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关键词：真实问题解决;核心素养;通用技术;项目式教学;教学策略
一、引言
普通高中新课程标准（2017年版）（以下简称“新课标”）最为突出的特点是梳理并凝练了各学科的核心素养，并以核心素养为指引来确定各学科的课程目标及学业评价标准。有学者认为：在可以预期的未来，指向学科核心素养的教学将成为一种新常态[1]。
“核心素养”指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。从价值取向上看，它“反映了学生终身学习所必需的素养与国家、社会公认的价值观”。从指标选取上看，它既注重学科基础，也关注个体适应未来社会生活和个人终身发展所必备的素养;不仅反映社会发展的最新动态，同时注重本国历史文化特点和教育现状。核心素养一方面指导、引领、辐射学科课程教学，彰显学科教学的育人价值，使之自觉为人的终身发展服务，“教学”升华为“教育”;另一方面，核心素养的达成，也依赖各个学科独特育人功能的发挥、学科本质魅力的发掘。
在实际的教学过程中，教师往往习惯于传统的教学方式，而忽略或者不习惯于核心素养的达成。教育改革呼唤教师的教学策略、学生的学习方式、教学评价等的创新和变化。本文在实践基础上首先对基于真实问题解决教学设计策略进行剖析，然后简要地介绍实施路径和方法，最后对实验结果进行探讨并提出独特思考与见解。
二、基于真实问题解决的教学设计策略
基于真实问题解决的教学设计策略可以描述为：以立德树人为根本目标，紧紧围绕技术学科核心素养，面向真实世界，开展项目式教学，聚焦深度学习设计教学活动，其模型如下页图1所示。
（一）基于真实问题
约翰·杜威在他的《民主主义与教育》一书中说：教育不能脱离现实环境，不能孤立地、抽象地训练学习者的思维力。学生的学习行为应在真实问题解决中发生[2]。
真实问题内涵丰富，与学生的日常生活、学习緊密相关，符合学生的年龄、心理特征。真实问题取材于能够有效激发学生的学习兴趣，挖掘丰富教学内涵，承载多样化教育功能的学习资源。它来源于学生的生活实际、来源于生产实践或者基于跨学科融合的问题，亦或是应对未来的挑战项目等，这与《深度学习：走向核心素养（理论普及读本）》一书中的观点有异曲同工之处[3]。
（二）开展项目式教学
本研究中的“项目式教学”指将现实中的复杂问题设计为学习项目，以明确的项目目标和学习目标为导向，通过模糊的学习过程来激发学生创新意识，并达成知识和技能习得的教学方式。例如本文选取中医科技创新、新能源小车、创意台灯、校园汉堡机、仿生机械鱼等实践教学项目为例（如表1所示），通过教师的加工处理，形成便于学生发挥学习主动性，在问题解决过程中不断探索、发现新问题，用技术的手段解决问题，从而在学习过程中锻炼学生使用技术的能力、培养技术学科核心素养，从而达成教学目标。
实践证明，基于STEAM理念的项目式教学可以提高学生对未来社会与职业需求的关注度，有利于学生核心素养和学科素养的培养，提高学生分析问题、解决问题的能力，实现实践能力和创新精神的培养，促进学生工程思维和方法的提升，同时可以提高其合作和交流、表达能力[4]。
（三）聚焦深度学习理论
所谓深度学习，就是在教师引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。它强调学习的真实性、实践性和综合性，倡导把知识学习与社会实践、社区服务、参考观察、研学旅行等结合起来，让学习在真实情境中自然发生[5]。
胡久华、马朝华等提出“深度学习”教学设计四要素：挑战性学习主题、深度学习目标、深度学习活动和持续性评价[6]。教学实践中的项目，由于是基于现实中的复杂问题而设计的，需要学生持续运用多学科知识从不同的维度解决真实问题，属于深度学习的典型实践。人大附中通用技术教研组近些年基于真实问题解决开发了一系列教学项目（如表1所示），这些项目在教学实践中都收到非常好的教学效果，进一步印证了基于真实问题解决的教学策略有效性。
三、实施途径和方法——以人大附中通用技术课程建设为例
通用技术课程具有综合性、实践性、创新性等鲜明的学科特征，具有其他学科不可替代的育人功能。根据课标修订要求，通用技术学科以“技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力”作为自身的核心素养。核心素养的确定为通用技术教学指明了方向，如何在通用技术教学中贯彻新课标的理念，落实技术学科核心素养，是摆在广大技术教师面前的时代课题。
