基于项目式学习的高中通用技术大单元教学研究

引言

面向技术素养的时代需求，本方案以项目式学习驱动大单元教学的系统化革新。通过创设连续性技术实践情境，串联设计分析、物化实施、迭代评价等关键能力模块。着力打破学科壁垒，在机械传动、电子控制、人机交互等跨领域实践中培养学生解决复杂性工程问题的思维范式。

一、通用技术大单元教学的核心理念

通用技术大单元教学的核心理念在于构建系统化技术知识网络与能力进阶体系。以技术素养的螺旋式发展为轴线，打破传统课时壁垒，通过整合关联性技术模块形成教学闭环。其核心特征体现为：建立技术概念之间的逻辑关联，实现从单一技能训练向综合技术能力培养的转化；创设持续性的技术实践情境，保障技术认知的连贯性与迁移性；强调技术思想方法的渗透，如系统分析、模型建构、控制优化等工程思维的系统训练；注重技术伦理与生态责任的价值观内化，形成完整的技术素养培育生态。

二、基于项目式学习的高中通用技术大单元教学内容设计

（一）设计项目的选取与情境创设

设计项目的选取需遵循真实性、挑战性与可分解性原则，聚焦现实技术矛盾构建驱动性问题。情境创设强调技术场景的沉浸感，通过用户画像、环境约束、技术痛点三维要素还原真实设计需求。项目应承载完整设计流程训练价值，既避免过度简化导致认知扁平化，又防止复杂度超出学生认知负荷。关键技术矛盾需具备多解空间，为方案迭代提供可能性。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，校园移动图书角项目创设真实情境：模拟社区图书馆委托设计可调节高度的户外阅读设施。学生需解决防水防潮、空间可变、搬运便捷三重技术矛盾。教师提供雨天图书损毁数据、读者身高分布图、校园地形图等素材，引导学生从用户访谈中发现折叠结构需求，在材料选型中权衡金属耐久性与木质轻量化矛盾。

（二）设计过程各环节的教学内容

设计过程教学需结构化分解为需求定义、概念生成、技术实现、验证优化四大模块。需求定义阶段训练问题洞察力，重点教授用户旅程图绘制；概念生成阶段强化创新思维，引入 TRIZ 矛盾矩阵工具；技术实现阶段聚焦材料工艺适配性；验证优化阶段建立迭代测试标准。各环节设置里程碑文档，形成完整设计证据链。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，课桌收纳系统设计项目分阶推进：需求分析阶段绘制学习用品使用频率热力图；方案构思阶段运用形态分析法组合抽屉导轨与磁吸模块；原型制作阶段测试 ABS 塑料注塑与榉木切削工艺；优化阶段进行开合耐久性测试，基于铰链磨损数据改进支撑结构。

（三）教学内容与实际生活的联系

教学内容锚定生活技术场景实现认知迁移，建立"技术原理-产品功能-用户体验"的转化链条。重点挖掘日常物品的隐性设计逻辑，如人体工学在餐具握柄的体现、材料特性在保温杯的应用。通过反向工程拆解生活物件，训练学生发现技术痛点能力，将设计思维内化为生活问题解决素养。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，社区快递柜改造项目建立生活联结：学生实地测量老人取件腰背弯曲角度，发现现有货架高度与人体尺寸错位问题。通过分析快递包装规格分布数据，重新设计滑轨式分层结构；依据社区电动车充电桩位置优化柜体布局，将人机工程学原理转化为可触及的解决方案。

（四）教学内容的深度与广度把握

教学深度体现为技术原理的底层逻辑剖析，如力学传导路径在结构设计中的决策作用；广度展现为跨学科知识的有机整合，融合材料化学特性、人机交互心理、环境可持续等维度。采用"核心概念辐射"模式，以设计流程为主干，延伸机械传动、电子控制等分支知识，构建网络化认知体系。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，多功能文具支架项目实现深广平衡：深度层面解析三角形稳定性原理在支撑结构中的刚性强化机制；广度层面整合磁力学实现笔具定位，应用色彩心理学优化分区标识。通过热熔胶粘接强度与 3D 打印精度的对比实验，建立材料加工工艺的决策模型。

