PBL模式在通用技術“結構設計”教學中的運用
——以“疊衣板的優化”為例

張燕敏

（杭州市瓶窯中學 浙江杭州 311115）

技術是指從人類需求出發，運用各種物質及裝置、工藝方法、知識技能與經驗等，實現一定使用價值的創造性實踐活動[1]。技術教育是素質教育的基本組成部分。通用技術以提高學生的學科核心素養為主旨，以設計學習、操作學習為主要特征，是一門立足實踐、注重創造，體現了科技與人文統一的課程。

一、“結構設計”教學中的困惑

通用技術中的結構設計是非常開放的，很能鍛煉學生的創新思維。但為什么學生在這一模塊的學習中反而主動性不強呢？反觀課堂，筆者發現存在以下問題：1.課堂上缺少問題情境的導入；2.問題或問題鏈缺乏趣味性、探索性、層次性；3.問題分析不到位，匆忙制定方案，就會困難重重；4.學生各種新奇的想法得不到回應，學習積極性下降；5.缺少解決問題的體驗感。

二、“結構設計”教學中PBL模式的流程

針對上述教學現狀，筆者嘗試把PBL模式運用在“結構設計”的課堂上。PBL全稱是Problem-Based Learning，直譯為“以問題為基礎的學習”，源于北美國家醫學健康課程的教育實踐。通用技術“結構設計”PBL模式中的“問題”是指技術領域內的問題，是可以通過通用技術知識去解決的問題[2]。從技術角度看，人類進步與發展的過程就是不斷地發現問題，不斷地進行設計，從而解決問題的過程。因此，問題是設計的源頭。

筆者經過多年教學摸索，總結了“結構設計”這一教學內容具體的PBL模式：第一步，問題情境創設；第二步，分析問題；第三步，明確解決問題的標準；第四步，設計分析；第五步，草圖表達設計方案；第六步，小組討論比較和優化。

三、“結構設計”中PBL模式的教學實踐——以“疊衣板的優化”為例

PBL教學模式主要以問題為導向，因此，問題的設計是課堂的關鍵。問題的設計應體現以下特征：

1.問題要有“技術意識”。在設計問題時，老師要確定學生需要掌握的基本結構，由此出發，設計要解決的問題。

2.問題應該是不良的、真實的結構問題。在分析問題、解決問題的過程中來掌握該結構的原理，可以促使學生向新問題遷移。

3.問題需能夠激發學生的學習動機，激勵他們去探索、學習。

4.一個好問題能夠隨著問題解決的進程自然地給學生提供反饋，讓他們能很好地對學習進行評價，并促進他們的預測和判斷。

5.問題的選擇要考慮到教學目標及學習者的知識、技能水平和生活環境等因素。

下面，筆者以自己的一堂“疊衣板的優化”課為例，探討如何在“結構設計”模塊應用PBL模式。

（一）問題情境創設

師：現在夏天剛過去，換季了要做些什么事？

生：天涼了，要注意感冒，要穿長袖、帶薄外套了。

師：同學們好細心。那短袖的衣服就可以放進收納箱了。有哪些同學是自己整理衣服的呀？

（會有很多學生舉手，尤其是女生。）

師：那誰疊得最好呢？

（找三個學生現場比賽疊衣服，其他學生作為觀眾，投票評選誰疊得最好。氣氛達到小高潮。）

筆者在這里做一個“換季要疊衣服、收納衣服”的問題情境導入，用簡單的疊衣服比賽調動學生的興趣。

師：這兩天，我也在忙家里疊衣服的事。我疊得不好看，所以研究出來一個“疊衣神器”（如圖1）。

（學生看到這樣一個又大又丑的紙板，眼中是滿滿的鄙視。氣氛有所下降。）

師：我看出來了，很多同學啊，瞧不上老師的這個設計。來，讓我展示一下它的本領吧。左翻一下，右翻一下，再從下往上翻，好了。

（學生看到這個疊衣效果感到很驚喜，就會思考這幾塊紙板是如何拼接的。氣氛回升。）

師：怎么樣，這個設計好不好？

生：好，又簡單，又實用。

（二）分析問題

通用技術核心素養中的“技術意識”就是從技術的角度發現問題，對技術現象及問題有所感知，有所體悟。有了問題，就會想著如何去解決，想著如何利用系統分析的方法進行分析，這就是“工程思維”。

要想解決問題，體驗設計的奧妙，學生對問題的剖析就得到位。學生剖析得越清楚，就說明越把自己放到整個問題情境中去了。整個學習過程就變成了一個主動性很強的探索活動，學生的主體作用也得以體現。這就很考驗老師的引導力了。在課堂上，筆者一直主張重筆墨渲染問題探索的層次性。