真正落实通用技术学科的核心素养，亟需学校在教学策略层面加以不断地改进，但目前对这一问题的认识仍然较为模糊。笔者以“通用技术核心素养”作为主题检索了近五年的“知网”数据库，对研究文献进行了回顾，归纳为以下几个特点：（1）主题新颖，有一定的研究热度。2016年9月—2019年9月，共有28篇论述有关通用技术核心素养这一主题的期刊论文和硕士博士学位论文。（2）大多从通用技术学科的课程和教学入手，结合实际案例对学科的核心素养进行探索。在这28篇论文中，仅有一篇硕士学位论文是从高中学生的技术素养培养现状为切入点，其余均是围绕通用技术学科的课程和教学来进行。（3）重视实践经验，相对来说缺乏理论总结。论文大多见刊于科普类期刊，仅有极少数论文出自《教育理论与实践》等研究性较强的学术类期刊。
中国人民大学附属中学在探索通用技术学科的核心素养问题上，通过不断实践与迭代创新，近些年取得了丰硕的教学成果。下面先对基于真实问题解决教学设计策略进行剖析，然后简要地介绍实施路径和方法，最后对实验结果进行探讨并提出独特地思考。
（一）面向真实世界，创立符合学习进阶的课程内容体系 课程是学生学习的资源和载体。人大附中的通用技术课程现已开设40余门（如图2所示），涉及初中、高中、早培（拔尖创新人才培养项目）的不同年龄阶段，不同领域、不同课型。
课程建立在学生的兴趣与需求（国家发展的需求与个人发展需求相结合）的基础上，以学生的技术学科核心素养为纲，课内课外相结合的立体学习空间，构建了面向真实世界的丰富的技术学习资源。具体来看，课程有以下几个特点：（1）在达成课标的基础上，根据学生的学习需求，适时开发特色校本课程;（2）尊重学生的兴趣选择，在初二、高二年级实行走班模块教学;（3）围绕核心素养提升，课程开设注意有广度、有深度、有温度。广度是指面向全体学生，深度指的是某些课程可以根据学生的学习需求向深处延伸，某些课程模块甚至达到了大学三、四年级的水平;温度是指技术课程不是冷冰冰的技能训练，而是和生活实际结合起来，构建丰富感性与深刻理性相融合的技术世界;（4）课程建设注重知识的逻辑性、整体性，注重初高中衔接;如高中的机器人、电子控制技术等课程，都需要学生在初中打下扎实的基础，才能顺利开展高中课程的学习;（5）以科研引领教学，以教学促进科研。课程建设本身就是教育科研的过程，教研组多年坚持科研，保证了课程建设方向的科学性、先进性。
（二）创立多样化的组织范式
以面向真实世界培养学生技术素养为主旨，创立“大项目”“大概念”“大综合”等“多路径”组织范式，为我国高中技术课程提供实践路径和中国样本。
教学实施过程中，《技术与设计1》是学生学习的基础，需要了解与经历设计的一般过程，提升技术意识，培养工程思维，学会创新设计，掌握图样表达的方法，提高物化能力。教师从真实世界出发，选择基于学生学习经验与认识范畴的“大项目”展开教学设计，设计真情景，让学生在真实问题解决过程中经历设计的一般过程，提升技术核心素养。人大附中在2016年3月至今创设了一个大项目——“中医科技创新实践”。该项目来源于生活实际，越来越快的生活节奏让人们期待便携实用的器械，以迅速消除或者缓解人们工作、学习带来的疲劳。这其实是设计了一个大的情景，學生在这个情景下，在自己的生活中选择课题，确定研究方向和设计重点，开展真研究。经过近两年的实践和不断创新，该项目取得了很好的教学效果，2019年3月，该项目在美国技术与工程教师协会（ITEEA）第81届年会上获得“优秀项目奖（PROGRAM EXCELLENCE AWARD）”。
《技术与设计2》涉及到四个单元：结构、流程、系统、控制。这四个单元的技术实践任务既相互独立，又衔接紧密。比较适合用“大概念”的范式来组织教学活动。学生在真实开放的技术情境中，能深入体会技术设计的一般过程，形成解决方案;能感悟和运用四个单元蕴含的技术思想和方法，构建完整的知识与实践体系，不断提升技术学科的核心素养。
选择性必修或者选修模块属于国家课程，供各个学校根据条件选择性开设。涉及到技术与生活、技术与工程、技术与职业、技术与创造等不同的方向，内容大多比较综合，适合用“大综合”的思路组织教学活动。人大附中的“机器人与创新设计”课程模块等大多数选修、研学课程就是运用“大综合”思路开展教学活动的典型案例。
（三）探索融入真实情境、嵌入意义建构、体现技术特征的“多样态”学习方式
通用技术课程倡导以学科核心素养的培养为导向，以学生为中心，实践为核心的多样化学习方式。从学生的身心发展规律和技术学习特点出发，立足学生的直接经验和亲身实践，充分利用现代信息技术，精心设计和组织学生的学习活动，注重创设学生可以感知的多样化学习情境，采取自主、合作、探究等学习范式，进行体验、设计、制作、试验等技术实践活动，培养学生的学科核心素养。
教学过程中，教师根据教学目标，制定教学内容和教学方式，通过多样化的学习方式，适时激发学生的学习动力。如人大附中鼓励学生结合现代信息技术采用翻转课堂的教学方式开展教学活动，关注学生的学习状态，在实践中取得了很好的效果。在选择性必修课模块“电子控制技术”课程中，教师将知识性内容进行分类处理编写了校本化教材，并配备了生动易懂视频微课，有利于学生在课堂上开展自主学习和探究。课程在提供完备资料的情况下以翻转课堂的模式进行，学生能够掌控自己的学习进度，任课教师能够进行更有针对性的指导，并记录学习过程与阶段性成果以便结课时给出公正的评价。
