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基于D&T教育的高中創(chuàng)新課程的開發(fā)與實踐——以上海市安亭高級中學為例
安亭高級中學 楊向濤 2019/9/20 7:58:25
摘要：國務院發(fā)文表示“創(chuàng)新時代”提出創(chuàng)新是我們走在時代前列的不竭動力,響應國家對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)的強烈呼吁，D&T（Design and Technology）課程以上海市嘉定區(qū)作為試點開展。筆者以安亭高級中學對D&T課程的實踐開發(fā)情況展開討論探索，并對后續(xù)課程開發(fā)展望設想。
關鍵字：D&T，體驗式教學，Inventor，crumble，3D設計，單片機
一．D&T課程概況
1.什么是D&T課程
高中生D&T（Design and Technology）課程屬于跨學科、科技創(chuàng)新實踐類課程。課程借鑒國際設計與技術課程的基礎上在嘉定區(qū)開展試點教學，圍繞技術應用和設計體驗，通過項目活動構建課程框架和知識體系，包含了技術認知、設計交流、制作實踐和評估分析四方面的學習內容。課堂上圍繞一個課題，使用3D設計軟件Inventor或Fusion 360完成模型創(chuàng)設；依靠3D打印機和激光切割機制作零件；通過單片機crumble套件完成電路的設計及連接；最后有學生動手完成組裝，并展示講解成果。D&T課程屬于開放性課程，課題完成過程中的設計，制作，分享都需要學生自主完成�？梢蚤_發(fā)學生創(chuàng)新思維，動手能力和溝通交流能力。
2.D&T課程開設的意義
D&T課程教育理念契合建構主義的理論發(fā)展, 主張以學生為主體、教師為主導的教學模式。注重學習資源的設計,使學習者的學習過程具有主動探究性、針對性、目的性,注重情境設計。D&T課程采用體驗式教學方式，強調學習者面臨的問題必須是真實的、復雜的、多階段的。主動的形成意義建構，在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不斷實現(xiàn)創(chuàng)新，激發(fā)興趣、好奇心求知欲，在體驗過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識與自主學習的能力。D&T課程教學與傳統(tǒng)的基于“菜單式”和盲目追求效率的學校教育不同，主張合作式學習，認為在相互的討論、協(xié)作中有助于更全面、更豐富地理解知識。D&T課程項目強調對現(xiàn)實生活中的問題的探究和解決，在多學科有機結合的前提下發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，主張促進跨科融合知識的情境化、社會化運用，從而提升學習者對綜合性問題解決的能力，促進學生發(fā)展。
二．D&T課程實踐情況
為了應和嘉定區(qū)D&T課程的開展，我校安亭高級中學積極參與各類區(qū)，市級培訓，并積極響應號召在每周四下午開設D&T社團課，以下為我校D&T課程開設進度及面臨的實際問題。
1.校內課程開設
我校作為試點，在高一年級抽取學員每周進行一小時的拓展實踐課程。鑒于課程初步展開，學生對于D&T方面零基礎，我校D&T課程內容主要為：了解Inventor能做什么、初識Inventor的操控界面、繪制二維草圖和項目實踐。高一學員對于空間立體感大腦發(fā)育已經(jīng)完善，但未經(jīng)歷一個系統(tǒng)的學習。因此我們的課程進展較為緩慢，需要理論聯(lián)系實踐緩慢詳細教學。例如學習旋轉命令時，需要尋找身邊具體的旋轉體，讓學生歸納總結旋轉體的概念；再使用Inventor軟件制作典型的旋轉體，從各各方向觀察，結合概念理解旋轉。一個學期試講進度，完成了Inventor軟件零件模塊的學習，學生可以使用約束命令完成二維草圖的繪制，并使用基本命令：拉伸，旋轉，掃掠，放樣，矩陣來設計出自己想要的模型。
然而，在一個學期的教學過程中也暴露出了很多的問題。首先，學生將D&T當作游戲。D&T課程被大多學生歸類為“副課”之列，再加上本身D&T課程這樣的開放性課程就類似于“搭積木游戲”，因此學生習慣于以一種游戲的心態(tài)對待D&T。即學會學不會不重要，制作模型以“有趣”為主。例如課程要求為“制作你認為最漂亮的杯子”，有學生隨意選擇參數(shù)把模型做成類似馬桶的四不像，卻得到很多同學的“好評”，沾沾自喜卻不去進行更多的思考，比如如何修正細節(jié)完善這個馬桶模型。這樣一種心態(tài)使得學生學習浮于表面而不深入；其次，學生對課程的不重視。學生課后不花時間在D&T課程上，課上所學知識遺忘很快，每節(jié)課都需要大量時間進行回顧。對軟件功能使用生疏，例如制作杯子，學生只會死板的模仿當堂課放樣抽殼的得到的馬克杯，卻不明白礦泉水瓶如何制作。即使提醒了使用旋轉功能，學生仍需要時間去回憶旋轉功能。我校D&T課堂氛圍，學習態(tài)度還需要改進完善。
2.校外活動參與
我校師生積極參與D&T培訓，科創(chuàng)類競賽。在學習，交流，比賽過程中，展現(xiàn)出了自身的優(yōu)點以及不足。參加未來工程師項目比賽過程中，我校師生放棄自己周末的休息時間參與專業(yè)人員的培訓輔導。以零基礎參與，在短短的幾天里理清了軟件的使用，雖然完成的比較粗糙，但是符合題意的完成了培訓課題噴泉的設計。但也暴露出了我�，F(xiàn)階段的幾個問題：首先，（未完，下一頁）
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