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《科学24小时》

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旨在向全国广大群众,特别是具有中等文化程度的广大青年,普及科学技术知识,繁荣科普创作,启迪思想,...

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在技术设计过程中培养创造力

2017-05-31 15:07:00

管光海(浙江省教育厅教研室)

 

我曾经参加过教育部中小学海外研修项目,对美国技术教育进行了为期半年的考察。 在走访的学校中,我看到不少学校在走廊上或教室里都张贴了技术设计的画报,而技术教师也都非常自豪地介绍他们学生的设计项目。

Licking Valley高中,我参观了他们正在实施的“假肢设计”项目。 该项目要求学生通过完整的设计过程,研究和设计一个假肢,而最终的假肢必须是可使用的,且模型能够运动。

设计和打造假肢共分为三个流程:第一步是设计产品,包括设计概述(对设计目标的初步陈述)、分析(对当前设计目标的分析)、研究(探究该领域或与相关主题类似的设计解决方案)、明确化(明确设计解决方案的具体要求)、解决问题(对设计解决方案进行概念化并记录)、呈现(呈现设计方案);第二步是制作产品过程中的设计,包括发展(完善设计解决方案)、测试(测试一个设计解决方案);第三步是制作产品后的设计反馈,包括应用(将设计解决方案引入到具体的环境中)、评价和结论(总结过程和结果,包括针对后期改进的建设性评论和意见)、重新设计(重复在产品制作之前、之中或之后的任意一个或所有阶段)。

在该项目中,教师提供了充足的时间让学生进行设计,并且以学生自主活动为主,教师只是在学生需要的时候进行指导,学生也都会认真地按照设计过程开展活动。 在美国,类似“假肢设计”的项目还有很多。

技术设计的概念源于英国,英国的技术教育曾以“手工艺学”、“工艺与设计”、“手工、设计与技术”等形式存在。 随着英国经济的持续衰退,英国人从二十世纪晚期开始反思和改革教育,其重大举措之一就是提高对技术教育的重视。 1975年之后,设计被加入到“手工、设计与技术”科目中。 1988年,英国政府颁布《教育改革法》,该科目成为基础课程,被定为义务教育的必修课,技术课程的名称也由“手工、设计与技术”改为“设计与技术”,设计成为技术课程的核心。

一般的设计过程, 历经发现需求、产生设计方案、制作、评价四个环节, 这也成为了技术课程的重要内容,并对国际技术教育界产生了广泛影响。 二十世纪八九十年代,设计开始出现在美国的技术课程中。 到了2000年,设计已经成为美国国家技术课程标准的核心内容。 在我国,高中通用技术课程已经明确提出“技术设计”。 在小学、初中的劳动与技术课程中,也渗透着“认识一些简单图样,并用图样进行简单的作品设计”、“根据自己的设计计划选择材料和工具,制作成作品”的要求。

世界各国对技术设计的重视,源于技术设计的重要价值。 技术的根本目的是要解决实际问题,而设计正是产生解决方法的主要途径,设计过程也就是解决问题的过程。 设计过程的表达有不同的模型,但一般过程是相似的,包括问题的确认、设计方案的制定、原型与模型的制作、方案的优化等。 这个过程既是发现和明确问题的过程,也是运用相关知识进行合理设计分析的过程,在设计原则指导下运用各种设计策略的过程,更是展开想象力进行创造的过程。 因此,美国技术教育学者认为:“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,设计对于技术而言具有基础性的重要意义。”

与艺术设计侧重欣赏、审美,强调感觉的需要相比,技术设计侧重功能、结构、材料、程序、工艺等,主要围绕技术的目的而展开,同工程设计、工业设计、建筑设计、服装设计等具体领域中的设计紧密相关。 在技术设计过程中,学生需要面对真实世界的问题,提出解决问题的多种方案,并不断进行优化。技术设计过程可

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。目前,在我国提倡创新创业教育的背景下,创新精神和创造能力受到高度重视,创客教育、 STEM教育风起云涌。 而这一切应该基于技术设计,因为一切创造都离不开结构、功能、材料、工艺等。

技术教育并不是简单的教学生上网、用电脑,而是教授信息技术深层次的原理、内涵以及技术素养,为以后培养技术人才奠定基础。 高中阶段的技术课程,重在理解技术与设计,学习设计的过程,鼓励有创新意识的设计,学习运用技术解决生活和生产中的简单问题。 因此,技术课程比其他科目都更为实用、更贴近实际生活,该课程让学生提升的综合能力也是未来社会最重要、最需要的。

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