为了配合翻转课堂的教学模式，课程还为每位同学个性化定制了学习内容。校本化教材将课程内容根据难易程度分为三部分，第一部分主要培训基础技能，第二部分主要提升学生兴趣，第三部分主要启发创新思维和培养创新能力。这三部分课程内容并不需要彼此衔接，对于一位同学来说本课程不需要完成前一个阶段才能进入下一阶段，也就是说允许“跳级”。在上完基础技能培训的课后，教师可以根据学生对技术掌握的程度，建议该生是否跳级学习。课堂上，学生在教材和微课的辅助下自主研究，教师进行一对一答疑。
对于有能力进入到第三阶段的学生来说，教师非常鼓励学生自己找出真实问题来解决，也想尽各种办法为学生们提供真实问题，这对提升学生的技术意识、工程思维两个核心素养非常有利。例如，社团的学生针对食堂高峰拥挤的问题，提出了制作自动汉堡机的想法，课堂上的学生就为自动汉堡机配置了控制系统，使其可以具有语音点餐，自动加热肉饼、添加酱料和蔬菜的功能。在这个过程中，学生的创新设计、图样表达和物化能力得到大幅度提升。该项目参加了全国青少年电子信息智能创新大赛（总决赛）获得高中组一等奖。针对汉堡机的酱料添加效果不理想的问题，教师继续研发了几种酱料添加装置，为课堂上的同学提供了控制对象，提升了学生们学习和研究的兴趣。同学们在日常生活中总能发现问题，比如，针对麻将的骰子容易滚落丢失的问题，可否做一个不用投的骰子？能否让服装社的学生在T台走秀时，效果更炫一点？还有很多其他的问题，学生在课堂上勇于创新，敢于尝试，做出了很多有意思的项目。对于这些有创新精神的学生来说，将他们做出的创新作品收入校本教材是对他们最大的肯定，这种做法也可以激励以后的学生。 （四）创设丰富感性与深刻理性有机融合的课型和教学方式
技术课程突破原有的二元对立思维，把技术的丰富感性与深刻理性有机结合，倡导“动手做”走向“动脑做”，开发融入真实情境、浸润人格陶冶、体现技术灵性的技术设计、技术制作、技术试验、技术探究等学习方式，通过设计实践培养学生对技术思想的领悟力和理解力，改良了高中学生技术课程学习生态。
纵观国际组织和不同国家研制的核心素养内容，当面向未来的挑战而预测学生应具备的关键能力和必备品格时，基本都关注了社会责任、合作交流、创造性解决问题等方面，而我国则在文化基础领域着重强调应兼备科学精神与人文底蕴。这些既是全面发展的人的基础，亦是教育培养的核心目标。为此，教育必须做出积极的应对。
人大附中通用技术课程的开发，就特别关注科技与人文的融合，将环境、社会、人文等元素融入技术课程，从而实现了技术工具到技术人文的融合。2018年人大附中虚拟现实技术实验室开设了一门虚拟现实技术辅助实现国际理解教育的课程。教师引导学生从技术视角分析社会问题，用技术手段解决社会问题。学生在课堂中提出了诸如灾害安全逃生、热带雨林保护、海洋资源保护、飞行安全意识、世界历史发展的设想、理解阿尔兹海默症病人、利用触觉感知为视障患者提示安全信息等项目设想，并且在课程中提出了较为完善的解决方案。根据学生的反馈可以看出，课程能够让学生理解学习技术并与自身生活相互联系，对学生理解技术、生成技术意识具有极大的影响。
（五）开展基于真实问题解决的项目式教学评价研究
2016年，人大附中通用技术教研组开展了全国教育科学“十三五”规划教育部重点课题“基于STEAM理念的项目式教学研究”。课题基于STEAM理念，项目来源于真实问题，科学、有效的评价手段和理论指引非常重要。STEAM教育在教学目标上由学科素养向核心素养转变、教学内容由单一性项目向专题性项目转变、教学方式由特定方式到多样化转变、学习结果由问题解决向内涵理解转变、教学评价从过程评价向动态评价五个方面的课堂教学变革，期望通过课堂变革得以提升学生核心素养和综合实践能力，加速学生全面发展的进程，培育更多的21世纪创新型复合人才[7]。
1.项目式教学评价量规的设计
对于项目式教学的评价标准与其它教学形式的评价具有本质的不同，项目式教学评价具有项目管理的特点，很难仅仅通过学生最后呈现出来的结果对学生学习的效果进行准确评价。需要针对教学中的不同环节分别制定评价指标以及评价标准。评价量规通常会对于某种评价指标列出一系列标准，定义并描述所要从事或需要评估的项目的重要组成部分。例如：针对学生完成项目后对项目的讲解和展示，可以分为三方面进行评价——内容、实施过程以及回答问题。评价量规需要为每项标准明确指定表现质量水平的标准，这样的标准通常是表现性标准。
合理的评价量规的制定有助于教师了解学生的成长，制定相应的教学计划，同时更能促进课程、评价、教学保持一致。在项目式教学的评价过程中，由于学生的项目不同或者实施过程不同，评价量规的制定通常是对于学生参与项目的过程状态进行评价，教师能够使用统一的标准并且公平地对待每一位学生。
