通用技术学科的创新课程体系建构

凌星星

［摘 要］创新教育对于培养创新人才具有重要意义。创新教育不仅需要培养学生的创新思维，还要培养学生的创造能力和创新精神。文章论述如何基于通用技术学科的创新教育价值构建“两翼三层”创新2.0课程体系，通过课程和活动两种教育形式实现“双翼齐飞”，以满足创新普及教育、创新提高教育和创新拔尖教育等多层次创新教育的需求，实施覆盖创新思维、创造能力、创新精神等全方位的创新教育。

［关键词］创新教育；通用技术；课程体系

［中图分类号］    G632.4            ［文献标识码］    A          ［文章编号］    1674-6058（2024）03-0049-04

党的二十大报告中强调“创新是第一动力”，要“着力造就拔尖创新人才”。2017年教育部制定的新课程标准也强调创新精神、实践能力的培养。创新是培养高素质人才的核心目标，在中小学校开展创新教育对于培养创新人才具有重要的意义。全国众多中小学校都开展了创新教育，但是对创新教育内容认识不够清晰，现有的创新教育课程存在着很大的不足。

一、创新教育的内容

创新教育的内容，包括创新精神和创新能力两个方面。创新精神包括创新欲望、创新意志，创新能力包括创新思维、创造能力。创新精神是影响创新能力生成和发展的重要内在因素和主观条件，创新能力则是丰富创新精神最有力的理性支持。开展创新教育应该从培养创新精神入手，以提高创新能力为核心，覆盖创新欲望、创新意志、创新思维、创造能力等四个方面（如图1）。

二、创新1.0课程体系分析

目前国内大部分中小学校的创新教育课程，基本都是围绕创新思维教学展开，已出版的關于创新教育的相关书籍基本也是由创新思维方法和相关案例构成。这种由创新思维方法和相关案例构成的创新教育课程体系被称为创新1.0课程体系（如图2）。

（一）创新1.0课程体系的优点

在创新1.0课程体系中，教师主要进行若干创新思维方法的讲练和对应案例的鉴赏，使学生掌握创新思维方法，引导学生运用创新思维方法去构思并制作创新作品。创新1.0课程体系在培养学生创新思维能力方面是有效的。学生通过学习，可以掌握和田十二法、奥斯本检核表法、列举法、组合法、形态分析法等创新思维方法。

（二）创新1.0课程体系的不足

从创新作品本身来看，它是指学生运用创新思维方法构思、具有一定创新功能的作品，并应用一定技术手段将构思转化为实物。创新1.0课程体系强调创新思维学习，但轻视制作，轻视技术知识的学习和创造能力的培养。由于学生缺乏必要技术知识的学习，无法有效提升创造能力，难以将创新想法转变为实物。不能将创新构思转化为实物，就难以判断学生创新思维的可行性，这样的创新教育将大打折扣。

另外，由于学生没有技术知识作为支撑，在运用创新思维方法构思时只能依赖日常生活经验和学习经验，而学生的生活学习经验存在局限性，使得学生的创新想法往往过于简单、雷同，这样的创新构思显然无法凸显“创”和“新”。

由此可见，创新1.0课程体系中由于只强调创新思维培养，缺乏技术知识学习，使得学生的创新能力不足，无法实现有效的创新教育。

三、通用技术学科的创新教育价值

通用技术学科重在培养学生的技术意识、创新设计、工程思维、图样表达、物化能力等五大核心素养。在通用技术学科中，不仅有创新思维的培养，还有大量技术知识的学习，有利于学生创造能力的提升。通用技术学科与创新教育有很大的交集，能弥补创新1.0课程体系中创造能力培养不足的短板。

通用技术学科中的技术意识、创新设计、工程思维能帮助学生敏锐观察和发现学习生活中存在的问题，并进行相应创新作品的构思，达到培养学生创新思维的目的。因此，可以将技术意识、创新设计、工程思维三者整合为创新2.0课程体系中的创新思维学习内容。

通用技术学科中的图样表达、物化能力核心素养的培养，能帮助学生将创新构思转化为实物作品。因此，可以将图样表达、物化能力整合为创新2.0课程体系中的创造能力学习内容。

