“科技+劳动”校本劳动课程的开发与实践

徐德亮 ,  林雅珍

实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6) : 140 -143.

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实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6) : 140 -143. DOI: 10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.06.050
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“科技+劳动”校本劳动课程的开发与实践

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摘要

基于学校科技与劳动特色的现实,嘉兴市实验小学开展校本型“舱外航天服设计”劳动课程的设计和实践。“科技+劳动”项目式学习模式为:提出问题—调查分析—设计方案—中期汇报—制作模型—成果展示与反思—再次劳动,据此编制课程支架手册创新评价方式,以此优化劳动实践,助力学生劳动素养的提升。

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关键词

科技 / 校本劳动课程 / 项目式学习 / 舱外航天服 / 设计 / 劳动素养

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徐德亮,林雅珍. “科技+劳动”校本劳动课程的开发与实践[J]. 实验教学与仪器, 2025, 42(6): 140-143 DOI:10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.06.050

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劳动教育有必要和世界前沿的科技链接,丰富学生劳动形式,让他们掌握新时代、新技术、新材料所需的劳动技能,培养学生的科研能力、探究能力和创新能力[1]。项目式学习聚焦社会生活和生产实践中真实问题的解决和探索,以驱动问题为引领,在真实情境中运用知识,解决真实问题或完成真实项目,从而使学生富有智慧地进行实践活动。《义务教育劳动课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)指出:“义务教育劳动课程以丰富开放的劳动项目为载体,重点是有目的、有计划地组织学生参加日常生活劳动、生产劳动和服务性劳动,让学生动手实践、出力流汗,接受锻炼、磨炼意志,培养学生正确的劳动价值观和良好的劳动品质。”[2]劳动课程是以项目为载体,以实践为特征,以素养提升为目的,与项目式学习理念非常契合。此外,“新课标”明确要求“劳动课程要适度引入新形态、新技术、新工艺等现代劳动内容”[2]。
作为以课程建设为特色的浙江省中小学劳动教育基地学校,嘉兴市实验小学立足科技特色,遵从“新课标”要求,在校本课程开发上,将项目式学习理念与校本劳动实践相结合,根据各年龄段儿童特征,梳理科技与劳动融合点,设计和实施了饱含劳动智慧且有助于发展劳动素养的“舱外航天服抗撞击设计”校本劳动课程。该课程通过项目式学习方式,为学生劳动问题的解决提供有创造性的方法,引领学生在动手动脑、接受锻炼和磨炼意志的过程中掌握新时代、新技术、新材料所需的劳动技能,借此提升学生的劳动素养。

1 立足劳动素养,搭建课程框架

根据学校的实际条件和学生兴趣,选择适宜的新技术项目开展劳动实践,是“新课标”针对第三学段新技术体验与应用任务群开发劳动项目的“建议”。在育人目标指引下,嘉兴市实验小学围绕“建议”构建了“舱外航天服抗撞击设计”课程框架,参照浙江省省编劳动教材开发了校本教材,围绕促进学生劳动素养培养编写了“导航手册”。项目组基于主题“我是小航天工程师”赋予学生角色代入感将项目串联起来,分为“初步了解、大调查、模型设计、中期成果交流会、制作测试、产品发布会”6个环节(图1),含16个课时内容。遵循劳动素养的系统性和结构性特征,又将每个环节划分为4个模块(图2)。

“舱外航天服抗撞击设计”劳动课程,可供六年级学生自主选课学习,嘉兴市实验小学目前已开展3轮实践。学生在简单了解项目的基础上,经历深入调查分析、设计制作模型、亲自测试等环节,在发现与解决问题中淬炼意志品质,感悟劳动价值,获得创造性的知识与技能。

2 推进“舱外航天服抗撞击设计”项目式课程

在劳动实践中,引导学生以设计员、技术员、测试员和发布员身份经历6个环节实践活动。一方面,通过完整的项目式学习进行全过程的劳动实践;另一方面,体验和感知航天工程师所必须具备的素养。

2.1 环节1:舱外航天服抗撞击设计我了解

上课伊始,教师通过谈话互动激发学生对参与航天工作的热情:“长大后你想参与航天工作吗?”之后,带领学生观看“航天员出舱活动”视频。观看视频前,教师引导学生思考“舱外航天服在保障航天员出舱安全方面发挥了什么作用?”学生了解到:在出舱作业时,舱外航天服抗撞击功能会保护航天员免受太空垃圾碎片和陨石颗粒撞击的侵害。接着,教师犹如导演,出示一封航天工程师邀请大家一同参与舱外航天服设计的“邀请函”。入情入境后,教师提出劳动需求:作为小航天工程师,你会如何设计抵抗太空垃圾碎片或陨石颗粒撞击的舱外航天服?该劳动需求也是项目的驱动性问题,以此激起学生的好奇心,点燃学生的创造力。鉴于学生对舱外航天服缺乏了解,教师应引导学生自主学习“劳动能量站”模块,了解航天工程师采用模拟实验获得更多信息来设计产品的方法,使学生从中获得启迪。