课程《虚拟现实技术》中“VR交互系统的设计”这一STEAM项目式教学就使用了制定评价量规对学生项目进行评价（如表2所示）。鉴于篇幅所限，除了表中所列的几个评价项目，实践中还考察了项目实现能力、合作沟通能力、口头演讲技巧、展示性及功能产品的可拓展性等项目。
2.基于SOLO分类理论的评价
“SOLO”（Structure of the Observed LearningOutcome）意为可观察学习结果的结构。SOLO分类评价理论是香港大学教育心理学教授比格斯（J.B.Biggs）首创的一种学生学业评价方法，是一种以等级描述为特征的质性评价方法。这种方法具有坚实的实践基础和完整的理论体系。
教学评价的依据是学生的学业质量标准。教师针对学习过程中学生应该掌握的核心素养设计评价表，能够及时地获得学生学习效果的反馈，进而提高教学效果。人大附中在教学中应用SOLO理论设计了《新能源小车测试交流与评价》一课，对学生的学习效果进行评价，收到很好的效果（如表3所示）。
3.创意产品设计的熵权法评价
通用技术课程多是基于产品设计的项目活动对于同一主题下创意产品设计，学生的作品最后都不一样，用传统的评价方法很难做出科学、客观的评价。在这种情况下，熵权法就是一种很好的选择。熵权法是一种客观赋权法，是按照指标观测值提供的信息大小来确定指标权重的评价方法。熵是对不确定性的一种度量，根据每个指标的变异程度，运用信息熵计算指标的权重，可为多指标评价提供数据支持。
教师在教学中利用学生为了解决食堂就餐高峰拥挤而研制校园汉堡机的真实情境，生发出校园汉堡机酱料添加功能实现的真实问题，在项目评价时尝试应用了熵权法对校园汉堡机自动酱料添加装置进行全方位评价（如表4所示）。教师采用熵权法进行评价，对于不同的创意，根据熵权法得到不同的评价结果，最终是指向学生创意产品设计的整个过程，是以人为本的评价方案，每一组同学都会在评价中获得进一步学习与改进的信息，真正实现教、学、评相统一。
四、实验效果及思考
基于真实问题解决的通用技术教学设计策略，在实践中丰富了技术课程的价值理论体系，促进了教师专业发展，加速创新人才的培养，为教育赋能，效果明显。
（一）丰富了技术课程的价值理论体系
在实施过程中更加明确了“作为过程的技术”“作为知识的技术”“作为物品的技术”“作为创造的技术”“作为意志的技术”相统一的技术观，创造性建构了面向真实世界，聚焦核心素养的基础知识、基本技能、基本思想、基本经验、基础人格“五基一体”课程培养体系，丰富和发展了通用技术的教学理论（如图3所示）。这种认识和技术观，將有效指导技术课程的进一步建设和发展。 （二）促進了通用技术教师专业发展
学校制定了这样一个教师专业发展的策略（如图4所示）。通过专家引领、同伴互助，教师自我反思达到拓宽通用技术教师教育教学理论视野，提高基本教学技能和教育教学水平，促进教师专业发展，提升教师学术能力及职业幸福感，最终高效达成教学目标。
这个模型从课程建设内涵、教师专业发展内涵、教师专业发展方式三个维度，概括了教师在课程建设过程中提升专业素养的途径和方法。通过教学设计、教学实施和教学评价三个环节不断挖掘课堂教学内涵，课程主题在往年的基础上不断迭代，逐年创新，在丰富课程教学内涵的同时，为教师的专业知识、专业能力的提升打下坚实的基础，促进了教师的专业理念和师风师德建设，实现教师专业发展内涵建设。
图4的模型还强调了教学的关键点在课堂，教师专业成长应从每一节课做起，课堂是素质教育的主战场。在教育实践中，尤其是基于真实问题解决的教学设计策略确定后，教师们发现仅仅关注课堂是不够的。教师还应学会课程设计，从课堂教学到项目教学，再发展到课程设计。图5为人大附中通用技术组在实践中提炼的课程设计与开发的模型。
教师在课堂教学、课程建设等方面收获进步，实现了教师的专业发展。近几年，通用技术教研组先后出版20余册校本教材，在国家级刊物发表文章10余篇，申请国家专利12项，探索出一条通用技术教师快速成长的模式和途径。
（三）在真实问题解决中发现与培养创新人才
人大附中在创新人才培养，尤其是拔尖创新人才的发现与培养方面，有非常深厚的底蕴。通用技术课程承载着发现、培养拔尖创新人才的使命。近十几年来，教研组在科技竞赛方面成绩斐然（如表5所示）。当然，创新人才不能仅仅看竞赛成绩，二者没有必然关系，但每一个孩子在竞赛过程中表现出来的创造性潜质，是我们研究的重点。探寻创造性人才成长的规律，进一步应用到教育教学中，发现与培养更多的创造性人才，为国家的发展打下坚实的基础。
五、结语
基于真实问题解决，指向核心素养的教学设计策略，在理论上丰富了技术教育的价值体系，在实践层面提出具体实施的途径和方法，经过多年的探索和思考，效果显著。同时也注意到，这种模式有鲜明的学校特色和区域特征，课程素材的广泛性和普适性还有待进一步推广、验证，课程成果需要进一步固化。
