提出下一輪行動研究的解決策略。
1.存在問題
第一，學生設計時間不夠，因為一節課的時間是 40 分鐘，但是在完成設計方案過 程中學生之間的討論比較熱烈，部分學生的意見難以統一，并且小組成員之間還不是特 別熟悉，不能實現默契合作，加上學生對一些知識點的掌握還比較生疏，需要逐步摸索、 學習，因此一些小組認為上課時間安排較緊張，有學生反饋他們剛剛要開始動手完成指 定任務就已經下課了。
第二，筆者發現對于一些學生來說，《多功能臺燈》涉及的一些學習任務比較繁雜， 例如如何畫出正確可操作的三視圖，如何搭建正確的電路等，導致一些學生無法高效完 成指定學習任務。
第三，在STEAM教育理念的要求上，筆者發現學生協作學習的能力和合作意識不 夠，組內成員參與度、貢獻程度不一，有的同學積極參與小組討論，但是有的學生游離 于小組，沒有主動參與。
2.下一輪行動研究的解決策略
第一，學生共同查找資料，尋求問題答案，解決問題。教師在課前和課上要充分搭
好腳手架，比如充分使用抖音APP,學生邊刷，邊學習。如下圖4-17所示。
49
10：42 ??l 5G
< Q通用技術臺燈設計方案 O 搜索
6/8頁
立即下載
Q 14 一評論 4
Hj,.u研究性學習 …
2021.11.18
【通用技術學生簡單作品：可伸縮便攜式小臺燈—通
用技術作業作品】通用技術小組作品設計報告書項目
名稱：可伸縮便攜式小臺燈班級：XXXX組員：XXXXX
小組分工協作詳情：①協調組員工作、...0查看全文
" $ "
接電趺，頭盡接，律接接上電源（3V）,開關
” .
閉合開關，規5M、燈是否竟，檢驗電路
泳上熱席膠進行雄緣處理
內容來自今日頭條1
圖 4-17 抖音 APP 截圖
第二，在下一輪行動研究過程中，需要將教學任務細化，將整體學習任務進行分解，
比如在模型制作環節，將學習內容細化為先完成燈罩的制作，接著完成底座的制作及支 撐桿的制作，然后進行電路連接，最后把所有部件組裝起來，形成一個完整的作品。
第三，為了貫徹STEAM教育理念的要求，提高學生的合作精神和合作能力，制訂
《多功能臺燈》任務挑戰表，寫清楚分工，小組長監督是否有按計劃去做。
第四，另外筆者反思自己的課堂授課情況，認為可以根據課堂情況隨機應變，設計 好相應的學習支架，提前預想到項目制作過程中學生可能遇到的問題并做好相關知識的 學習。特別是多學科知識的學習，培養學科遷移意識。
三、第二輪行動研究
本輪行動研究的主要目標是基于STEAM教育理念的要求，提高學生小組合作精神 和合作能力，發揮同伴學習的作用，幫助學生更加高效地解決問題以及修改完善教學設 計模式。在本項目的教學中，本輪行動研究的目標主要是完成制作多功能臺燈。
50
（一）計劃
1.教學內容分析 本輪行動研究選取教材第三章第四節、第四章第二節進行教學，主要內容包括選擇
合適的材料、選擇合適加工工藝、制作模型等。基于STEAM教育理念，本輪所涉及到 的跨學科知識有以下內容，見表4-8。
表 4-8 STEAM 教學內容分析
學科 知識
S （科學） 了解《多功能臺燈》制作流程。
T （技術） 選擇合適加工工藝對《多功能臺燈》進行搭建。
E （工程） 了解《多功能臺燈》中臺燈的多功能，使做出來的臺燈具有實用性。
A （藝術） 激發學生制作《多功能臺燈》的興趣、提高學生的操作、創新、審美能力， 在任務中體驗成功的樂趣。
M （數學） 了解設計方案與下料之間的關系。
2.教學目標（學科核心素養）
基于新課標，從“技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力”五個方 面分析本節課的教學目標： 技術意識：根據多功能臺燈的特點選擇合適的工具，形成規范、安全的技術習慣。 工程思維：通過對設計方案進行多因素分析，并對方案進行優化后，用工具將器材 構建出所需要的產品。
創新設計：通過案例和實踐活動，學習設計方案構思的方法，并對設計進行分析。 圖樣表達：通過較為簡單的技術設計實踐，嘗試繪制規范的設計圖紙，以培養良好 的設計習慣。
物化能力：在已有的條件下，制作出多功能臺燈。
3.教學方法
項目教學法、講授法、任務驅動法、小組合作法
（二）行動
1.第四課時 設計方案的完善與優化
（1）進入情境
教師活動：一是展示優秀多功能臺燈照片，引導學生向優秀作品學習，如創新點； 二是讓學生明確課堂任務：完善與優化設計方案。
51
學生活動：觀察和思考自己小組和別的小組的設計方案的差異，包括好的方面和待 完善的方面。
設計意圖：通過展示一些小組的設計方案，讓學生從中獲取靈感，從而修改完善自 己小組的設計方案。
（2）搭“腳手架”
教師活動：一是講授設計方案需要完善與優化的內容，包括實用、美觀、創新、安 全性、穩定性、經濟性、環保性、耐久性、加工難易、附加功能等。二是邀請每個小組 展示自己設計的臺燈方案，目前存在的難題，設計理念、用到的材料，如何實現電路連 接等，邀請其他小組同學給出改進意見或建議，教師幫助每個小組對自己小組的設計方 案進行優化與完善。三是教師記錄每個小組目前存在的難題。
學生活動：一是認真聽教師新授的教學內容，結合這些教學內容和自己小組設計的 方案做對比分析，思考下一步的修改方案；二是分享自己小組的方案，與其他小組討論， 使自己的多功能臺燈設計更加完善。
設計意圖：學生修改設計方案，培養學生的工程思維和批判思維，體現STEAM教 育理念的設計性，培養學生的分享精神和促進組間互助合作。
（3）協作學習
教師活動：針對每個小組分享中存在的問題，指導學生完成《多功能臺燈》任務表, 引導小組成員內部合作，通過“組間外交”向其他小組成員求助如何解決難題。見圖4-18。
《多功能臺燈任務表》0
前言3 1
主題1
組別。 第（）組1 組長： 組員：。
任務Q 任務描述。 負責人◎
1、1 p
2、-
3、◎
4、1
5、J
可能遇到的問題㈠ °
◎
擬解決的方式3 ◎
預期成果及其展 示的形式◎ °
°
圖 4-18 《多功能臺燈》任務挑戰表
52
學生活動：一是小組組內合作、“組間外交”解決當前存在的難題；二是小組討論、
調查、分析、吸收其他方案的優點，在不斷的探討中優化多功能臺燈設計方案。見圖 4-19。
