高中通用技术工程思维培养的路径探索

高中通用技术工程思维培养的路径探索

方小娟池善炉

福建省龙海第二中学363199

福建省龙海第一中学363199

摘要：本文以高中通用技术课程为背景，探讨工程思维在其中的培养路径。首先分析了工程思维的内涵及其在通用技术课程中的重要性，然后通过文献综述、案例分析和教学实践，提出了有效的工程思维培养策略，旨在为高中通用技术教学提供有益的参考。

关键词：高中通用技术；工程思维；培养路径

引言：随着我国教育改革的深入推进，高中通用技术课程的地位日益凸显，工程思维作为通用技术课程的五大核心素养之一，对于培养学生的创新能力和综合素质具有重要意义。本文将从工程思维的内涵及其在通用技术课程中的重要性出发，探讨工程思维培养的有效路径。

一、工程思维的内涵及其在通用技术课程中的重要性

（一）工程思维的内涵

工程思维是一种在面对实际工程问题时，以目标为导向，强调逻辑性、系统性和实践性的思维方式。它涵盖了系统思维、创新思维、批判性思维和跨学科思维等多个层面。系统思维要求我们在分析问题时，能够全面考虑各个因素，确立明确的目标，以及制定切实可行的实施方案。创新思维鼓励我们突破传统思维框架，勇于提出创新的观点和解决方案。批判性思维则使我们能够对现有的知识和方法进行质疑和反思，以寻求更为合理的答案。跨学科思维强调将不同学科的知识和方法有机地结合起来，以应对复杂多变的工程问题。

（二）工程思维在通用技术课程中的重要性

工程思维对于学生在通用技术课程中的学习和实践具有重要意义。工程思维可以帮助学生从实际出发，对遇到的技术问题进行系统分析。通过明确问题、确立目标，学生能够提出切实可行的解决方案，从而提高他们在实际问题解决方面的能力。工程思维强调创新思维，鼓励学生在通用技术课程中勇于尝试新颖的设计方案。这种思维方式有助于学生跳出传统思维框架，发挥创造力，提出具有创新性的设计方案，从而培养学生的创新能力。工程思维要求学生综合运用不同学科的知识，如数学、物理、化学等，来解决实际问题[1]。这有助于提高学生在通用技术课程中的技术素养，使他们能够更好地理解和应用所学知识。工程思维强调跨学科合作，学生在通用技术课程中需要与不同学科背景的同学进行沟通和协作。这种合作过程有助于培养学生团队协作能力，使他们能够在实际工作中更好地与他人合作。工程思维要求学生对现有的知识和方法进行质疑和反思，这有助于学生在通用技术课程中形成批判性思维。具备批判性思维的学生能够对技术问题进行深入分析，提出更为合理和有效的解决方案。工程思维强调实践性，学生在通用技术课程中需要通过动手实践来验证自己的设计方案。这种实践过程有助于提高学生的实践能力，使他们能够更好地将理论知识应用于实际工作中。

二、高中通用技术工程思维培养的路径探索

（一）构建项目驱动的教学体系

项目驱动教学，作为一种以实际项目为中心，注重学生主动学习和实践的教学模式，为培养高中生的工程思维提供了有效的途径。在这种教学模式下，教师不再是简单的知识传授者，而是学生探索和实践的引导者和支持者。在高中通用技术课程中，教师应精心设计一系列具有挑战性和实践性的项目，使学生能够在解决问题的过程中，逐步培养和提升自身的工程思维。项目内容与实际生活紧密相连，能够激发学生的学习兴趣，让他们意识到通用技术的重要性。项目难度适中，既能够挑战学生的认知水平，又不会让他们感到过大的压力。项目目标明确，能够引导学生逐步实现学习目标，同时培养他们的自我管理和时间管理能力。项目步骤清晰，鼓励学生通过分阶段完成任务，培养他们的系统化思考和解决问题的能力。

（二）强化实践教学环节

实践教学是学生将理论知识转化为实际能力的关键环节。在高中通用技术课程中，教师应加大实践教学的比例，增加实验课时，为学生提供更多动手操作的机会，让他们在实验中探究、发现和总结规律。设立实践课程，让学生在教师的指导下，完成一系列与通用技术相关的制作或改进项目。鼓励学生参与校内外的科技创新活动，如科技竞赛、科学调查等，将所学知识应用于解决实际问题。

（三）激发学生的创新思维

创新思维是工程思维的核心，它要求学生能够跳出传统思维模式，勇于尝试和探索。在高中通用技术教学中，提出开放性的问题，鼓励学生从不同角度思考问题，寻找解决方案[2]。创造一个宽容失败的环境，让学生在尝试中学习，不怕犯错，勇于改进。通过角色扮演、头脑风暴等活动，激发学生的想象力，培养他们的创新意识。

（四）培养学生的批判性思维

批判性思维是学生独立思考和判断的能力，对于工程思维的培养至关重要。在教学中，在项目完成后，引导学生对自己的设计进行批判性反思，分析其优缺点，并提出改进意见。在课堂讨论中，鼓励学生提出质疑，挑战权威，培养他们的分析能力和逻辑思维能力。通过案例教学，让学生学会从多个角度分析问题，提高他们的批判性思维能力。

（五）融入跨学科知识

在高中通用技术教学中，融入跨学科知识是工程思维培养的关键一环。教师应当努力创造一个多元化的学习环境，将数学、物理、化学等多个学科的知识与通用技术相结合，让学生在真实的问题解决中感受到学科之间的内在联系。通过设计富有挑战性的跨学科项目，学生不仅能够学习到通用技术的原理，还能在实际操作中运用其他学科的知识，如运用数学模型来优化设计参数，或利用物理原理来分析机械结构。此外，教师可以鼓励学生通过自主阅读、研究等方式，主动探索与通用技术相关的跨学科知识，激发他们的学习兴趣和探究精神。在课堂上教师可以与其他学科教师协作，开展联合教学，共同探讨如何将不同学科的知识自然融合到通用技术教学中，从而为学生提供一个全面、立体的学习体验。

结论：本文从工程思维的内涵及其在高中通用技术课程中的重要性出发，探讨了工程思维培养的有效路径。通过构建项目驱动的教学体系、强化实践教学环节、激发学生的创新思维、培养学生的批判性思维和融入跨学科知识等措施，有助于提高学生的工程思维能力。在今后的教学实践中，教师应不断探索和创新，为培养具有工程思维能力的高素质人才做出贡献。

参考文献

[1]冯颖. 构建培养工程思维的项目学习平台——以高中通用技术“桥梁模型设计”项目为例[J]. 中小学数字化教学, 2022, (11): 20-24.

[2]廖秋婧. 高中通用技术课程中学生工程思维培养的行动研究[D]. 南京师范大学, 2018.