一、引言
普通高中新课程标准（2017年版）（以下简称“新课标”）最为突出的特点是梳理并凝练了各学科的核心素养，并以核心素养为指引来确定各学科的课程目标及学业评价标准。有学者认为：在可以预期的未来，指向学科核心素养的教学将成为一种新常态[1]。
“核心素养”指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。从价值取向上看，它“反映了学生终身学习所必需的素养与国家、社会公认的价值观”。从指标选取上看，它既注重学科基础，也关注个体适应未来社会生活和个人终身发展所必备的素养;不仅反映社会发展的最新动态，同时注重本国历史文化特点和教育现状。核心素养一方面指导、引领、辐射学科课程教学，彰显学科教学的育人价值，使之自觉为人的终身发展服务，“教学”升华为“教育”;另一方面，核心素养的达成，也依赖各个学科独特育人功能的发挥、学科本质魅力的发掘。
在实际的教学过程中，教师往往习惯于传统的教学方式，而忽略或者不习惯于核心素养的达成。教育改革呼唤教师的教学策略、学生的学习方式、教学评价等的创新和变化。本文在实践基础上首先对基于真实问题解决教学设计策略进行剖析，然后简要地介绍实施路径和方法，最后对实验结果进行探讨并提出独特思考与见解。
二、基于真实问题解决的教学设计策略
基于真实问题解决的教学设计策略可以描述为：以立德树人为根本目标，紧紧围绕技术学科核心素养，面向真实世界，开展项目式教学，聚焦深度学习设计教学活动，其模型如下页图1所示。
（一）基于真实问题
约翰·杜威在他的《民主主义与教育》一书中说：教育不能脱离现实环境，不能孤立地、抽象地训练学习者的思维力。学生的学习行为应在真实问题解决中发生[2]。
真实问题内涵丰富，与学生的日常生活、学习緊密相关，符合学生的年龄、心理特征。真实问题取材于能够有效激发学生的学习兴趣，挖掘丰富教学内涵，承载多样化教育功能的学习资源。它来源于学生的生活实际、来源于生产实践或者基于跨学科融合的问题，亦或是应对未来的挑战项目等，这与《深度学习：走向核心素养（理论普及读本）》一书中的观点有异曲同工之处[3]。
（二）开展项目式教学
本研究中的“项目式教学”指将现实中的复杂问题设计为学习项目，以明确的项目目标和学习目标为导向，通过模糊的学习过程来激发学生创新意识，并达成知识和技能习得的教学方式。例如本文选取中医科技创新、新能源小车、创意台灯、校园汉堡机、仿生机械鱼等实践教学项目为例（如表1所示），通过教师的加工处理，形成便于学生发挥学习主动性，在问题解决过程中不断探索、发现新问题，用技术的手段解决问题，从而在学习过程中锻炼学生使用技术的能力、培养技术学科核心素养，从而达成教学目标。
实践证明，基于STEAM理念的项目式教学可以提高学生对未来社会与职业需求的关注度，有利于学生核心素养和学科素养的培养，提高学生分析问题、解决问题的能力，实现实践能力和创新精神的培养，促进学生工程思维和方法的提升，同时可以提高其合作和交流、表达能力[4]。
（三）聚焦深度学习理论
所谓深度学习，就是在教师引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。它强调学习的真实性、实践性和综合性，倡导把知识学习与社会实践、社区服务、参考观察、研学旅行等结合起来，让学习在真实情境中自然发生[5]。
胡久华、马朝华等提出“深度学习”教学设计四要素：挑战性学习主题、深度学习目标、深度学习活动和持续性评价[6]。教学实践中的项目，由于是基于现实中的复杂问题而设计的，需要学生持续运用多学科知识从不同的维度解决真实问题，属于深度学习的典型实践。人大附中通用技术教研组近些年基于真实问题解决开发了一系列教学项目（如表1所示），这些项目在教学实践中都收到非常好的教学效果，进一步印证了基于真实问题解决的教学策略有效性。
三、实施途径和方法——以人大附中通用技术课程建设为例
通用技术课程具有综合性、实践性、创新性等鲜明的学科特征，具有其他学科不可替代的育人功能。根据课标修订要求，通用技术学科以“技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力”作为自身的核心素养。核心素养的确定为通用技术教学指明了方向，如何在通用技术教学中贯彻新课标的理念，落实技术学科核心素养，是摆在广大技术教师面前的时代课题。
