高中生培养什么能力_高中生技术设计能力培养的实证研究

高中生技术设计能力培养的实证研究

苏教版通用技术教科书将技术设计理解为技术世界中的设 计的核心，并且将其与一般意义上的设计和艺术设计相区分， 认为“一般意义上的设计指的是综合设计，涉及广泛的领域， 而技术设计是具体领域的设计。艺术设计侧重于欣赏、审美， 更强调感觉的需要，而技术设计侧重于功能、结构、材料、 程序、工艺等，围绕技术的目的而展开”。

在技术课程中，技术设计具有重要的价值和地位。《美 国国家技术课程标准》指出“设计是绝大多数技术发明和技 术革新的核心过程，正像探究对于科学，阅读对于语言艺术 一样，设计对于技术是基础性的”。《普通高中技术课程标 准（实验）》指出“设计过程作为技术课程的基础内容，可 以成为动手与动脑相结合、培养学生创新精神和实践能力的 良好载体，对学生理解技术、使用技术、应用技术解决实际 问题等方面的技术素养的提高具有奠基作用”。学生技术设 计能力的培养被认为是技术课程的独特价值。对于技术设计 能力是什么，可以从不同的角度来认识。从设计过程角度来 说，技术设计能力包含：发现和明确问题的能力、解决问题能力、设计表达能力。从要素来说，技术设计能力包括明确 限制条件、信息收集、设计分析、图样识读、图样表达、方 案分析、方案比较、方案改进与设计等。虽然在课程标准层 面，技术设计能力的价值得到了认识，但在课堂教学层面， 如何培养学生的技术设计能力还有待于研究。

本研究主要目的是探究通过通用技术教学促进学生分 析限制条件、学会多方案解决问题。具体来说：检查通过教 学，学生分析限制条件方面能力是否得到提高，学生对任务 的限制条件的分析是否受任务本身的明确性影响；
检查通过 教学，学生设计多方案的能力是否得到提高，多方案解决问 题的能力是否受教学方法的影响。

二、研究设计、方法和样本 （一）限制条件分析能力 对限制条件分析能力的研究在一所高中随机选取了两 个高二班级，样本数共87人。分别进行前测和后测，前测、 后测分别提供2个任务让学生完成，要求学生列出设计任务 在进行设计时所受到的限制条件以及具体的设计要求。前测 任务一、后测任务一为无明确设计要求的任务，前测任务二、 后测任务二为有明确设计要求的任务。前测后测任务为中等 难度，并考虑它们之间难度的相对一致。

测试的任务如下：
限制条件研究前测任务一：教室雨伞柜的设计与制作；

限制条件研究前测任务二：根据提供的双人儿童床玩具，设计并制作一款真正的儿童床。

限制条件研究后测任务一：教室书柜的设计与制作；

限制条件研究后测任务二：根据提供的问题情境，设计 并制作一种装置解决问题。

（二）多方案能力培养效果 对多方案能力培养的研究，在一所高中随机选取了两个 高二班级。选取一个班级为实验班，47人，采用设问法，以 5W2H法为主。另一个班级为对照班，48人，教学过程中，没 有专门指导。两个班都进行了前测、后测。前测后测都要求 学生针对任务给出3个设计方案草图，必要时用文字说明。

多方案研究前测任务：请你设计一个在教室中的装置， 用于解决下雨天各种雨具的存放问题。

多方案研究后测任务：请你设计一个在教室中的装置， 用于解决班级中各种球类（篮球、排球、足球）的存放问题。

（三）不同教学方法对多方案能力培养效果的影响 随机抽取高二年级三个平行班，一个班级为对照班，另 两个为实验班，实验一班采用的方法为围绕一个原始设计的 多方位完善，设计前给出一个经典案例，并围绕这个案例进 行多角度、全方位的分析；
实验二班选定一个产品类型后进 行探究，设计前给学生充分的时间和空间，进行设计信息收 集。3个班级只进行了后测，任务为设计一个用于课桌的装 置，解决水杯的摆放问题。

三、结果分析（一）限制条件分析能力（见袁1） 对于“不同设计要求的任务下学习效果的检验”限制条 件的研究结果显示，通过学习，学生分析限制条件的能力得 到显著提高，F(l，171)= 564. 58，p<0.05；
但学生的学习 效果受任务特点的影响，学习效果与任务的设计要求明确程 度之间的交互作用显著，F(l，171)= 11. 08，p<0. 05。

（二）多方案能力的培养（见表2、袁3、表4） 对多方案能力培养的研究结果显示，学生的多方案解决 问题能力得到了提高，F(1，93) =25.18，p<0.05。学习效 果与班级之间的交互作用显著，F(l，93)=7.01，p<0. 05。

实验班学生的表现与对照班的表现存在显著性差异，F(l， 93) =4.39，p<0.05。

（三）不同教学方法对学生多方案能力培训的影响(见 表5、表6) 对不同教学方法对学生多方案培训影响研究表明，不同 的教学方法对多方案解决问题能力具有显著性影响，F= 14. 77，p<0. 05。随后我们进一步对不同班级进行多种比较分 析，多重比较结果表明，对照组和实验组存在显著性差异 (p<0.05)，但实验组之间没有显著性差异(p=0.052>0. 05)。

这些结果表明，技术教学对提高学生的多方案能力有显著影 响，虽然实验中两种方法的结果差异不显著，但第二种方法 使用了更多的时间，因此第一种方法更有效。

四、结论和讨论本研究围绕技术设计能力中的限制条件和多方案两个 关键点展开。从研究的结果来看，通用技术教学对学生的限 制条件分析能力、多方案能力都有显著的提升。在限制条件 分析方面，受任务的明确性影响；
在多方案方面，受教学方 法的影响。

本研究对于教学的启示在于，学生技术设计能力的培养 并不仅仅是通过设计过程经历就能实现的，而是需要教师有 效的教学和精心的指导。在教学中应该提供不同性质的任务， 让学生接受不同的挑战。在教学方面，应采用合适的、灵活 的方法。从未来的研究来说，需要研究更多的任务和方法以 发现好的任务和方法的基本特征。本研究只涉及技术设计能 力的两个方面，未来还可以从其他方面展开。在研究方法上， 除了定量研究，还可以采用反思日记、访谈等方法。

*本文为浙江省教育科学规划课题“普通高中通用技术 有效教学研究——基于综合学习设计模式的实践”(课题编 号：2015SC345)阶段性成果。

参考文献：
[1]顾建军技术与设计1[M]．南京：江苏教育出版社， 2009 [2] Intemational Technology EducationAssociation.Standards for Technological Literacy:Contenet for the Study of Technology[ EB/oL].http://www.iteawww. org,2000[3]中华人民共和国教育部．普通高中技术课程标准(实 验)[s]．北京：人民教育出版社，2003