高中真题技术课程中培养学生工程思维行动的研究 .pdfVIP

高中通用技术课程中培养学生工程思维

行动的研究

2台州中学

【摘要】随着新一轮的课程改革，通用技术课程的教学受到越来越多人们的

关注，而工程思维作为通用技术课程的一种重要的素质，更是引起广大教育工作

者的广泛重视。本研究简单地介绍了工程思维的概念和培养意义，并在此基础上，

提出了在课程教学中，可以提高学生工程思维水平的有效方法，这对提高学生自

主解决问题以及分析问题的能力有很大帮助。

【关键词】通用技术课程;工程思维;培养路径

引言

在通用技术课程中，把工程思维的培养融入到教学中，可以更好地促进学生

的全面发展，指导学生在学习中运用所学知识，对所遇到的问题进行有效地分析

和解决，有助于学生积极地应对复杂的问题和挑战。所以，在通用技术课程中

[1]

渗透工程思维的训练，对学生的全面发展有较大的促进作用。

一、工程思维的概念及培养意义

（一）工程思维的概念

工程思维是一种独特的思维方式，基于工程活动和研究过程而形成，它既有

明确的目标指导性，又有很强的复杂性。由于项目具有较长的时间周期，在项目

建设过程中，工程思维对项目建设具有很大的指导意义。

（二）工程思维培养的意义

目前，国内对工程思维的研究很多，但大多都是从高中通用技术课程入手，

对工程思维的培养却鲜有涉及。这对于学生的发展而言，显然是十分不利的。

[2]

工程思维的培养对学生的发展具有重要意义。在当今社会，工程思维不仅局限于

理工科领域，还被看作是一种创造性的思维能力。在我国现代全面工程教育的覆

盖下，从小学到大学的每一个阶段，工程思维是培养学生创新意识和实践能力不

可或缺的思维方式。不管学生今后是否要选择工程类专业，都要在教学的过程

[3]

中，在高中阶段重视对学生工程思维能力的培养，让他们可以将所学的知识应用

到实际的问题中去，这样可以帮助学生主动地去面对各种复杂的问题和挑战。

二、工程思维培养路径

（一）创设真实情境，指向工程问题

打开工程思维培养之门在课堂教学中，我们发现，学生们最大的弱点就是不

会问问题，但经过深入分析，这主要是因为没有情境的提示，没有方向感，所以，

要想培养工程思维，首先要重视与技术问题相结合的真实情境。例如，在导入

“智能车”这一环节中，先利用微片创设情景：京东的货物自动分拣车、企业的

货物搬运导航车等，使学生在实际情况中感受到“智能车”在日常生活中的重要

意义，并对其进行了正确的科技价值观：其次，在将小车制造出来进行调试的过

程中，让学生们在小车移动的过程中，自己发现一些技术问题，比如，小车怎么

不动了，小车只能在原地打转，小车循线不稳，容易脱轨，小车循线摇摆，小车

循线速度过快等。这样，在实际的课堂环境中，学生们的问题意识得到了很大程

度的激发，而要解决这些技术问题，就必须从小车的结构、红外传感器的安装位

置、小车的重心设置位置、程序算法等多个方面进行全面的分析和考量。提出解

决问题的办法；又如，学生在完成课堂上循线小车的制作后，将其与学校乒乓球

室捡球情境、学生从老师办公室搬运作业情境、独居老人在家取物情境结合，启

发学生，从功能性角度拓展工程作业智能车方案，并构思其构思，使学生可以联

系生活情境，发现技术问题，并应用技术解决实际问题，发展工程思维。

（二）运用系统思维，提升工程思维

系统思维是工程思维中非常重要的一部分，从整体的角度来看待问题，了解

不同组成部分之间的关系和作用。因为在实际工程操作中需要把全局与局部连接

起来，从而做出判断和决策。在项目实践过程中，可以通过引导学生们对于系统

进行分析、设计和优化等一系列操作，来强调系统思维的重要性。同时，老师还

可以提供相关案例和模型来辅助学生们加深对于系统思维的理解。首先，需要设

计实践任务，让学生在其中需要运用到系统思维，比如，设计一个小型机器人，

要求学生在设计过程中充分考虑机器人的各个方面，如机械结构、电路设计、程

序编写等，同时还需要考虑机器人的使用环境和受限条件，如地形、温度、湿度

等。在实施过程中，可以采用以下步骤：（1）引导学生思考机器人设计的整体

思路，包括机械结构、电路设计、程序编写等，需要考虑到机器人的结构、控制

系统、传感器等多个因素；（2）将机器人需求