真正落实通用技术学科的核心素养，亟需学校在教学策略层面加以不断地改进，但目前对这一问题的认识仍然较为模糊。笔者以“通用技术核心素养”作为主题检索了近五年的“知网”数据库，对研究文献进行了回顾，归纳为以下几个特点：（1）主题新颖，有一定的研究热度。2016年9月—2019年9月，共有28篇论述有关通用技术核心素养这一主题的期刊论文和硕士博士学位论文。（2）大多从通用技术学科的课程和教学入手，结合实际案例对学科的核心素养进行探索。在这28篇论文中，仅有一篇硕士学位论文是从高中学生的技术素养培养现状为切入点，其余均是围绕通用技术学科的课程和教学来进行。（3）重视实践经验，相对来说缺乏理论总结。论文大多见刊于科普类期刊，仅有极少数论文出自《教育理论与实践》等研究性较强的学术类期刊。
中国人民大学附属中学在探索通用技术学科的核心素养问题上，通过不断实践与迭代创新，近些年取得了丰硕的教学成果。下面先对基于真实问题解决教学设计策略进行剖析，然后简要地介绍实施路径和方法，最后对实验结果进行探讨并提出独特地思考。
（一）面向真实世界，创立符合学习进阶的课程内容体系 课程是学生学习的资源和载体。人大附中的通用技术课程现已开设40余门（如图2所示），涉及初中、高中、早培（拔尖创新人才培养项目）的不同年龄阶段，不同领域、不同课型。
课程建立在学生的兴趣与需求（国家发展的需求与个人发展需求相结合）的基础上，以学生的技术学科核心素养为纲，课内课外相结合的立体学习空间，构建了面向真实世界的丰富的技术学习资源。具体来看，课程有以下几个特点：（1）在达成课标的基础上，根据学生的学习需求，适时开发特色校本课程;（2）尊重学生的兴趣选择，在初二、高二年级实行走班模块教学;（3）围绕核心素养提升，课程开设注意有广度、有深度、有温度。广度是指面向全体学生，深度指的是某些课程可以根据学生的学习需求向深处延伸，某些课程模块甚至达到了大学三、四年级的水平;温度是指技术课程不是冷冰冰的技能训练，而是和生活实际结合起来，构建丰富感性与深刻理性相融合的技术世界;（4）课程建设注重知识的逻辑性、整体性，注重初高中衔接;如高中的机器人、电子控制技术等课程，都需要学生在初中打下扎实的基础，才能顺利开展高中课程的学习;（5）以科研引领教学，以教学促进科研。课程建设本身就是教育科研的过程，教研组多年坚持科研，保证了课程建设方向的科学性、先进性。
（二）创立多样化的组织范式
以面向真实世界培养学生技术素养为主旨，创立“大项目”“大概念”“大综合”等“多路径”组织范式，为我国高中技术课程提供实践路径和中国样本。
教学实施过程中，《技术与设计1》是学生学习的基础，需要了解与经历设计的一般过程，提升技术意识，培养工程思维，学会创新设计，掌握图样表达的方法，提高物化能力。教师从真实世界出发，选择基于学生学习经验与认识范畴的“大项目”展开教学设计，设计真情景，让学生在真实问题解决过程中经历设计的一般过程，提升技术核心素养。人大附中在2016年3月至今创设了一个大项目——“中医科技创新实践”。该项目来源于生活实际，越来越快的生活节奏让人们期待便携实用的器械，以迅速消除或者缓解人们工作、学习带来的疲劳。这其实是设计了一个大的情景，學生在这个情景下，在自己的生活中选择课题，确定研究方向和设计重点，开展真研究。经过近两年的实践和不断创新，该项目取得了很好的教学效果，2019年3月，该项目在美国技术与工程教师协会（ITEEA）第81届年会上获得“优秀项目奖（PROGRAM EXCELLENCE AWARD）”。
《技术与设计2》涉及到四个单元：结构、流程、系统、控制。这四个单元的技术实践任务既相互独立，又衔接紧密。比较适合用“大概念”的范式来组织教学活动。学生在真实开放的技术情境中，能深入体会技术设计的一般过程，形成解决方案;能感悟和运用四个单元蕴含的技术思想和方法，构建完整的知识与实践体系，不断提升技术学科的核心素养。
选择性必修或者选修模块属于国家课程，供各个学校根据条件选择性开设。涉及到技术与生活、技术与工程、技术与职业、技术与创造等不同的方向，内容大多比较综合，适合用“大综合”的思路组织教学活动。人大附中的“机器人与创新设计”课程模块等大多数选修、研学课程就是运用“大综合”思路开展教学活动的典型案例。
（三）探索融入真实情境、嵌入意义建构、体现技术特征的“多样态”学习方式
通用技术课程倡导以学科核心素养的培养为导向，以学生为中心，实践为核心的多样化学习方式。从学生的身心发展规律和技术学习特点出发，立足学生的直接经验和亲身实践，充分利用现代信息技术，精心设计和组织学生的学习活动，注重创设学生可以感知的多样化学习情境，采取自主、合作、探究等学习范式，进行体验、设计、制作、试验等技术实践活动，培养学生的学科核心素养。
教学过程中，教师根据教学目标，制定教学内容和教学方式，通过多样化的学习方式，适时激发学生的学习动力。如人大附中鼓励学生结合现代信息技术采用翻转课堂的教学方式开展教学活动，关注学生的学习状态，在实践中取得了很好的效果。在选择性必修课模块“电子控制技术”课程中，教师将知识性内容进行分类处理编写了校本化教材，并配备了生动易懂视频微课，有利于学生在课堂上开展自主学习和探究。课程在提供完备资料的情况下以翻转课堂的模式进行，学生能够掌控自己的学习进度，任课教师能够进行更有针对性的指导，并记录学习过程与阶段性成果以便结课时给出公正的评价。