設計意圖：一是利用已成形的方案，讓學生帶著問題去討論，從而加深對方案的再 認識。二是通過合作探究，在與別人的交流中豐富自己的思維方式，從而獲得不同的體 驗，以體現小組的團隊精神。
（4）總結評價
教師活動：一是讓五個小組派一名代表來交流分享完善與優化后的設計方案；二是 布置學生課后自行準備制作多功能臺燈的材料，并在下次課把材料帶到課堂。
學生活動：一是在展示交流中，分享自己小組完善與優化后的設計方案的收獲；二 是在課后準備材料。見圖 4-20。
手機盒
設計意圖：通過展示設計方案，逐步培養學生的良好設計作品的流程習慣。通過課
后準備材料，為下次課模型的制作做準備。
2.第五課時 模型的制作（一）
（1）進入情境
教師活動：一是教師利用投屏分享每個小組帶來的制作多功能臺燈的材料；二是與 學生明確本課時教學任務：根據小組完善與優化后的設計方案制作多功能臺燈。
學生活動：一是明確已準備的材料，準備充分的小組可把多余的材料分享幫助其他 小組；二是明確課堂任務。
設計意圖：大家可以互相分享幫助，增強小組合作，增強班級凝聚力；明確課堂任 務，激發學生的制作熱情，提高效率，便于學生在有限的時間里利用課后準備的材料， 課上教師提供的工具，完成多功能臺燈制作。
（2）搭“腳手架”
教師活動：一是對多功能臺燈制作的基礎知識，比如電路的連接等基礎知識進行簡 要回顧；二是提醒學生操作時注意工具使用安全；三是選擇部分工具進行操作示范；四 是發放《多功能臺燈》任務挑戰表，需要每個小組填寫每個小組成員的任務安排；五是 提供多媒體資源，如臺燈制作微課視頻、公眾號等“腳手架”。
學生活動：一是認真回顧相關基礎知識，認真觀看教師的操作示范；二是小組再次 細化分工，合理分配每個成員小任務，落實每個成員的工作安排，填寫《多功能臺燈》 任務挑戰表，小組長在此步驟需要協同教師一起把關；在制作過程中如遇困難，可自行 先看教師提供的“腳手架”，或者是組內先討論協調解決方案，最后才尋求教師的幫助。 見圖4-21。
54
前言"
主題" 展示你認為的優秀的多功能臺燈
組別" 第（）組0 組長… 組員」
任務" 任務描述匸 負責人a
1、網上扌叟索、現實臺燈店找優秀的臺 燈，井確定要展示的臺燈" ABCD<
2、分析找到的多功能臺燈的優點和缺 點- A-
3、分析找到的多功能臺燈所使用的材 料. Bp
4、分析找到的多功能臺燈的電路連接 方式^ O
5、分析找到的多功能臺燈的外貌特征.
可能遇到的冋題~ 分析找到的多功能臺燈的電路連接方弓
姒解決的方式 合作解決本臺燈的電路連接方式，
A.觀看教師提供的多媒體資原，ppb
B.尋求物理老師幫助“
♦>
預期成果及其展 示的形式?
圖 4-21 《多功能臺燈》任務挑戰表
設計意圖：一是培養學生自主學習思考良好行為習慣，遇到問題不是第一時間請教 教師，而是有個思考過程，有個尋求解決方案的過程，體現以學生為主體，提高學生問 題解決能力；二是讓每個學生各有所為，而不是像前面的課時那樣存在渾水摸魚的現象。
（3）協作學習
教師活動：在課堂中巡回指導，了解學生的操作情況。
學生活動：每個小組根據完善與優化后的設計方案制作多功能臺燈。見圖 4-22。
圖 4-22 多功能臺燈制作過程
設計意圖：大家朝著完成多功能臺燈制作的目標，在制作過程中互幫互助，有助于 增強基礎薄弱那部分學生的自信心，增強班級凝聚力。
（4）總結評價
教師活動：總結課上觀察到的小組在制作多功能臺燈過程中存在的問題及改進策略。
55
學生活動：認真聽教師總結，思考自己所在小組是否也存在教師提到的問題，如果 有存在，那是否知道如何解決，如不知道如何解決，課后請教教師（不限于通用技術課 程教師），爭取下回更好完成任務安排。
設計意圖：一是避免重復犯錯及不知所措，二是幫助學生更好解決制作過程中出現 的各種各樣的問題，可以向物理、數學、化學等教師尋求幫助，而不僅限于本課程教師。
3.第六課時 模型的制作（二）
（1）協作學習
教師活動：在課堂中巡回指導，了解學生的操作情況。 學生活動：一是小組長根據《多功能臺燈》任務表核實組員是否完成其所負責的內 容，是否在這過程中遇到什么困難，希望得到什么幫助，加強協作學習中的溝通交流； 二是繼續完成臺燈制作。
設計意圖：一是培養學生們通過同伴互助的形式解決問題的意識，體現STEAM教 育理念的協作性；二是培養學生們“有始有終”的行為習慣，設計2課時制作多功能臺 燈的出發點就是希望學生能把握課上 40 分鐘的寶貴時間，做出讓自己滿意的作品，而 不是因為課時少，又無法利用課后時間進行多功能臺燈制作，半途而廢，出來個半成品。
（2）效果評價 教師活動：一是對學生情況進行反饋，表揚表現優異的小組，鼓勵進步很大的學生； 二是發放《多功能臺燈》形成性評價量表，需要學生公平、公正地作答，當堂上交。
學生活動：一是總結在制作多功能臺燈過程中的經驗教訓，思考如何在下一環節做 的更好；二是填寫《多功能臺燈》形成性評價量表，評價這一輪的學習情況。
設計意圖：通過反饋情況和形成性評價量表，學生可以更全面知道自己有哪些地方 做得比較好，需要改進哪些地方。
（三）觀察
在《多功能臺燈》的教學實施過程中，進行課堂觀察、《多功能臺燈》形成性評價 量表以及訪談，來檢驗學生對于多功能臺燈制作的知識點掌握情況、問題解決情況、小 組合作情況和學習STEAM課程情況。
1.課堂觀察 在第二輪教學實踐過程中，對學生的課堂學習表現加以觀察、記錄。在本輪行動研 究中，大部分學生都清楚自己的任務安排，能夠把握好時間完成學習任務；部分小組學
56
生能夠學以致用，把教師講授的基礎知識，通過自己的理解與深化，運用到實踐中來， 具體課堂記錄如表4-9所示。
表 4-9 課堂觀察記錄
觀察指標 詳細內容
有的小組會對草圖有明確的標識或者說明，有的小組解決了燈罩、支撐桿和底座 連接不靈活、不牢固問題，大部分小組會選擇合適的工具加工材料，大部分小組 解決了電路連接問題。
大部分學生遇到問題時，能夠獨立思考、探究問題，提出自己的想法，并尋求各 種途徑答疑解惑。
在小組協作探究過程中的溝通交流、團結協作能力有所改善，學生會主動分享自 己在完成學習任務時情況。