此外，创新2.0课程体系中还应该有创新精神的教育，通过增加“创新相关职业启蒙教育”激发学生学习创新的内在动力；通过增加学生作品路演展示提高学生展示创新学习成果的能力，进而激发学生学习创新的信心。

由此可见，创新2.0课程体系立足通用技术学科，针对创新1.0课程体系的不足，增加了图样表达、物化能力、职业启蒙、路演展示等，从而为创新教育提供全方位的知识、能力、情感的支撑。通用技术学科的创新教育价值如图3所示。

四、创新2.0课程体系

虽然课堂是实施教育的主阵地，但是课堂之外的教育活动同样不能忽视。创新2.0课程体系不仅包括课堂内的创新教育课程，还包括课堂外的创新教育活动，由“创新课程和创新活动”两种组织形式实现“双翼齐飞”。

从教学对象和教学要求来看，创新2.0课程体系不仅包括面向全体学生的创新普及性课程和活动，还包括面向创新教育爱好者的创新专修性提高课程和活动、面向创新教育尖子生的创新竞赛课程和活动。由此，可以构建出“两翼三层”创新2.0课程体系（如图4），这是一个多层次、全方位的创新课程体系。

（一）三层次创新教育课程

目前高中阶段的学生学习任务较重、压力较大，课时非常紧张，创新课程不能增加学生负担。为此，学校需要梳理国家课程、校本课程和竞赛课程的关系，并依托现有课程形式，构建三个不同层次的创新教育课程（如表1）。通过安排对应的教学内容，达成不同层次的教学目标。

1.基于通用技术必修课程整合的创新普及课程

创新普及课程面向全体学生，是为了普及创新教育，激发学生创新兴趣，培养学生基础的创新思维、创造能力和创新精神，与通用技术必修课程同属普及性课程。如表2所示，通过对通用技术必修课程学科核心素养和教学内容进行适当的添加、修改、整合，可以将通用技术必修课程整合为创新普及课程。

创新普及课程采用模块化结构（如图5），包含“创新设计来源”“创新思维方法”“创新案例赏析”“二维创新设计”“3D创新设计”“创新职业介绍”“作品路演”等模块，不同模块可以根据教学实际需要穿插教学，非常灵活。

2.基于通用技术选修课程整合的创新专修课程

创新专修课程是面向创新教育爱好者的提高课程，通过更有深度的技术知识学习，提高他们的物化能力。在通用技术课程中有大量的技术知识，为创新专修课程提供了丰富的素材。

通用技术选择性必修课程《智能家居应用设计》中使用的Arduino和树莓派可编程电子模块，能较好地满足学生单机自动控制和网络自动控制的需要。通用技术选修课程《簡易机器人制作》包含了大量的机械结构知识，能较好地满足学生创新作品中执行机构和传动机构设计的需要。

如表3所示，通过整合上述两门通用技术选修课程内容而开发出的《未来工程师——Arduino创意设计》和《卓越工程师——树莓派创意设计》两门创新专修课程，基本能满足创新教育爱好者深层次创新学习的需要。

在教学组织上，可以设置创新拓展环节，让学生基于通用技术开展创新设计和基于案例进行改进创新设计，培养和提升学生的创新思维。

3.基于拔尖人才培养的创新竞赛课程

创新竞赛课程是面向创新教育尖子生的拔尖课程，目标是培养和提升学生的创新竞赛能力，为他们参与高水平创新竞赛提供有力支撑。

创新竞赛主要有以青少年科技创新大赛为代表的作品展示创新竞赛和以创客竞赛为代表的现场设计制作创新竞赛。根据这两类竞赛的要求，开发出《创新大赛培训课程》和《创客竞赛培训课程》两门创新竞赛课程（如表4）。通过创新专修课程的学习表现选拔出来的创新教育尖子生可以根据自己参赛的类型参加对应的课程。