为了配合翻转课堂的教学模式，课程还为每位同学个性化定制了学习内容。校本化教材将课程内容根据难易程度分为三部分，第一部分主要培训基础技能，第二部分主要提升学生兴趣，第三部分主要启发创新思维和培养创新能力。这三部分课程内容并不需要彼此衔接，对于一位同学来说本课程不需要完成前一个阶段才能进入下一阶段，也就是说允许“跳级”。在上完基础技能培训的课后，教师可以根据学生对技术掌握的程度，建议该生是否跳级学习。课堂上，学生在教材和微课的辅助下自主研究，教师进行一对一答疑。
对于有能力进入到第三阶段的学生来说，教师非常鼓励学生自己找出真实问题来解决，也想尽各种办法为学生们提供真实问题，这对提升学生的技术意识、工程思维两个核心素养非常有利。例如，社团的学生针对食堂高峰拥挤的问题，提出了制作自动汉堡机的想法，课堂上的学生就为自动汉堡机配置了控制系统，使其可以具有语音点餐，自动加热肉饼、添加酱料和蔬菜的功能。在这个过程中，学生的创新设计、图样表达和物化能力得到大幅度提升。该项目参加了全国青少年电子信息智能创新大赛（总决赛）获得高中组一等奖。针对汉堡机的酱料添加效果不理想的问题，教师继续研发了几种酱料添加装置，为课堂上的同学提供了控制对象，提升了学生们学习和研究的兴趣。同学们在日常生活中总能发现问题，比如，针对麻将的骰子容易滚落丢失的问题，可否做一个不用投的骰子？能否让服装社的学生在T台走秀时，效果更炫一点？还有很多其他的问题，学生在课堂上勇于创新，敢于尝试，做出了很多有意思的项目。对于这些有创新精神的学生来说，将他们做出的创新作品收入校本教材是对他们最大的肯定，这种做法也可以激励以后的学生。 （四）创设丰富感性与深刻理性有机融合的课型和教学方式
技术课程突破原有的二元对立思维，把技术的丰富感性与深刻理性有机结合，倡导“动手做”走向“动脑做”，开发融入真实情境、浸润人格陶冶、体现技术灵性的技术设计、技术制作、技术试验、技术探究等学习方式，通过设计实践培养学生对技术思想的领悟力和理解力，改良了高中学生技术课程学习生态。
纵观国际组织和不同国家研制的核心素养内容，当面向未来的挑战而预测学生应具备的关键能力和必备品格时，基本都关注了社会责任、合作交流、创造性解决问题等方面，而我国则在文化基础领域着重强调应兼备科学精神与人文底蕴。这些既是全面发展的人的基础，亦是教育培养的核心目标。为此，教育必须做出积极的应对。
人大附中通用技术课程的开发，就特别关注科技与人文的融合，将环境、社会、人文等元素融入技术课程，从而实现了技术工具到技术人文的融合。2018年人大附中虚拟现实技术实验室开设了一门虚拟现实技术辅助实现国际理解教育的课程。教师引导学生从技术视角分析社会问题，用技术手段解决社会问题。学生在课堂中提出了诸如灾害安全逃生、热带雨林保护、海洋资源保护、飞行安全意识、世界历史发展的设想、理解阿尔兹海默症病人、利用触觉感知为视障患者提示安全信息等项目设想，并且在课程中提出了较为完善的解决方案。根据学生的反馈可以看出，课程能够让学生理解学习技术并与自身生活相互联系，对学生理解技术、生成技术意识具有极大的影响。
（五）开展基于真实问题解决的项目式教学评价研究
2016年，人大附中通用技术教研组开展了全国教育科学“十三五”规划教育部重点课题“基于STEAM理念的项目式教学研究”。课题基于STEAM理念，项目来源于真实问题，科学、有效的评价手段和理论指引非常重要。STEAM教育在教学目标上由学科素养向核心素养转变、教学内容由单一性项目向专题性项目转变、教学方式由特定方式到多样化转变、学习结果由问题解决向内涵理解转变、教学评价从过程评价向动态评价五个方面的课堂教学变革，期望通过课堂变革得以提升学生核心素养和综合实践能力，加速学生全面发展的进程，培育更多的21世纪创新型复合人才[7]。
1.项目式教学评价量规的设计
对于项目式教学的评价标准与其它教学形式的评价具有本质的不同，项目式教学评价具有项目管理的特点，很难仅仅通过学生最后呈现出来的结果对学生学习的效果进行准确评价。需要针对教学中的不同环节分别制定评价指标以及评价标准。评价量规通常会对于某种评价指标列出一系列标准，定义并描述所要从事或需要评估的项目的重要组成部分。例如：针对学生完成项目后对项目的讲解和展示，可以分为三方面进行评价——内容、实施过程以及回答问题。评价量规需要为每项标准明确指定表现质量水平的标准，这样的标准通常是表现性标准。
合理的评价量规的制定有助于教师了解学生的成长，制定相应的教学计划，同时更能促进课程、评价、教学保持一致。在项目式教学的评价过程中，由于学生的项目不同或者实施过程不同，评价量规的制定通常是对于学生参与项目的过程状态进行评价，教师能够使用统一的标准并且公平地对待每一位学生。