學生對于《多功能臺燈》項目的喜愛程度、重視程度沒有得到明顯地改善；大部 分學生能夠積極投入到課堂教學活動中。
2.形成性量表
本研究第二輪和第一輪的形成性評價相似，從知識和技能、小組合作情況和學科核 心素養三個方面設計評價題目對本輪行動研究中學生的表現進行形成性評價，除了筆者 進行打分之外，還邀請筆者的實習指導教師、筆者的同輩研究生同學來觀課并填寫表 4-10的形成性評價量表，后取三位教師給分的平均分得到如表4-10所示的各組平均分。
表 4-10 第二輪形成性評價量表
評價
維度 評價題目 組別
組1 組2 組3 組4 組5
能夠借鑒優秀方案并完善優化完成臺燈設計方案的撰寫 7 7 8 9 9
知識與 能夠制作出穩固的底座 5 6 8 8 8
技能 能夠搭建成功電路并點亮燈泡 8 8 9 9 9
能夠制作出具有完整的穩固的燈罩 6 7 8 8 9
成員能夠集思廣益進行頭腦風暴 7 7 8 8 8
小組合作
情況 小組成員能夠互相幫助完成學習任務 7 7 8 8 8
小組成員能夠一同積極解決小組存在的難題 8 7 8 8 9
能夠針對本小組存在的問題在《任務挑戰表》的引領下解決問題 9 8 8 8 8
小組能夠通過“組間外交”向別的小組尋求幫助或改善自己的作品 9 9 8 8 7
能夠基于現實生活設計并制作臺燈 7 7 9 9 8
學科核心 能夠綜合多學科知識設計并制作臺燈 7 7 7 9 8
素養 能夠運用多方資源如多媒體資源、網絡資源等解決問題 7 7 7 9 7
能夠在借鑒優秀作品的基礎上制作出可使用的臺燈 7 7 7 9 8
注：表現優秀=9~10分，表現良好=7~8分，表現一般=5~6分，表現仍需努力=3~4分，表現較差=1~2分）
在知識與技能這一維度，綜合三位教師的評價來看，各個組多數能夠完成設計方案 的撰寫并根據設計方案進行臺燈的初步制作，雖然制作過程中各個小組在搭建電路時都 可能存在各種問題，但是最終都能成功搭建電路并點亮燈泡；但是個別小組可能存在不 能制作出穩固的臺燈底座或完整的穩固的燈罩的問題。同時在本輪行動中，小組的合作 情況有所改善。各小組成員均能互相幫助解決本小組所面臨的困難，通過教師根據每個 小組面臨的問題而指導小組設計的《任務挑戰表》，各組成員都對自己所面臨的問題更 為清楚，并能通過分工齊心協力尋找解決問題的方法，且能通過“組間外交”向其他小 組尋求幫助，值得指出的是，第一、二小組在這一方面相對第一輪行動中進步較大。在 學科核心素養方面，三位教師均認為五個小組的表現相較于第一輪行動較為良好，特別 是第三小組能夠基于現實生活問題，設計出“防宿管專用內卷小臺燈”，第四小組能夠 將化學課所學知識使用鋰電池設計出鋰電池臺燈。
3.學生訪談
在第二輪教學任務結束后，依舊抽取班級學生進行訪談交流，聽取學生對本輪行動 的反饋和教學建議。有學生表示自己小組能夠根據自己繪制、設計的臺燈草圖把多功能 臺燈做出來，但是不夠好看，所以需要美化作品；還有學生表示自己小組在電路連接方 面出現了問題，燈泡出現不正常發光現象，所以需要改變電路連接方式或者優化現有的 電路連接。有學生表示除了學會制作多功能臺燈的基礎知識外，還學會了如何把物理知 識、化學知識、美術知識等學科的知識聯系起來，運用到實際的問題解決中；還有學生 直接表示自己小組的分工比較明確，各司其職，大家配合的特別好，最大的收獲是“從 不會設計、不會制作到自己設計、制作出來，雖然還不是完美的，但是很開心，挑戰了 自我”。有學生表示這種上課方式，優點就是讓大家都能夠動起來，思考怎么去完成這 個任務，缺點是有學生只學到自己負責的部分，雖然也會觀察別的同學在做其他部分， 但是不能保證自己都會。
（四）反思
本輪行動研究，促使學生靈活運用跨學科知識，比如將科學、技術與藝術相融合， 進行方案的優化及多功能臺燈模型的制作，比如利用物理的電路知識為小組的多功能臺 燈進行電路連接，學生在此過程中，結合自己和組員的想法，不斷美化和創新，從而陶 冶學生的藝術情操，培養團隊合作意識的同時進一步提升學生解決問題的能力，但具體 還存在以下問題，筆者針對以下問題提出下一輪行動研究的解決策略。
1.存在問題
58
第一，從形成性評價及課堂表現來看，大部分學生掌握了工具使用，然而在課上還 是有部分學生不會使用工具。另外有部分學生的電路連接存在較大困難，導致在連接過 程中電路短路或者連完整個電路出現燈泡不亮等情況。
第二，組與組間的進度不一樣，部分小組由于設計過于簡單，較快完成任務，但是 工藝粗糙，燈罩、支撐桿和底座的鏈接不牢固，導致整個臺燈容易坍塌，或者臺燈外觀 過于簡單不美觀等；而部分小組設計較為復雜，完成所需時間較長，因此導致各個小組 進度不一致。較先完成的小組的同學坐著沒事干或者開小差干擾其他小組同學；設計較 為復雜的小組由于在有限的時間內完成不了，導致信心受到打擊。
第三，在STEAM教育理念的要求上，部分學生作品雖然做出來了，但是造型不夠 漂亮甚至比較粗糙。
2.下一輪行動研究的解決策略
第一，為了貫徹STEAM教育理念的要求，提高學生解決問題的能力，筆者改善教 學方法，例如可向其他科任教師求助，或者增加線上視頻的學習等，教師邊實際操作邊 給學生講解理論知識。
第二，教師針對各個小組之間的情況，有針對性地為學生搭好不同“腳手架”，對 不同學生提供不同引導和幫助。比如鼓勵組間幫助，讓會的學生給予不會的學生支持與 幫助，增強班級凝聚力。同時也要有效地調控學生的學習進度，及時提醒與指導學習相 對落后的小組，多示范，鼓勵小組根據需求尋求解決問題的策略，鼓勵學生課后抽時間 繼續完成課上未完成的部分。
第三，為了貫徹STEAM教育理念的要求，提高學生的審美能力，筆者讓學生交流 溝通，融入美化產品，如鼓勵學生融入中國風元素，自己感興趣的動漫元素或者綠色環 保元素等，設計符合需要的造型美觀的產品，使產品變得更有審美價值。
四、第三輪行動研究
本輪行動研究的主要目標是基于STEAM教育理念的要求，提高學生審美能力，發 揮同伴學習的作用，幫助學生提高作品的美的價值。在本項目教學中，本輪行動研究的 目標主要是優化多功能臺燈。
（一）計劃
1.教學內容分析
59