优秀产品的产出需要获取可靠信息作为支撑,为避免学生认知逻辑上产生突兀,宜由学生根据经验展开初步调查,教师借助KWL表唤醒学生头脑中的旧知,引导学生梳理需要了解什么,进而自主学习新知,既能助其储备知识与技能,又能提升其知识整合能力和提炼见解能力,从而为接下来的深入调查作好铺垫。调查开始前,教师要求学生了解本环节的评价内容,清楚自己努力的方向。接下来,学生从劳动需求入手,分头搜集信息。

【设计意图】以对话、视频和邀请函等手段创设任务情境,激起学生劳动实践的积极性和探索欲;将小航天工程师角色赋予学生,使其产生使命感;提出驱动性问题,让学生沿着问题开展初步调查,既弘扬勇于担当、乐于挑战的劳动精神,又有助于树立劳动造福于人类的观念。

2.2 环节2:舱外航天服抗撞击大调查

“环节1”学生搜集的信息,往往只有“结实、层多”等内容,显而易见,调查结果比较单薄。在学生对舱外航天服抗撞击原理有一定了解的基础上,本环节需要将调查引向全面、深入,培养其精益求精的劳动品质。针对学生好奇心强、探究欲望旺盛的心理特点,教师在教学中可设置如下问题串:面对这样具有挑战性的任务,我们的调查全面吗?精准吗?能设计出高质量方案吗?一石激起千层浪,质疑追问激活了学生的探究欲,他们自发讨论,得出了问题答案:调查工作不到位,会埋下安全隐患,需要重新调查等。趁着学生这股觉察力的苏醒,教师提出以下劳动需求:要按照怎样的调查程序、掌握哪些调查技巧,才能更深入、更细致地调查舱外航天服撞击的原理呢?教师启发,学生尝试回答。接着,教师向学生出示工程师调查时会采用的一般流程:初步调查—深入调查—分析数据,帮助学生厘清思路。然后,教师组织学生学习“劳动能量站”模块中的AEIOU调查记录表(表1),帮助学生分解场景内的复杂信息,使思考更加严谨。教师介绍可辅助搜索工具Kimi人工智能助手参与调查活动,引导学生自主尝试搜索信息,拓展学习资源,同时教师根据学生的学习表现,运用启发、引导等方法进行帮扶。

为了帮助学生理解AEIOU调查记录表,教师还对照项目提炼了与字母对应的关键词。随后,学生在上一环节调查基础上,从5个方面展开全方位调查,并记录了关键词。学生搜索到类似物品“防爆服”“防弹衣”,由外罩层、防护层、限制层、舒适层组成;而在用户需求上,舱外航天服除了坚硬外,还要轻便、灵活、减震好且舒适。可见,学生已对舱外航天服抗撞击核心构造和原理有了深入了解,为设计并制作出一款抗撞击性能理想的舱外航天服作好了铺垫。在教学中,教师需要关注学生的关键词甄选、提炼,以及解释现象的能力。

【设计意图】项目具有一定挑战性,应避免学生直接进入方案设计的冲动,引导学生质疑,借助观察记录表展开全面调查。当学生改进调查方法重新投入调查工作的时候,他们的劳动质量意识和责任心也被唤醒了。

2.3 环节3:舱外航天服抗撞击模型我设计

教师在教学中建立新情境:出示模拟航天员的气球,模拟太空垃圾碎片和陨石颗粒的不同尺寸钢钉,以及模拟不同高度的PVC管。接着,教师提出劳动需求:作为一名小航天设计员,如何根据调查结果设计出合理的方案和设计图呢?根据问题,教师引导学生学习“劳动能量站”模块中方案设计要素表(表2),要求他们利用图表清晰地展示设计思路。

随后,教师出示产品测试评价表(表3),学生对照评价标准,结合调查信息,组内开展“头脑风暴”,整合成员的创意想法,制订劳动方案。“铠甲”小组将舱外航天服设计为4层,分别是:“表皮层”选用银色布,“防护层”使用碳纤维布、蚕丝和橡胶,“缓冲层”采用棉花,“舒适层”使用防静电棉布。