三、基于项目式学习的高中通用技术大单元教学实施与评价

（一）项目式教学的课堂组织形式

项目式课堂采用“双线并行”结构，时间维度遵循设计流程阶段划分设置里程碑节点，空间维度构建跨职能协作小组。课堂组织以设计工作坊为基本单元，融合短时理论精讲、技术实践演练、小组协同决策三种形态，通过“原型迭代圈”实现认知螺旋上升。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，校园节能照明系统项目分阶段组织：需求分析周采用实地勘察工作坊，学生分组测量教室采光曲线；方案设计周举行概念擂台赛，各组用草图模型陈述光感控制方案；原型测试周建立迷你实验室，通过照度计对比 LED 模块性能；最终成果采用社区展览会形式进行路灯模型路演。

（二）教学过程中的教师引导策略

教师角色需在技术导师、流程监理、思维教练三重身份间动态切换。核心引导策略包括矛盾焦点提示、技术路径脚手架、决策树图谱构建。重点把握介入时机：在技术可行性验证阶段提供材料性能参数库，在方案僵局时引入 TRIZ 发明原理卡片，在测试数据解读环节示范异常值分析方法，确保学生始终处于“最近发展区”的技术探究轨道。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，无障碍教室门改造项目引导策略实施：当学生纠结斜坡倾角设计时，教师提供人体力学杠杆原理动态演示；在传感器选型阶段发放技术参数对比表；针对电路防水难题，引导学生拆解旧手机防水结构建立迁移认知。

（三）学生在项目中的实践与合作

学生通过三级协作模式深化实践：基础层实施技术职能分工（结构/电路/美工），中间层建立设计决策联席会议制度，高级层开展跨组技术攻坚联盟。实践过程强调物理原型与数字孪生并行推进，利用 CAD 建模预演机构运动轨迹，通过实体模型验证人机交互逻辑。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，体育器材共享柜项目实践流程：结构组测试板材承重极限时联合电子组研发压力传感模块；美工组运用 3D 打印制作柜体曲面模型时协同编程组优化取物界面；每周联席会议采用“需求-方案-缺陷”三栏表推进技术迭代。

（四）多元化教学评价体系的构建

构建“三维六面”评价框架：过程维度含设计日志完整度、技术决策合理性、迭代优化证据链；成果维度考察功能实现度、技术规范性、创新价值；素养维度评估团队贡献率、工程伦理意识、知识迁移能力。采用雷达图量化表现，结合用户测试视频、跨组盲评报告、专利检索记录等形成证据包。例如苏教版《设计的一般过程》教学中，防积水井盖项目评价实施：过程维度审核雨水流速计算手稿与三次模具修改记录；成果维度通过排水模拟实验视频验证导流槽效率；素养维度依据社区反馈信评估人文关怀，利用专利数据库查重报告判定创新性。

结束语

技术教育的本质在于培育知行合一的实践智慧,本教学体系以项目为载体，贯通技术认知与工程实践的双向循环，使设计思维内化为学生的核心素养。通过结构化流程训练与多元化评价反馈，构建起技术伦理、创新意识与协作能力的共生生态，为适应未来技术社会奠定坚实的行动基础。

参考文献

[1]何俊.基于项目式学习的高中通用技术大单元教学研究[J].中学课程辅导,2025,(27):51-53.

[2]蔡名健.基于核心素养的高中通用技术课程项目式学习设计策略[J].科教导刊,2025,(22):152-154.

[3]盛岩.项目式学习在高中通用技术课堂教学中的实施研究[J].高考,2025,(13):47-49.

[4]陈春茂.高中通用技术项目式学习评价研究[J].学周刊,2025,(02):25-27.

[5]田萍.基于项目式学习的高中通用技术大单元教学设计与实践应用[J].考试周刊,2024,(35):23-26.