通用技術(shù)課程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)的重要途徑，STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科整合，倡導(dǎo)以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
　　
　　教師馮興無(wú)從事通用技術(shù)學(xué)科教學(xué)研究多年，深入研究新的課程標(biāo)準(zhǔn)，大力推進(jìn)聊城市通用技術(shù)教學(xué)改革，以聊城第一中學(xué)為代表的部分學(xué)校積極探索和實(shí)踐通用技術(shù)與STEM教育的深度融合，通過(guò)優(yōu)化課程設(shè)置、引入前沿科技項(xiàng)目、搭建實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)、改革評(píng)價(jià)方式等多措并舉，構(gòu)建一個(gè)開(kāi)放、互動(dòng)、富有挑戰(zhàn)性的教學(xué)環(huán)境。學(xué)生不再是知識(shí)的被動(dòng)接受者，而是主動(dòng)探索、勇于創(chuàng)新的實(shí)踐者。他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)會(huì)運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作和項(xiàng)目管理能力，逐步成長(zhǎng)為具有創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)人才。
　　
　　以增強(qiáng)學(xué)生綜合素養(yǎng)為預(yù)期目標(biāo)
　　
　　高中開(kāi)設(shè)的通用技術(shù)是一門綜合教育和實(shí)踐性課程。為全面落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，落實(shí)新的課程標(biāo)準(zhǔn)，聊城市第一中學(xué)基于STEM教育理念，結(jié)合高中教育教學(xué)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)具有融合性的項(xiàng)目式教學(xué)模式，豐富教學(xué)理論研究，促進(jìn)STEM教育理論與高中通用技術(shù)課程學(xué)習(xí)融合，為培養(yǎng)技術(shù)專業(yè)人才、發(fā)展素質(zhì)教育提供理論研究和課程設(shè)計(jì)的范例。
　　
　　與課標(biāo)深度融合的課程開(kāi)發(fā)實(shí)踐
　　
　　基于學(xué)生發(fā)展實(shí)際需求和學(xué)校現(xiàn)有條件，制定學(xué)校層面的STEM課程規(guī)劃，細(xì)化至各學(xué)段總體方案及學(xué)年、學(xué)期方案。結(jié)合通用技術(shù)學(xué)科具體課程，設(shè)計(jì)STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)主題。對(duì)STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)及內(nèi)容作出具體設(shè)計(jì)、配套、銜接和統(tǒng)籌安排，明確具體實(shí)施方式，促進(jìn)學(xué)生STEM素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展。這里以四個(gè)典型項(xiàng)目具體說(shuō)明。
　　
　　（一）水火箭設(shè)計(jì)與制作
　　
　　該課程將學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定為：認(rèn)識(shí)工作原理，改進(jìn)制作流程及工藝；掌握調(diào)試方法和技術(shù)，探究飛行高度和飛行穩(wěn)定性的影響因素；培養(yǎng)學(xué)生合作精神和探究意識(shí)。
　　
　　學(xué)生分成若干小組，在確立任務(wù)、協(xié)同制作、組織調(diào)試及發(fā)射等方面分別探究，需要一一解決如何保證動(dòng)力艙氣密性、怎樣裁剪出正八邊形降落傘、如何減小上升時(shí)的空氣阻力、如何應(yīng)對(duì)降落傘對(duì)頭錐要求、如何保證飛行姿態(tài)等問(wèn)題。
　　
　　學(xué)生運(yùn)用工程思維和技術(shù)方法，結(jié)合數(shù)學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科知識(shí)，完成設(shè)計(jì)制作并發(fā)射水火箭。利用噴出的高壓水、氣混合物反沖作用力使水火箭升上高空，驗(yàn)證牛頓第三定律，制作簡(jiǎn)易、效果顯著，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)積極性。
　　
　　（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作
　　
　　該課程學(xué)生通過(guò)小組合作，使用統(tǒng)一的原料和工具，進(jìn)行結(jié)構(gòu)承重設(shè)計(jì)，制作一座橋梁，開(kāi)展承重比賽。
　　
　　知識(shí)體系包括：科學(xué)，了解結(jié)構(gòu)的構(gòu)成和力的作用；技術(shù)，選擇合適的材料及工具，進(jìn)行手工制作；工程，綜合考慮制作結(jié)構(gòu)的材料、連接方式、結(jié)構(gòu)承重能力、自身重量、美觀；數(shù)學(xué)，確定結(jié)構(gòu)合理著力點(diǎn)和切割點(diǎn)，控制結(jié)構(gòu)自身重量，增加承重能力。
　　
　　小組成員討論完成項(xiàng)目的思路、流程及具體方案，繪制橋梁的平面簡(jiǎn)圖，分析橋面、支架所需桐木條的數(shù)量，結(jié)合材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)制作、測(cè)試橋梁，增加新的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化橋梁穩(wěn)定性，檢測(cè)橋梁的穩(wěn)定性和承重性。