本輪行動研究選取教材第三章第四節、第四章第四節進行教學，主要內容包括測試 的內容、測試的方法和步驟、優化哪些方面等。基于 STEAM 教育理念，本輪所涉及到 的跨學科知識有以下內容，見表 4-11。
表 4-11 STEAM 教學內容分析
學科 內容
T （技術） 《多功能臺燈》的測試與優化。
E （工程） 測試電路是否連接正確，臺燈是否可以正常通電。
A （藝術） 通過測試與優化多功能臺燈，使多功能臺燈具有一定的美觀性。
2.教學目標（學科核心素養）
基于新課標，從“技術意識、工程思維、創新設計”三個方面分析本節課的教學目 標：
技術意識：能選擇合適的方法對產品進行優化，綜合各方的評價，進行更符合標準 或創造性的改進。
工程思維：經過測試與優化，并考慮所有影響方案實施的各種因素。 創新設計：根據已有的材料，通過構思、設計、實驗等一系列過程，交流反思、優 化問題累積創造經驗，對多功能臺燈進行改進。
3.教學方法
項目教學法、講授法、任務驅動法、小組合作法
（二）行動
1.第七課時 多功能臺燈測試與優化
（1）進入情境
教師活動：一是教師展示優秀作品，見圖 4-23；二是提出問題，在作品制作過程中、 產品最終呈現在大眾面前，我們都會不斷地思考我們的產品、作品是否符合設計標準、 符合設計方案，那么要測試產品的哪些方面，用什么方法進行科學的測試？三是讓學生 明確本課時的任務是將多功能臺燈進行測試與優化。
60
圖 4-23 優秀多功能臺燈照片
學生活動：一是欣賞優秀作品；二是思考問題；三是明確本課時的學習任務。
設計意圖：激發學生求知欲，有目的性地完成學習任務。
（2）搭“腳手架”
教師活動：一是引導小組之間相互點評作品，提優化建議，引導學生在接下來的課 程要解決“美”的問題，提升審美意識。二是講授測試的內容包括：電路、尺寸、材料、 外觀、結構，測試的方法和步驟是將測試的內容、發現的問題、解決方法制作成表格， 這樣可以一目了然地發現問題，不同小組之間也可以橫向對比，見表4-12。以及改進與 優化應包括功能、材料、外觀、結構這四方面的內容。三是提供多媒體資源，包括教師 用書配備光盤里的內容、國家中小學課程資源以及相關公眾號等。四是鼓勵學生在制作 過程中就要不斷進行測試相應的內容，及時調整和改進，而不是等最后作品成型了才進 行測試，則很難進行大修改。
表4-12 測試表
測試內容 測試方法 是否存在問題 解決方法
電路 是否正常通電 進行通電測試
尺寸 大小是否符合標準 用直尺進行測量， 對比設計圖的尺寸
材料 制成后材料是否有損壞 觀察是否有裂痕， 檢查邊角是否有尖銳物
外觀 是否達到設計的外觀 遠處觀察、夜間觀察，圖案是否清晰
結構 工件粘接是否牢固
結構是否穩定 將臺燈平放、懸掛、旋轉等。
學生活動：一是頭腦風暴根據實際情況提建議；二是認真聽講，及時做好筆記，對 要點知識有清晰、準確的認知，提高學習效率。
設計意圖：一是每個小組展示自己的作品后，其他小組做出評價，然后探討存在什 么問題，如何做得更好，如何改進；二是理解測試的意義；三是學會系統地思考作品的 每一方面，提高在制作過程中及時發現問題的意識，學會在制作過程中想辦法改進和優 化。
（3）協作學習
教師活動：在學生制作的過程中，教師需要在組間觀察，根據每個小組制作的現實 情況進行指導，鼓勵學生遇到問題與組內成員進行討論，想出解決辦法，對個別實在無 法解決困難的小組可以適當搭“腳手架”。
學生活動：一是討論兩個問題，第一，自己小組制作的多功能臺燈優點和缺點在哪？ 第二，該如何改進？二是每個小組展示自己的作品之后，其他小組做出評價，然后探討 存在什么問題，如何做得更好，如何優化。三是根據自己小組制作的多功能臺燈，進行 電路連接、調試，制作完成后進行優化。見圖 4-24。
圖 4-24 某小組進行測試
設計意圖：通過此環節使得學生能夠更加清楚設計的一般過程以及包括哪些步驟， 體現 STEAM 教育理念的技術增強性。
（4）總結評價
教師活動：一是對本次教學知識進行梳理，尤其對關鍵步驟進行提醒與強調。 學生活動：記錄作品不完善的地方進行改進。
設計意圖：有助于學生更深入夯實知識點，增強學生的學習印象，體現 STEAM 教 育理念的實證性。
2.第八課時 交流與評價
（1）進入情境
教師活動：讓學生明確本課時的任務是交流與評價多功能臺燈。
62 學生活動：明確本課時的學習任務。 設計意圖：激發學生有目的性地完成學習任務。
（2）搭“腳手架”
教師活動：一是講授設計的交流方式、評價作品的方法和評價設計過程方法；二是 展示《多功能臺燈》作品評價表。見圖4-25。
《多功能臺燈》作品評價表
評價項目戸 評價內容 評價 情況口
設計目標戸 目標用戶㈠ ◎
設計思路、方案◎ 設計材料的選擇、人員的分工、效果圖的繪制 （結構、尺寸、功能設計）1
制作過程。 選擇正確的工具和工藝、工藝加工過程正確合理口
外觀1 美觀、視覺舒適口
功能3 使用方便、光照強度和范圍合適U
性能。 在桌上穩定放置、電路正常工作◎
安全性0 材料安全綠色環保、結構安全丕傾倒、電路安全d
成本◎ 材料共花費的金額白
設計創新點白 介紹特色
說明：A-優秀（90分以上），B-良好（75分以上），C-臺格（60分以上），D-待 改進（60分以上）。
圖 4-25 作品評價表
學生活動：一是認真聽講，及時做好筆記，對要點知識有清晰、準確的認知，提高 學習效率；二是明確評分準則，了解多角度評價并做好展示準備。
設計意圖：在匯報前對交流方式、評價方法和評分準則有個了解。
（3）協作學習
教師活動：請各小組派代表介紹成果，請其他學生認真聽講和給出評價，教師提煉 評價學生的觀點和評價角度，總結評價的內容和角度可以多樣化的。
學生活動：每小組派一名代表進行展示介紹（5 分鐘/組），需要介紹提出創意、設 計制作的過程，是否遇到了困難，怎么解決的，待展示介紹結束后，其他小組可以提問。
設計意圖：在展示交流中培養合作精神，增強自信心，學會多方面、多角度對作品 進行評價。
（4）總結評價
教師活動：一是對所有小組的作品進行評價，提出學生制作過程的優缺點及作品的
優劣；二是發放后測問卷。
63
學生活動：一是記錄作品不完善的地方進行改進；二是需要學生限時、獨立、公平 地完成后測問卷。