《创新大赛培训课程》的重点在于根据创意构思的作品功能去完成对应的技术设计，通过查阅、学习对应的技术知识，并完成作品的制作和作品视频的拍摄加工。《创客竞赛培训课程》的重点在于学习比赛指定电子模块的使用，学习快速加工制作技巧、快速美化技巧和快速创新构思方法。由于两类创新竞赛都需要现场展示答辩，因此课程要注重培养学生的路演展示能力，使学生学会结合参赛创新作品，将个人的创新历程表达出来，引起评委的共鸣。通过创新竞赛课程的强化培训，优秀学生的创新竞赛能力短期内可得到快速有效的提升。

（二）三层次创新教育活动

在创新活动中，学生有更多的自主学习、团队学习时间，能发展在创新课程的课堂教学中难以锻炼的能力。创新2.0课程体系包含三个层次的创新活动。

1.开展基于科技节的创新普及活动

创新普及活动面向所有的学生，以激发学生的创新兴趣，为学生提供展示创新能力的机会。

创新普及活动可以结合学校的科技节进行。学校每年的科技节可以围绕不同主题，设计开展一系列科技讲座、校内科技竞赛、优秀学生分享等创新普及活动。如本校以“想象·创新·智造”为主题，开展“创意设计大赛”“优秀STEM创客及3D设计分享”“胡萝卜创新建筑赛”等一系列创新普及活动，掀起了学生学习创新的风潮，丰富和活跃了校园科技创新文化。

2.开展创新职业启蒙教育的创新专修活动

创新职业启蒙专修活动面向创新教育爱好者，通过开展创新职业启蒙教育，让他们更加了解大学、了解社会、了解职业，开阔视野，激发学习创新的动力，树立学习的目标。

一方面，可以采用“引进来”的方式，邀请大学教授走进校园，为学生开展创新职业启蒙讲座。例如，本校邀请华南师范大学计算机学院的教授来校开设《走进人工智能》讲座。生动有趣的职业启蒙讲座，让学生了解了相关的创新职业，激发了他们的学习动力。

另一方面，可以策划组织学生“走出去”，去科技、创新、创业类公司以及周边大专院校参观学习。例如，组织创新教育爱好者参观广东工业大学工业设计系本科毕业设计展。丰富多样、富有创意的工业设计作品，能带给学生不一般的深刻感受和创新灵感，同时也能激发学生对工业设计专业的职业认知和浓厚的学科兴趣。

3.组织创新竞赛活动

创新竞赛活动面向创新教育爱好者中的尖子生，通过组织他们参加多种级别的创新竞赛，以赛促教，以赛促学。

例如，组织创新教育尖子生参加中小学电脑制作活动创客项目、中小学生电视科技创客大赛、青少年科技创新大赛、广东省少年儿童发明奖、全国发明展、中国“互联网+”大学生创新创业大赛等一系列比赛。在比赛中，学生多看、多听、多思，吸收优秀选手的作品制作、路演展示的优点，进而提升自己的创新思维能力、创造能力和路演展示能力。

经过两年多的创新2.0课程体系教学实践，本校学生学习创新的热情明显高涨，创新教育爱好者的社团报名火爆，培养的创新教育尖子生参加两类创新竞赛的成绩优异，获得了中国“互联网+”大学生创新创业大赛、全国发明展等国家级比赛一等奖3个，并获得了广东省教育厅全省发文表彰，1人被省共青团评为“南粤最美少年——创新少年”省级荣誉称号。

五、总结

基于通用技术学科的“两翼三层”创新2.0课程体系，将创新教育和通用技术必修、选修课程进行整合，面向不同层次学生开展普及、提高和拔尖等多层次的创新课程教育和创新活动教育，培养学生创新思维、创造能力、创新精神等全方位的创新核心素养。实践证明，“两翼三层”创新2.0课程体系是成功的、有效的，是可持续发展的，能满足创新教育的需要。

［   参   考   文   献   ］

［1］  王宇.关于高中学科教学中进行创新教育的研究［J］.高考，2021（14）：115-116.

［2］  中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准：2017年版［M］.北京：人民教育出版社，2018.

［3］  祝智庭，单俊豪，闫寒冰.面向人工智能创客教育的国际考察和发展策略［J］.开放教育研究，2019（1）：47-54.

［4］  文云全.创造力开发“OCPE”体系架构及实施策略：以发明创造课程开发为例［J］.现代中小学教育，2018（8）：1-4.