師：可是你們剛看到它的時候可是很瞧不起它啊，也就是大家覺得這個設計還有問題。你們說說看有哪些問題??？

生：實用是實用，可是真的有點丑。

生：太大了。

生：總覺得紙板做的，掉了檔次。

師：看來你們覺得它其貌不揚，但還是肯定了它的實用之處。剛才，你們看我用它疊了一次衣服?，F在，請一位同學來試試這個疊衣板。你們說疊哪件呢？

生：我來試，我想疊一下我的校服。

（男生在剛才的手動疊衣服比賽中明顯處于下風，因此，上來試的男生居多。他們發現疊長袖校服的效果沒有剛才疊短袖的效果好，再次對它的實用性產生了懷疑。氣氛再次轉折。）

師：又發現什么問題了嗎？

生：它不能疊厚衣服。

（三）明確問題解決的標準

布魯納的發現式學習理論強調學習是一個過程。這個過程充滿對問題的探究，而不是對結構的追求。既然不會過分地追求結果，學生學習的動機就在于研究問題，多角度地思考問題。只有在充分分析問題后，學生才能明確該問題的解決標準，才更有動力去設計方案，解決問題。

師：經過同學們的初期觀察和幾位同學的試驗，現在，大家對老師的這個疊衣板是不是有了更全面的認識呢？

生：有好的地方，也有不好的地方，可以改進。

師：一起來看看現在我們要解決哪些問題，要達到什么樣的標準。

生：只能疊薄衣服，不能疊厚衣服；又“大”又“丑”。

師：問題總結得不錯。那可以幫老師改進一下嗎？哪些地方可以改？

生：功能上實現不同厚度的常規衣服都可以疊；外觀上美觀；整塊板可以折疊。

（四）小組合作、設計分析

小組合作可以讓學生取長補短、相互學習，一直是很多老師推崇的教學方式。在這個教學案例中，筆者并沒有在分析問題的時候就安排小組合作。因為如果一開始就以小組為單位開展活動，那每個組就都會成為“活躍分子”的論壇，那些向來沉默寡言的學生得不到表現的機會，就會讓課堂成為半數人的課堂。所以，筆者重點通過氣氛的三次轉折調動起了所有學生的積極性。

設計分析階段是課堂知識的輸入階段。每個學生基礎不一樣，生活經驗不一樣，對材料、連接方式等的接受能力也不一樣。這時，學生通過小組合作，取長補短，比從老師那里獲取知識更有成就感。

小組建議4人一組，人數多了會出現一兩個學生不參與的現象。4人一般應包括對“結構設計”這部分內容掌握好的學生和相對弱一點的學生，在此基礎上，兼顧男女協作。學生在設計分析時要從物、人、環境三方面入手，不能局限于口頭討論，而要用紙筆記錄下來。設計分析到位將為后面方案的制定奠定基礎。

（五）草圖表達設計方案

經過設計分析，獨立思考所學知識，提出符合設計原則并有一定創造性的設計方案，以圖表達，實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換——這就是核心素養中的“創新設計”能力。

在疊衣板優化方案中，學生本著解決問題的目的，提出了很多設計方案，多數的可行性很高。無論學生提出了哪種設計方案，老師都要先肯定學生，表揚他們的創新性，才能鼓勵他們保持對技術問題的敏銳，形成正向循環。

（六）小組討論方案，進行比較和優化

前面的環節就是一個信息加工的過程。學生已處于整個問題情境的探索過程中，學習主動性已被極大激發，對新知識的獲取需求也是最強烈的時候。學生從事實的參與者變成了信息的分析者、評估者和組織者。

小組之間方案的比較又是一個發現問題的過程。在此過程中，學生之間知識積累的差異會慢慢減少，對問題的探究將逐步深入。小組之間的相互學習還可以采用派遣小組代表進行全班展示與評選活動的形式，讓全班變成一個大組，開展合作，讓學生再次取長補短，優化自己的設計。

老師可展示市場上的疊衣板實物圖，讓學生看到自己的設計和市場產品的差距。也有少部分學生發現自己的設計有優于市場產品的地方，在設計領域變得更加自信了。

四、PBL教學模式的教學效果

這堂“疊衣板的優化”課曾獲優質課一等獎。筆者在結構設計方面經常做關于問題的情景創設、問題分析的引導的整理，先后上了“橋梁的優化”“吉他架的設計” “吉他架如何改成琴譜架”等公開課，得到了不錯的反響。

在結構設計這一模塊采用PBL模式教學，相較于傳統教學，筆者明顯發現，學生設計思維比較活躍、主動性比較強。

五、PBL教學模式的反思

在PBL模式中，學生是主體，是問題的發現者，是問題的探究者，是問題的解決者，還是合作學習的組織者。當然，這并不意味著忽視老師的作用。老師能否運用具有促進性的教學技能，對PBL教學的效果具有決定性意義。在這個過程中，老師既是問題情境的設計者，又是問題思考的引導者，還是學生學習的支持者和合作者。這對老師的教學素養和教學水平要求很高。本文旨在培養學生的技術意識和創新能力，并在今后的PBL教學模式中逐步培養學生的物化能力。