設計意圖：一是讓學生知道教師對作品的看法；二是對這個行動研究有一個完整的 評價。
（三）觀察
1.課堂觀察
在第三輪行動研究中，首先在自主學習上，大多數學生在第三輪行動中已經能夠根 據自身完成任務的需要查找和觀看相應的多媒體資源和向科任教師請教以完成學習任 務，進行高效學習；在小組互動過程中，先前較沉悶的小組成員已經能夠積極參與小組 活動，踴躍表達自己的想法和建議。具體課堂記錄如表 4-13 所示。
圖 4-13 課堂觀察記錄
觀察指標 詳細內容
絕大部分小組能夠跟上進度進行測試與改進，個別小組還在完成作品制作。在 作品展示過程中能夠具備嚴謹的思維能力，條理清晰地介紹作品。
大部分學生遇到問題時，能夠獨立思考、探究問題，提出自己的想法，并尋求 各種途徑答疑解惑。
學生能夠做到傾聽、協作、分享，積極參與小組討論，進行交流反饋。 學生對于《多功能臺燈》項目的產生濃厚的學習興趣，認同課程價值；大部分 學生比較滿意當前《多功能臺燈》項目設置，能夠做到有效學習。
2.形成性量表
第三輪和第一、二輪的形成性評價相似，但由于本輪行動主要是對作品進行測試和 優化，因此評價主要小組合作情況和學科核心素養兩個方面設計評價題目對本輪行動研 究中學生的表現進行形成性評價，三位教師評分后取平均分后得到如表 4-14 的形成性 評價量表平均分。
4-14 第三輪形成性評價量表
評價
維度 評價題目 組別
組1 組2 組3 組4 組5
小組合作情 況 小組成員能夠互相幫助完成臺燈的優化 8 7 9 9 8
小組成員能夠一同積極解決小組存在的難題 8 6 9 9 8
小組成員能夠評價其他小組的優缺點并進行反思 8 6 9 9 8
學科核心素 養 能夠借鑒優秀作品并完善優化臺燈 7 5 9 8 9
能夠制作出穩固的美觀的底座 7 7 8 8 10
能夠將電路進行包裝使之更具有審美價值 5 7 9 8 9
64
能夠制作出具有完整的穩固的美觀的具有創新性的燈罩 8 6 8 8 8
（注：表現優秀=9~10分，表現良好=7~8分，表現一般=5~6分，表現仍需努力=3~4分，表現較差=1~2分）
從小組使用的材料來看，所有的組都能貫徹廢物利用的理念，使用舊衣架、紙板、 雪糕棍等材料制作多功能臺燈。各個小組的表現都可圈可點，根據形成性評價量表，筆 者結合每個小組的課堂表現和小組提交的成品，對其進行簡要分析。組1作品雖然簡單， 電線暴露在外面，不夠美觀，但是使用彩燈、在外表貼上大理石紋貼紙，且使用舊衣架 做支撐。組2作品運用復古牛皮紙，能夠將電路包裝起來，基本實現多功能臺燈的要求， 但是沒有吸收優秀作品的風格，在第三輪做出的改進較少。組3作品能夠基于校園生活 對臺燈進行改進，設計“防宿管專用內卷小臺燈”，并且在第三輪中給臺燈附帶上手機 支架。同樣地，組5 也能加上自己喜歡的因素，給臺燈配上喜歡的“二次元”玩偶，并 且精心設計了臺燈底座，臺燈底座分為兩層，下層為電池盒，上層設計了可存放筆的筆 盒。見下表4-15。
65
組別
表 4-15 各個小組作品
作品展示
66
3.學生訪談
在第三輪教學任務結束后，筆者邀請了部分學生進行訪談，向他們獲取本輪行動的 反饋，與學生的溝通交流中得知，有學生表示，在這段時間學習里，課后也會花點時間 去學習，不像之前是上完課就完事了，課后也不用再學習這種；大部分學生希望多給點 時間去完成，然后組內更多的去共享每個人學到的知識，思想能更好的融合在一起；還 有學生表示，如果能夠邀請到高二的師兄師姐來分享經驗，那就比較好了；有學生建議 為了給他們更充足的時間連續性地完成作品，最好能夠安排“連堂課”。有學生表示通 過課上看到的優秀多功能臺燈作品后，又學到了一些東西，感覺可以把這些用來將自己 小組的多功能臺燈變得更好看。
通過三輪行動下來與學生進行訪談，本研究從學生的態度、學習反饋等角度出發可 以更加確定本研究的教學設計模式的有效性，從結果來看，大部分學生反映可以接受這 樣的學習方式，最主要是這樣能夠幫助自己掌握和運用學習到的課程知識；為了完成課 程任務，在《任務挑戰表》的幫助下小組成員能夠更加團結協作、探索與發現問題，也 鍛煉了自己的動手操作能力；學生也表示通過這樣的課堂，他們對通用技術課更加感興 趣了，也想要動手解決自己生活中遇到的實際問題，有了更大的求知欲望。
（四）反思
雖然本輪行動研究體現了 STEAM教育理念，將單科的教學變成了基于STEAM教 育理念的跨學科整合，但是有學生并不知道自己所學習到的知識屬于多學科融合的知識， 因此教師需要在項目完成后進行跨學科知識總結，強化學生的跨學科意識，提高學生的 跨學科思維。完整作品的呈現是對一個團隊努力的肯定，也是激勵學生繼續進行相關學 習的動力，能夠使學生具有成就感。教師應該鼓勵學生課后繼續對其小組的多功能臺燈 進行美化和創新。
因受疫情影響，無法繼續在實習學校繼續進行本輪教學實施，因此本輪2課時的課 程交由本班原本的通用技術教師繼續實施。我也對此進行了反思，認為可以做以下修改。 第一，學生對多功能臺燈的外觀設計缺乏一定美感，進一步提高學生審美能力，使得臺 燈更美觀，比如加入自己的元素。第二，引導學生，讓學生都有迭代設計的意識，設計 是不斷循環和優化的過程。
第三節 總結性評價結果分析
一、調查問卷的編制
67
本研究編制了兩份大致一致的前后測問卷對本研究設計的《多功能臺燈》項目的教 學效果進行補充評價，在研究開始之前進行前測、研究結束之后進行后測，兩次測試所 得到的數據再進行比較。
本研究通過查閱相關文獻并結合本研究的研究目的，參考借鑒了其他相關研究的問 卷（丁文靜 2019），根據項目主題的特點，對其問卷進行了改編，除基本信息題之外， 本研究將前測問卷的維度分為知識點的習得、問題解決情況、小組合作情況、學習 STEAM 課程情況、核心素養五個維度，知識點的習得有 4 個題目，問題解決情況有 3 個題目，小組合作情況有2個題目，學習STEAM課程情況有5個題目，核心素養有14 個題目，共計 28 題。根據李克特量表設計規范，每道題設置了五個選項：非常符合、 比較符合、符合、不符合、非常不符合，由高到低，依次計分為 5、4、3、2、1[ 丁文靜.基于STEAM教育的通用技術課程教學設計與實踐研究[D].華中師范大學,2019.