为引导学生规范所画的设计图,教师出示了2张设计图,让学生判断用哪一张设计图制作模型更理想。学生认为第二张设计图结构清晰、造型独特、标注完整,很容易看清思路。这样,既让学生初步感受到画图的技巧与价值,又有利于学生在头脑中建构起设计图的绘制要素。

在绘图过程中,因学生对衣服结构设计了解不多,虽然画出了设计图,但从图纸看出,学生对衣服立体结构的理解出现偏差,依图制作显然行不通。为帮助学生走出误区,教师找来一个小人偶,引导学生用A4纸制作出小模型并给小人偶穿上。依靠设计图制作模型引发学生认知冲突,结果可想而知,但这也激发了学生的好奇心。教师顺势引导学生分析是什么导致了这样的结果?他们自然而然想到画的立体不等于实物的立体,有学生提出拆解旧衣服进一步了解,以便对衣服结构有直观感受。在此基础上,各组改进了图纸。有了之前的经验,很快有学生想到根据方案制作一块样品先测试一下。上述问题的解决说明,学生开始意识到理论的成功不等于实践的成功。

【设计意图】从教师引导到基于实践提出可探究的问题,并在问题引领下经历“学习—实践—反思—分享”的过程,在不断发现和解决问题的过程中制订劳动计划,有效支持学生将调查信息和想法转化为创新方案。

2.4 环节4:中期成果交流会

“新课标”指出:“劳动中强化质量意识,注重对学生规范意识、质量意识、专注品质和合作意识等的培养”[2] 。分享交流可帮助用户从多角度审视、质疑、扬弃与改进产品,对阶段劳动及时反刍,有利于学生发现别组优势、找出不足,这对方案质量提升具有重要意义。

上课伊始,教师让学生想想看:用什么样方式可以提升项目设计质量?学生提出办展会,教师顺势提出劳动需求:展示形式、介绍流程、陈述内容等因素都会影响交流效果,那么该如何介绍项目呢?针对问题,学生组织系统性的交流会,系统学习展示、设计流程,由此引导学生自主学习。“能量加油站”模块提供了“展示流程表”“陈述表”“剖析表”,其中在“陈述表”语言组织上教师编写部分范例,学生可参考范例组织语言。接下来,学生结合设计方案和图纸,以小组形式梳理阐述设想、论证方案,并策划举办交流会。交流会尾声,小组从学生填写的“剖析表”中筛选出有效信息并填入“筛选表”,据此进行方案和图纸优化。

【设计意图】鼓励学生交流阶段成果与困惑,帮助学生借外力获得启发,推动方案、图纸的修改和完善,从中感悟精益求精的劳动品质。

2.5 环节5:舱外航天服抗撞击模型我来做

在本环节中,学生以技术员、测试员角色制作产品,特别考验学生分析和解决问题的劳动能力。教师提出劳动需求:如何根据方案和图纸制作舱外航天服抗撞击模型呢?这一问题引申出,方案变为产品还需要有良好的技能支持,为避免制作与设计割裂,课堂中教师需要渗透工程师制作工作的一般流程:制作模型、测试优化、评估反思,并提醒学生上述3步需要反复循环。制作需要多样的缝纫针法和使用不同工具,故可采取操作熟练的学生现场演示、教师补充示范的形式,带领学生复习、学习相关针法和工具的使用技巧,夯实制作所需的劳动能力。接下来,学生根据材料清单领取模型制作材料和工具,教师出示产品性能测试方法和量表。

模型制作并非一帆风顺,如有的学生测试时发现,存 在难以拆开舱外航天服、线容易缝歪、行距难以匀称等问题。针对劳动中出现的各种问题,教师往往不会直接告知答案,而是作为支持者,鼓励学生提出自己的困惑和想法,通过小组讨论或查阅资料等方式自行解决;教师还要给予学生充分的思考、交流、试错和修订的时间,这样学生结合问题引发思考,有助于解决问题。最终,学生发现用尺子和铅笔在材料上画出辅助线的方法,会使缝制更整齐;摸索出易抽丝的材料宜采用锁针法缝制;提出将防撞层、缓冲层改进成“拼插式”结构,底部缝接处改为“拉链结构”易于材料调整,并自发分享经验。学生以策略眼光审视劳动中的问题,在问题解决中生长出新的劳动经验。