　　
　　對(duì)各小組完成作品，通過(guò)加載過(guò)程分靜力荷載和動(dòng)力荷載兩階段進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　
　　（三）“錦繡中國(guó)”創(chuàng)意燈籠制作
　　
　　將STEM理念與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化相結(jié)合，舉辦一年一度的“新年心愿燈”創(chuàng)意制作大賽，已成為特色校園活動(dòng)。
　　
　　項(xiàng)目由高一、高二全體學(xué)生全員參與，在前述“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作”基礎(chǔ)上，增加供電設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備切割掃描內(nèi)容，綜合考慮制作成本、工藝優(yōu)化，體現(xiàn)文化內(nèi)涵、美學(xué)表現(xiàn)，比較綠色、環(huán)保、耐候等因素。
　　
　　優(yōu)秀作品先后在百大金鼎和運(yùn)河博物館廣場(chǎng)展出，形態(tài)各異、精彩紛呈的創(chuàng)意燈籠，獲得廣大市民一致好評(píng)。
　　
　　這一項(xiàng)目成為聊城一中學(xué)子傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、服務(wù)社會(huì)公眾的一項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)了學(xué)生的文化自信。
　　
　　（四）“飛翔天空”的飛行機(jī)器人
　　
　　該課程有飛行理論、模擬飛行、實(shí)操穿越和航拍攝影四部分，實(shí)施的飛行機(jī)器人項(xiàng)目涵蓋機(jī)械、通信、設(shè)計(jì)、電子、控制等知識(shí)，學(xué)生要掌握和運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、飛行控制和編程算法等理論。
　　
　　學(xué)校配置操控?zé)o人機(jī)、編程無(wú)人機(jī)、對(duì)抗無(wú)人機(jī)、航拍無(wú)人機(jī)等設(shè)備，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)飛行機(jī)器人知識(shí)和操作。組建“獵鷹社”社團(tuán)，融合航模、航拍、攝影攝像、視頻制作、音樂(lè)舞蹈等元素，每周給社團(tuán)成員帶來(lái)豐富多彩的活動(dòng)。
　　
　　通過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練，學(xué)生在全國(guó)無(wú)人機(jī)競(jìng)賽中多次奪得個(gè)人賽、團(tuán)體賽、格斗賽一等獎(jiǎng)，并打破“全國(guó)青少年無(wú)人機(jī)大賽”第一視角穿越賽單項(xiàng)全國(guó)紀(jì)錄。
　　
　　對(duì)學(xué)生、教師和學(xué)校產(chǎn)生積極影響
　　
　　實(shí)踐表明，STEM教育理念在通用技術(shù)課程中具有重要的價(jià)值，值得推廣應(yīng)用。
　　
　　首先，顯著提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。STEM課程在解決問(wèn)題過(guò)程中，需要綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索和嘗試，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題能力。要求實(shí)踐操作，提升動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。小組合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。富有特色的課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)民族自豪感和自信心，提高了學(xué)生的科技素養(yǎng)。
　　
　　其次，提高教師教育教學(xué)能力。教師在開(kāi)發(fā)STEM課程的過(guò)程中，需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、掌握新技能，提升專業(yè)素養(yǎng)。課程教學(xué)中，需要具備跨學(xué)科知識(shí)、教學(xué)設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐操作能力，使教師教書育人能力得到躍升。教學(xué)方式靈活多樣，能夠激發(fā)教師的教學(xué)熱情。
　　
　　再其次，推動(dòng)學(xué)校整體教育教學(xué)水平的提升。通過(guò)特色課程建設(shè)和社團(tuán)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，取得了科技創(chuàng)新教育諸多成果，使學(xué)校的聲譽(yù)和社會(huì)影響力不斷提高。STEM教育理念在教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)校教育教學(xué)改革，提高學(xué)校教育質(zhì)量。同時(shí)，也能夠培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的復(fù)合型人才。
　　
　　教育、科技、人才是中國(guó)式現(xiàn)代化的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。展望未來(lái)，要進(jìn)一步深化STEM教育的探索與實(shí)踐，不斷優(yōu)化課程體系，強(qiáng)化教師隊(duì)伍專業(yè)發(fā)展，加強(qiáng)人工智能技術(shù)運(yùn)用，打造高質(zhì)量的STEM課程群，以期培養(yǎng)更多具有國(guó)際視野、具備創(chuàng)新能力的新時(shí)代卓越人才。
　　
　　（馮興無(wú) 康永強(qiáng) 鄒曉明）