一、研究背景与教育价值

　　通用技术课程是基础教育的重要组成部分，其核心在于培养学生的技术意识、创新设计、工程思维、图样表达和物化能力。教育部发布的《普通高中通用技术课程标准》(2017年版2020年修订)明确要求，必修1模块的学习中，学生在掌握简易木工、金工、电子电工等常用工具的使用方法时，需要了解一至两种数字化加工设备(如激光雕刻机、激光切割机、三维打印机)的使用方法，以达到学生能够根据设计方案，恰当选择加工工艺，制作一个简单产品的模型或原型的教学目标。

　　在新课标背景下，如何有效落实技术技能学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活问题的解决，全面培养通用技术学科核心素养，是一个亟待探索的重要课题。针对当前教学中存在的技术模块割裂、学生实践能力不足等问题，本研究提出一种创新的技术融合教学模式，构建了“功能实现(电子焊接)—形态塑造(激光雕刻)”的双向驱动模型，突破了传统单一技能训练的局限，实现了电子技术与设计艺术的有机融合。通过这种整合式教学，学生能够将功能性设计与美学表达有机结合，创造出既实用又富有创意的作品，为全面落实通用技术学科核心素养提供可操作的实践范例。
 

　　二、理论模型建构与实施框架

　　(一)技术互补性理论分析

　　电子焊接与激光雕刻技术具有显著的功能互补特征。前者以电路功能实现为核心目标，其工艺特性要求学生掌握精确的元器件布局与电路连接技能，重点培养学生的逻辑思维能力和精细操作能力。后者聚焦结构外观优化，通过数字化加工实现高精度形态塑造，着重提升学生的空间设计能力和美学表达能力。激光雕刻能够为电子焊接产品提供精美的外观设计，而电子焊接的电路功能则能为激光雕刻产品赋予智能化内核，二者的协同创新形成独特的双向驱动机制。这种“功能约束形态设计，形态倒逼功能优化”的互动关系，不仅实现了技术层面的协同创新，更构建了跨学科综合实践平台。例如在智能灯具项目中，电路板尺寸约束雕刻设计，而雕刻结构又反向优化电路布局，这种动态平衡有效培养了学生的系统思维。

　　(二)教学模式建构框架

　　基于技术互补理论，构建“三阶螺旋递进式”教学模型，包含基础技能、融合创新、综合应用三个螺旋上升阶段。每个阶段对应布鲁姆教育目标的不同层级：从认知理解到分析应用，最终实现综合创造。

　　在基础技能训练阶段中，采用模块化教学策略，将电子焊接分解为元器件识别、焊点工艺等子模块，激光雕刻细化为材料适配、参数调试等单元。通过标准化套件(如声控LED灯)实现双轨并行训练，确保技术操作规范性。在技术融合创新阶段，以“功能-形态”为驱动逻辑，设计并制作跨技术项目，推动学生从单一技能应用向技术协同设计进阶;在综合应用阶段，引入真实情境，采用“需求分析-原型开发-迭代优化”工程思维流程，引导学生通过电子传感模块与雕刻结构的深度整合，实现技术迁移与系统创新。
 

　　三、教学实施路径与策略优化

　　(一)基础技能训练阶段

　　在基础技能训练阶段，采用“拆解-重组”教学法，将电子焊接分解为元器件识别、焊点工艺等子任务，激光雕刻细化为材料参数调试、结构制图等模块，通过标准化套件(如声控LED灯)实现双轨技能平行训练，确保技术操作的规范性。教学应用案例：提供一个包含基本电子元件的声控LED旋律灯套件，带领学生认识元器件及其特性，并进行正确组装，熟悉电子焊接的基本操作、工具使用及安全规范。利用套件提供的外壳,在激光雕刻软件上进行模仿制造，掌握激光雕刻软件制图及设备参数调试与制作流程。

　　(二)技能融合创新阶段

　　在技能融合创新阶段，进行“功能-形态”耦合项目设计，要求学生在电路设计中配合外观设计需求，合理安排元器件的位置与高度，在雕刻建模时考虑电路约束条件，如电路板的尺寸、电池盒的大小等，通过技术互锁机制强化系统思维。教学应用案例：引导学生结合电子焊接和激光雕刻技术，为声控LED旋律灯进行外观创新设计。然后，组织学生作品展示与交流，通过师生的反馈，优化作品，提升学生的创新设计能力。

　　(三)综合分析应用阶段

　　在综合分析应用阶段，创设真实的情境，组建跨技术攻关小组，采用“需求洞察→原型迭代→产品发布”全流程实践，将技术应用于生活，解决实际问题。教学应用案例：创设校园创客市集的真实情景，组织学生进行校园需求扫描，为师生解决需求;鼓励学生观察生活细节，主动发现问题，为现有物品带来革新或创造新产品;或为学生提供设计挑战，如智能红绿灯的设计与制作、复古留声机的现代化改造以及校园智慧停车场的科技化创新。
 

　　四、实践成效与反思

　　在创意的碰撞与技术的磨砺中，学生成功孵化出了一系列令人瞩目的作品，如实现人机智能交互的智慧南沙交通灯、保留经典韵味并融入现代播放技术的复古留声机以及性能卓越、设计独特的航母模型、校园智慧停车场模型等。在区、市各项展示与评比活动中，学生的创意作品获得一致好评。经过两轮教学实践，试点班级在技术整合能力测试中优良率显著提升。教师团队开发出4个典型教学案例，获广东省青少年科技创新大赛二等奖1项，广州市青少年科技创新大赛一等奖2项，二等奖2项。

　　当前技术融合主要集中于电子焊接与激光雕刻的协同创新，尚未充分整合物联网、人工智能等新兴技术。未来将探索构建“电子+雕刻+编程”的三维融合的教学体系，使雕刻结构与电子模块实现动态交互，提升教学项目的科技含量。

　　(作者单位：广州市南沙第一中学)