68]。各 個維度所對應的題號見下表 4-16。
表 4-16 問卷維度
維度 子維度 前測題號 后測題號
知識點的習得 4（2-5 題） 2-6 題
問題解決情況 3（ 6-8 題） 7-9 題
小組合作情況 2（ 9-10 題） 10-12 題
學習STEAM課程情況 5（ 11-15 題） 13-17 題
技術意識 3（ 16-18 題） 18-20 題
工程思維 3（ 19-21 題） 21-23 題
核心素養 圖樣表達 2（ 22-23 題） 24-25 題
創新設計 3（ 24-26 題） 26-28 題
物化能力 3（ 27-29 題） 29-31 題
二、調查對象與問卷發放
（一）調查對象
本研究調查對象為廣州市某中學高一年級 1 班所有學生，所有學生均正常參加本研 究所設計的課程。
（二）信效度檢測
在實驗開始之前，為了檢測本問卷的信效度，先隨機選取除實驗班以外的七個班進 行了問卷填寫，再通過 SPSS25.0 軟件對問卷進行信效度分析，最后得出本問卷信效度 為Cronbach's Alpha=0.961，說明問卷具有良好的可靠性和穩定性，問卷的KMO值等于 0.991，測試結果表明本問卷題目是具有效度的問卷，效度系數是合格的。
三、總結性評價結果及分析
在本研究開始之前，筆者將前測問卷發給高一 1 班的全體學生，具體如附錄 2。并 對前測問卷進行細微調整形成后測問卷，在三輪行動研究之后，將后測問卷再次發給高 一 1 班的全體學生填寫，具體如附錄 3。本研究前后測分別發放問卷 40 份,回收 40 份, 問卷回收率100%，無效問卷0 份,有效問卷共計 80份。
前測和后測得到的紙質問卷錄入到問卷星后，將得到的數據使用SPSS 25.0進行統 計分析，因為前測、后測各個維度所包含的題目數不相同，所以筆者采用了 SPSS 25.0 轉換計算變量，并將各個維度所包含的題目的平均分作為維度變量，共有9個維度（核 心素養培養下細分為5個子維度），并將前測和后測的各個維度的平均分進行配對樣本T 檢驗，得到的數據如下表4-17所示。
表4-17前測、后測配對樣本T檢驗
前測
后測
從表4-17可以看出，9個維度的前測和后測的得分均不存在顯著差異（p>.05）,但
是需要指出的是，從表中可以看出，知識點的習得（M前測=3.59，M后測=3.70），問 題解決情況（M前測=3.55，M后測=3.58），核心素養中的技術意識（M前測=3.59，M
后測=3.83）、工程思維（M前測=3.49，M后測=3.52）、圖樣表達（M前測=3.53，M后 測=3.59）、創新能力（M前測=3.63, M后測=3.72）以及物化能力（M前測=3.48, M后
測=3.68）幾個維度后測的平均得分均稍微高于前測得分。另外，小組合作情況（M=4.00,） 和學習STEAM課程情況（M=3.66）前測和后測的得分一致。即在本研究中，通過開展 多功能臺燈項目的學習，并沒有顯著提高學生以上幾個維度的能力。
為進一步探究前測和后測的對比數據，筆者對各個維度具體的題目進一步對前測和 后測的問卷進行配對樣本T檢驗，結果表明，除了知識點的習得的第一、第二題前測和
69 后測之間存在顯著差異之外，其余題目前測和后測均不存在顯著差異。在知識點的習得 這一維度中，第一題題干為“我了解如何連接電燈電路”（M前測=3.30, M后測=3.90， p=015*<.05）,第二題題干為“我能夠根據需要繪制臺燈草圖、三視圖”（M前測=3.23, M后測=3.73, p=042*<.05）。即根據學生的判斷，通過多功能臺燈的項目學習，學生認 為自己在電路連接、繪制三視圖這兩方面的能力得到顯著提高。
從以上前測和后測數據來看，除知識點的獲取這一維度的電路搭建和繪制三視圖這 兩題之外，高一 1 班的學生在項目前和項目后完成的測試問卷其他維度的具體能力沒有 得到顯著提升。但是根據筆者的課堂觀察，學生呈現的作品，學生訪談等多方數據的支 持，筆者認為在項目前后，學生仍有其他方面的能力得到提高。例如在知識點的習得這 一維度中，除了繪制三視圖和搭建電路之外，學生鑒別美的能力和創造美的價值有得到 提高，因為一些小組的作品由一開始的粗糙、簡陋到逐漸實現融入美的因素，例如實現 中國風的多功能臺燈和融入自己喜歡的“二次元”的因素。另外，需要指出的另一點是 小組合作情況，雖然配對樣本T檢驗這一維度中學生認為項目前和項目后小組合作能力 并沒有得到顯著提升，但是筆者在和學生訪談時，他們均反映通過制作多功能臺燈，他 們的小組合作更加高效，從一開始的小組分工后，小組成員獨立完成自己負責的部分任 務到最后小組能夠一起合作解決共同的問題，小組分工明確，且“小組成員能夠分享自 己學到的內容，大家合作很愉快，也提高了團隊協作能力”，學生訪談所反映上來的這 一表述和測試問卷的表述基本一致，因此，雖然測試問卷結果顯示前測和后測，學生的 小組合作能力和精神沒有得到提高，但根據筆者上課的觀察和學生訪談情況來看，多數 學生的團隊合作能力有得到提高。
筆者也嘗試解釋測試問卷出現這一結果的原因，通過查閱文獻和書籍，筆者認為可 能存在以下幾個方面的原因。首先是問卷的設計上，由于前測和后測的問卷維度一致， 雖然后測根據實際教學的情況增加了部分題目，但是問卷其他題目措辭和順序基本和前 測問卷一致，因此學生在填寫問卷時，可能存在記憶效應，即僅僅根據前測填過的答案 “重復”填了一遍后測的問卷。因此筆者認為后測問卷最好是打亂順序后給學生填寫。 第二個原因筆者認為可能是學生不能很好地理解問卷的措辭，對通用技術課的認識還不 夠深刻，對問卷中涉及到的一些措辭，例如“19.我能夠認識并系統性地分析問題，并運 用合適的方法”；“ 20.我能夠針對某一具體技術領域的問題進行分析、整體規劃”等， 并不能很好地理解，因此問卷反映的結果和筆者預期的并不一致。因此筆者認為在問卷 發放前應對問卷發放對象有全面具體的了解，以更好地設計問卷。最后筆者認為也有可