课程《虚拟现实技术》中“VR交互系统的设计”这一STEAM项目式教学就使用了制定评价量规对学生项目进行评价（如表2所示）。鉴于篇幅所限，除了表中所列的几个评价项目，实践中还考察了项目实现能力、合作沟通能力、口头演讲技巧、展示性及功能产品的可拓展性等项目。
2.基于SOLO分类理论的评价
“SOLO”（Structure of the Observed LearningOutcome）意为可观察学习结果的结构。SOLO分类评价理论是香港大学教育心理学教授比格斯（J.B.Biggs）首创的一种学生学业评价方法，是一种以等级描述为特征的质性评价方法。这种方法具有坚实的实践基础和完整的理论体系。
教学评价的依据是学生的学业质量标准。教师针对学习过程中学生应该掌握的核心素养设计评价表，能够及时地获得学生学习效果的反馈，进而提高教学效果。人大附中在教学中应用SOLO理论设计了《新能源小车测试交流与评价》一课，对学生的学习效果进行评价，收到很好的效果（如表3所示）。
3.创意产品设计的熵权法评价
通用技术课程多是基于产品设计的项目活动对于同一主题下创意产品设计，学生的作品最后都不一样，用传统的评价方法很难做出科学、客观的评价。在这种情况下，熵权法就是一种很好的选择。熵权法是一种客观赋权法，是按照指标观测值提供的信息大小来确定指标权重的评价方法。熵是对不确定性的一种度量，根据每个指标的变异程度，运用信息熵计算指标的权重，可为多指标评价提供数据支持。
教师在教学中利用学生为了解决食堂就餐高峰拥挤而研制校园汉堡机的真实情境，生发出校园汉堡机酱料添加功能实现的真实问题，在项目评价时尝试应用了熵权法对校园汉堡机自动酱料添加装置进行全方位评价（如表4所示）。教师采用熵权法进行评价，对于不同的创意，根据熵权法得到不同的评价结果，最终是指向学生创意产品设计的整个过程，是以人为本的评价方案，每一组同学都会在评价中获得进一步学习与改进的信息，真正实现教、学、评相统一。
四、实验效果及思考
基于真实问题解决的通用技术教学设计策略，在实践中丰富了技术课程的价值理论体系，促进了教师专业发展，加速创新人才的培养，为教育赋能，效果明显。
（一）丰富了技术课程的价值理论体系
在实施过程中更加明确了“作为过程的技术”“作为知识的技术”“作为物品的技术”“作为创造的技术”“作为意志的技术”相统一的技术观，创造性建构了面向真实世界，聚焦核心素养的基础知识、基本技能、基本思想、基本经验、基础人格“五基一体”课程培养体系，丰富和发展了通用技术的教学理论（如图3所示）。这种认识和技术观，將有效指导技术课程的进一步建设和发展。 （二）促進了通用技术教师专业发展
学校制定了这样一个教师专业发展的策略（如图4所示）。通过专家引领、同伴互助，教师自我反思达到拓宽通用技术教师教育教学理论视野，提高基本教学技能和教育教学水平，促进教师专业发展，提升教师学术能力及职业幸福感，最终高效达成教学目标。
这个模型从课程建设内涵、教师专业发展内涵、教师专业发展方式三个维度，概括了教师在课程建设过程中提升专业素养的途径和方法。通过教学设计、教学实施和教学评价三个环节不断挖掘课堂教学内涵，课程主题在往年的基础上不断迭代，逐年创新，在丰富课程教学内涵的同时，为教师的专业知识、专业能力的提升打下坚实的基础，促进了教师的专业理念和师风师德建设，实现教师专业发展内涵建设。
图4的模型还强调了教学的关键点在课堂，教师专业成长应从每一节课做起，课堂是素质教育的主战场。在教育实践中，尤其是基于真实问题解决的教学设计策略确定后，教师们发现仅仅关注课堂是不够的。教师还应学会课程设计，从课堂教学到项目教学，再发展到课程设计。图5为人大附中通用技术组在实践中提炼的课程设计与开发的模型。
教师在课堂教学、课程建设等方面收获进步，实现了教师的专业发展。近几年，通用技术教研组先后出版20余册校本教材，在国家级刊物发表文章10余篇，申请国家专利12项，探索出一条通用技术教师快速成长的模式和途径。
（三）在真实问题解决中发现与培养创新人才
人大附中在创新人才培养，尤其是拔尖创新人才的发现与培养方面，有非常深厚的底蕴。通用技术课程承载着发现、培养拔尖创新人才的使命。近十几年来，教研组在科技竞赛方面成绩斐然（如表5所示）。当然，创新人才不能仅仅看竞赛成绩，二者没有必然关系，但每一个孩子在竞赛过程中表现出来的创造性潜质，是我们研究的重点。探寻创造性人才成长的规律，进一步应用到教育教学中，发现与培养更多的创造性人才，为国家的发展打下坚实的基础。
五、结语
基于真实问题解决，指向核心素养的教学设计策略，在理论上丰富了技术教育的价值体系，在实践层面提出具体实施的途径和方法，经过多年的探索和思考，效果显著。同时也注意到，这种模式有鲜明的学校特色和区域特征，课程素材的广泛性和普适性还有待进一步推广、验证，课程成果需要进一步固化。