创意还需要实践检验。当模型制作完后,小组分别用3寸、5寸和7寸3种尺寸的钢钉模拟太空垃圾碎片和陨石颗粒,分别从1.5 m、2.0 m、2.5 m高的PVC管处落下,获得“C”“B”“A”3个安全性等级。教师引导学生在测试的同时思考为什么有的模型的抗撞击性能强,而有的模型的抗撞击性能不理想?要如何调整?针对问题,测试后学生进行集体交流,成功的小组分享经验。学生能根据可利用的条件和制约因素,结合产品制作、测试流程,不断改进和完善作品,有意识地从预测走向证据。

【设计意图】教师坚持过程导向,考查学生在分析和解决劳动实践过程中遇到问题的能力,在不断调试和改进中促其劳动毅力、技能、质量和责任意识得到再次提升,让学生在单调、繁重的缝制体验中体悟到工程师的辛苦。

2.6 环节6:舱外航天服抗撞击产品发布会

教师提出展示需求:请大家设计合理、直观的展示流程,为观众提供全面了解项目的机会。以需求牵着学生走,正好给学生巩固中期成果汇报上习得的举办发布会方法的机会。接着,教师出示评价标准,并提供支持性工具,放手让学生规划展示流程,布置与众不同的展台,召开产品发布会。展示和评价结束后,小组对整个项目进行评价、复盘、改进。优秀作品由学校“小航天馆”收藏,学校向创作生颁发“科普作品收藏证书”。

【设计意图】在思维碰撞中加深对劳动创造价值的理解,推动产品再次优化。当学生看到自己的劳动成果产生了科普效益,其自豪感和成就感油然而生。

3 支架资源的提供与评价为劳动素养发展提供支持

支架资源能有效支持学生展开开放性学习,项目组围绕每节课任务设计与之契合的支持性工具,形成了一本《导航手册》,提供了劳动调查表、记录单、评价量表等学习支架,既能为学生实践提供提示、支持并指引方向,助力其持续学习,还能借助支架帮助其在“跳一跳”中挑战问题,积淀策略,更能用于支撑教师课堂教学、观察与跟踪学生的表现与变化,从而让素养成长可见。

课程评价是对课程实施可能性、有效性和教育价值等进行的研究和评价[3]。本课程评价设计集过程性、表现性、激励性于一体,重点评价学生劳动素养形成情况,每一个环节都有1张评价量表,对照任务内容从11个劳动素养二级指标中分别对应构建项目评价指标,让素养目标更清晰。在评价内容上采用“抓行为语句”策略,即“行为目的+行为过程”。以“环节1”为例,对照任务从“新课标”中小学第三学段素养要求表述中择取项目对应内容:①认识劳动对社会进步的意义;②发现生产劳动中的需求与问题。

教师要紧密结合项目内容,将抽象的劳动素养具象为可操作的评价内容,设计出描述具体、用语指向清晰,且能让学生理解要点描述的含义。其主要形式有:①倡导协商式评价量表,其编制主体是教师,量表在方式、标准栏上均有适度留白,先由组内商讨后再与教师共同商讨完成制定,增强学生自我发展的掌握感和自主能力;②设计“夺星争卡”的方式激励学生成长,学生在针对每个环节的评价量表中可得到“星”;③设计“工程师奖励卡”,分为“爱提问”“会思考”“有毅力”等多种类型,教师根据学生劳动表现,发放对应的奖励卡,让学生每次活动“有总结、有表彰”,激发学生的探究欲望,提升其参与热情;④推进延迟评价,教师要考虑学生心理冲击程度,提防因评价上的差距而打退堂鼓的情况,如每节课学生第一次自评后,教师评价时划出错误或指出不足,均不计入评价内容,学生修改或完善后,同样赋分,如此,学生的奋斗得到承认,积极的情绪体验也会把“游离”的孩子重新引回“航道”。

4 结语

将科技与劳动有机融合,以项目式学习理念开发实施“科技+劳动”校本课程,是依据“新课标”建设劳动课程的一次创新性尝试和探索,有利于学生在劳动实践中构建起完整的知识体系,可以充分培育学生的劳动素养,助其迎接未来的生活并接受挑战。

参考文献

[1]

曹凤月.新时代劳动教育的实践途径[J].人民论坛,2019(36):58-59.

[2]

中华人民共和国教育部. 义务教育劳动课程标准(2022年版) [S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[3]

丁念金.课程论[M].福州:福建教育出版社,2007.

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获奖情况:“舱外航天服抗撞击设计”在第四届“学习素养·项目化学习”全国案例征集与评选中获得项目化学习案例一等奖

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