70 能是因為三輪行動研究過程中并不是由同一個教師進行教學實施，因此筆者認為第三輪 行動研究可以嘗試著在線上進行教學實踐。
71
第五章 研究總結與展望
第一節 研究總結
一、在教學設計模式的研究上
本研究在梳理了 STEAM教育理念、高中通用技術課程和STEAM教育理念與高中 通用技術課程相互融合的文獻之后，基于余勝泉、胡翔(2015)的 STEM 教學設計模 型，設計了將STEAM教育理念融入高中通用技術課堂的教學實踐，并依托多功能臺燈 進行項目教學，通過三輪行動研究，完善了整個教學設計流程和思路，比如，在教學分 析模塊，除了分析教學目標、跨學科知識地圖、學習者特征，增加了 STEAM教育理念 與高中通用技術課程的融合分析、學習環境分析、學科核心素養分析。為高中通用技術 課程教學設計提供指導。見圖5-1。
72
圖 5-1 基于 STEAM 教育理念的高中通用技術課程教學設計模式
二、在教學實踐的研究上
本研究采用行動研究法，在每一輪行動中通過教師觀察、形成性評價和學生總結性 自評、學生訪談等方式，進一步發掘教學中所存在的問題和反饋教學效果。例如在第一 輪行動研究中，發現有些學生的小組合作意識不強，因此在第二輪的實踐中，筆者做出 具體調整，例如針對每組存在的問題，完成《多功能臺燈》任務挑戰表，通過布置相關
73 的小任務，并通過小組協商給小組每個成員布置特定的任務，最后再一起解決小組成員 不能完成的難題，從而增強小組合作精神和能力，同時有鼓勵組間互助，增強班級凝聚 力。而在第二輪行動研究中，發現學生雖然能夠做出作品，但是小組與小組之間的差別 比較大，一些小組設計過于粗糙簡陋，一些小組設計則過于復雜繁瑣，因此鼓勵小組間 互相溝通交流；另外針對大部分學生設計出來的多功能臺燈不夠美觀的問題，教師在第 三輪的實踐中鼓勵學生提高作品的美的價值，例如基于實際校園生活設計臺燈、將自己 喜歡的如二次元因素或者將自己的生活體驗融入進作品中，最終得到既具有實用價值又 具有審美價值的多功能臺燈。
總的來說，通過三輪的行動研究，根據多方面的反饋評價方式來看，將STEAM教 育理念融入高中通用技術課程中，學生小組合作精神和小組合作能力、思考問題和解決 問題的能力、審美能力都得到提高。
三、在教學項目的研究上
本研究基于STEAM教育理念，構建了高中通用技術課程教學設計模式，依托多功 能臺燈這一教學項目，通過三輪行動研究，完善教學設計模式，發現學生的能力得到提 高，而且這一教學項目的設計、組織、評價得到進一步改進，為高中通用技術課程的項 目教學提供參考。多功能臺燈的教學項目是當前階段通用技術課程經常選擇的教學項目， 一方面是該項目對教學條件、制作工具等的要求并不高，適合絕大多數學校開展；另一 方面多功能臺燈與學生的學習和生活息息相關，學生對該工具有切實的需求，教師容易 激發學生根據自己的實際生活和學習需要進行創新創造設計；且這一工具制作工藝要求 比較安全。基于以上幾點考慮，本研究設計了雖然簡單但具“大文章”的多功能臺燈的 教學項目。
第二節 研究不足與展望
一、適用范圍存在一定局限性
本研究中，分析所在實習學校高中通用技術課程的教學現狀，發現其現存待改善的 地方，并構建基于STEAM教育理念的高中通用技術課程教學設計模式，采用行動研究 法對教學設計模式進行完善，因此其僅適用于筆者所在實習學校。筆者希望在今后的教 學中就STEAM教育理念如何更有效促進學科核心素養展開更為詳細和深入的探索，從 而更進一步完善教學設計模式，以增強其推廣性。
74
二、教學項目有待豐富
由于筆者是作為實習教師去往該學校實習的，在實習學校待的時間有限，在有限的 時間內從考察學生、了解學生，了解學校教學進度，確定項目主題，進行項目設計再到 開展教學，需要一定的時間；另外給予筆者授課的課時也有限，因此在這過程中，教學 項目的豐富性受到一定影響。筆者認為在今后的教學中能夠進一步豐富教學項目以增加 其可操作性。
75
參考文獻
一、著作類
[1]姜玲，劉飛.STEAM項目學習[M].江蘇鳳凰教育出版社,2018.
[2]鐘志賢.信息化教學模式：理論建構與實踐例說[M].北京:教育科學出版社,2005.
[3]汪基德.現代教育技術[M].北京:高等教育出版社,2011.
[4]陳如平.李佩寧.美國STEM課例設計[M].北京:教育科學出版社,018:04.
[5]中華人民共和國教育部制定.普通高中通用技術課程標準（2017年版）[M].北京：人 民教育出版社，2018.
[6]余文森.核心素養導向的課堂教學[M].上海：上海教育出版社，2017.
[7]中華人民共和國教育部制定.普通高中通用技術課程標準（2017年版）[M].北京：人 民教育出版社，2018.4.
[8]全國十二所重點師范大學聯合編寫.教育學基礎（第2版）[M].北京:教育科學出版 社,2008:175.
二、文件類
[1]教育部譜通高中通用技術課程標準（修訂版）[S ].人民教育出版社,2017.
[2]中華人民共和國教育部.教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見 [DB/OL].
[3]http://www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s7054/201404/t20140408_167226.html， 2014-04-08/2018-08-02.
[4]國務院辦公廳.全民科學素質行動計劃綱要實施方案 （2016—2020年） [EB/OL]. （2016-02-25）
[2017-12-28].http://www.gov.cn/zhengce/content/2016-03/14/content_5053247.h tm.
三、學位論文類
[1]蘇樂.STEAM視角下的小學《科學》教學設計研究[D].曲阜師范大學,2017.
[2]匡麗媛.基于STEAM教育理念的數學活動的開發[D].上海:上海師范大學,2018.
[3]仲嬌嬌.STEAM教學活動設計與應用研究[D].華東師范大學,2018.
[4]李暢.基于STEM教育理念的翻轉課堂教學模式研究[D].遼寧師范大學,2018.
76
[5]朱彩虹.基于初中物理小制作活動的STEAM教育實踐[D].內蒙古師范大學,2018.
[6]趙越菲.西安市高中通用技術課程開設現狀的調查研究[D].陜西:陜西師范大學,2016.
[7]王振強.支架式教學模式在通用技術課程教學中的應用研究[D].江蘇：南京師范大學, 2014.
[8]李彥奇.STEM教育理念下教育技術項目實踐的問題與對策研究[D].河南大學.2017.
[9]郭會.項目學習在初中物理教學中應用的調查研究[D].山東:山東師范大學,2020.
[10]蔡海云.STEM教學模式的設計與實踐研究[D].華東師范大學,2017.
[11]蒲悅•基于Micro:bit平臺的小學STEAM校本課程設計與實踐研究[D].海南師范大 學,2019.
[12]于少波.普通高中通用技術課程教學模式研究[D].新疆師范大學,2011.
[13]林仕康.高中通用技術基于項目的學習教學模式研究[D].上海師范大學,2012.
[14]鹿昕•情境探究模式在高中通用技術中的應用研究[D].云南大學,2016.
[15 ]王英杰.STEAM教育理念下通用技術校本課程設計與實踐研究[D].河北師范大 學,2019.
[16]丁文靜•基于STEAM教育的通用技術課程教學設計與實踐研究[D].華中師范大 學,2019.
[17]于佳音.基于STEAM理念的高中通用技術課程項目設計與實踐研究[D].佛山科學技 術學院，2019.D0I:10.27960/d. cnki.gfskj.2019.000055.
四、期刊論文類
[1]秦瑾若，傅鋼善.STEM教育：基于真實問題情景的跨學科式教育J].中國電化教 育,2017（4）:67-74.
[2]全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016-2020年；）（節選）[J].科技導報，2016， 34（12）：2.
[3]顧建軍.普通高中通用技術課程的目標[J].人民教育，2005（19）： 33-35.
[4]趙中建.致力于STEM的一“項目引路”機構[J].上海教育，2012，11:24-26.
[5]鄭賢.基于STEAM的小學《3D打印》課程設計與教學實踐研究[J].中國電化教 育,2016（08）:82-86.
[6]范海洋.STEAM教育環境下的小學美術跨學科融合探究[J].新課程（上）,2017, （09）：
26-27.
[7]吳秀鳳，陳奕賢.STEM理念下中小學Arduino機器人教學模式研究[J]•福建電腦， 2015，05： 138－139＋109.
77
[8]姜珊,翟宏菊.基于STEAM思想解決中學化學現存的部分問題[J].廣東化 工,2016,43(16):199-200.
[9]余勝泉湖翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究,2015,21(04):13-22.
[10]黃建忠.基于通用技術課程的STEAM項目教學的探索與實踐J].課程教育研究，2017 (20)： 221-222.
[11]孫念龍.基于STEM的高中通用技術教學探索J].江蘇教育研
究,2018(16):61-64.D0I:10.13696/j.cnki.jer1673-9094.2018.16.015.
[12]庾麗賢，邵巨錢.STEM教育理念下高中通用技術校本課程設計與實踐——以《DIY 臺燈設計》為例J].教育信息技術,2019(Z2):18-21.
[13]王鈺.高中通用技術課程自主學習課堂模式的探索研究J].科技視野，2015 (3)： 245-246.
[14]鄧小華.設計型學習在通用技術教學中的應用研究--以系統與設計技術試驗“緊急迫 降”為例[J].現象透視，2015 (4)： 65-68.
[15]朱沈國•通用技術教學過程與STEAM教育的融合例析一一以如皋市通用技術教育 實驗學校必修課程教學為例[J]•課程教育研究，2018 (34)： 239-240.
[16]蘇虹.高中通用技術課基于物理器具制作開展STEAM教育活動探索J].現代交際， 2019 (16).
[17]張建偉，孫燕青.從“做中學”到建構主義J].教育理論與實踐,2006,20(4):35-36.
[18]丁道勇.警惕“做中學”杜威參與理論辯正J].全球教育展望,2017,46(8):3-7.
[19]袁磊，王健博樂.基于學科課程重構的小學STEAM課程設計J].現代遠距離教 育,2019(02):25-32.
[20]趙宸.中小學STEAM課程設計模型建構及案例設計J].中國教育技術裝備,2018(18): 64-68.
[21]林嘉欣，梁建林.基于STEAM理念的通用技術物化能力培養J].讀與寫(教育教學刊), 2018，15(08)： 148-149.
[22 ]賀平,武法提.論學習環境設計的理論基礎J].現代教育技術,2006,06:36-39.
[23]朱晴怡.STEAM理念對思想政治課教學的啟發[J]?中學政治教學參考,2017(31): 18-20.
[24]崔鴻，朱家華,張秀紅•基于項目的STEAM學習探析:核心素養的視角[J] •華東師范大 學學報(教育科學版),2017, 35(04): 54-61+135-136?DOI:10?16382/j?cnki?1000- 5560?2017?04?006?
78
[25]李王偉，徐曉東.綜合學習視野下的STEM教育：工作坊學習[J].基礎教育參 考,2018(18):35-38.
[26]趙慧臣，陸曉婷.開展STEAM教育，提高學生創新能力一一訪美國STEAM教育知名學者 格雷特•亞克門教授[J].開放教育研究,2016,22(05):4-10.DOI:10.13966/j.cnki. kfjyyj.2016.05.001.
[27]曹萌,李曉晨.STEAM教育與小學信息技術課程融合分析[J].中國教育技術裝 備,2018(11):64-65.
五、外文類
[1]GEORGETT YAKMAN.What Is the Point of STEAM？A Brief Overview of STEAM Education[EB/OL].[2016-05-12].https://www.academia.edu/8113832/What is the Point of STEAM A Brief Overview of STEAM Education.
[2]Oh J C,Lee J H,Kim J H.Development and application of STEAM based education program using scratch:Focus on 6th graders'science in elementary school[M].Multimedia and ubiquitous engineering.Springer Netherlands,2013:493-501.
[3]Cardon P . Technology Education Curriculum Designs in Michigan Secondary Education[J]. Journal of Technology Studies, 2002, 28(2):142-149.
[4]Kim Y,Park N.The effect of STEAM education on elementary school student's creativity improvement[M].Computer Applications for Security,Control and System
Engineering.Springer Berlin Heidelberg,2012:115-121.
上一篇：融入課程思政的SCL在中職《稅收基礎》 課程教學應用研究
下一篇：沒有了
相關標簽:
