通用技术课堂中应用体验式教学的探究和思考

2019-07-12 08:15张兆祥
中国现代教育装备 2019年12期
关键词:纸飞机模型课程

张兆祥

技术是活的,是要被人们应用的;设计是活的,要不断被人们创新。技术教学要让学生学到活的技术与设计。因为通用技术学科不是单纯的技术教学,更不是教授哪一项技术,而是在日常生活中广泛应用并对学生今后的发展具有广泛迁移价值的技术。所以,通用技术的教学要强调学生的实践和体验,教学目标是提升学生的技术素养。

一、通用技术课程分析

1.通用技术课程的内涵

开学第一课要给学生简介学科概念和课程内容。笔者对课程的内涵是这样理解的:了解一些操作技术,在了解操作技术的基础上,有一些自己的想法—对于技术应用的想法。这些想法可能是偏向实践操作方面的,例如,用过很多款式的桌椅,结构上有怎样的变化,功能上又有什么区别;也可以是偏向理论分析层面的,例如,可以做个风筝,如果要改成飞机必须考虑多少复杂的问题。

2.通用技术课程的教学内容

简单讲,学生要学的主要内容,包括知识与技能,但不是纯粹的技术,而是近似工厂流水线上的班组长的知识与技能。对某项工作的底层操作技法要了解,对上层的设计要求要领会;对工艺的制订和实施、操作要掌握,对设计的理论、原则和细节要多了解一些。

再提高标准,可以定义为:掌握一些常见的加工技法,了解具有典型性的工艺流程,能够系统地考虑问题,能够有自己的切合实际的设计想法与实现方法并与他人进行交流。总之,要对技术与设计有较深入地了解和认识。

二、学情分析

通用技术课程的教学对象是高中一、二年级的学生。这个年龄段的学生开始用自己的眼光观察世界,开始用成年思维进行思考,行为却比较幼稚、大胆,渴望成熟,盼望成长。

学生在学校的知识储备除了课本知识,及几门中考、高考科目的学习外,工程技术方面的知识很少,工业设计能力几乎没有。讲课中提到螺丝刀,近半数的学生不知道是什么,说改锥就全都知道。提到紧固件,没有人知道一般是指螺丝,也不知道邢台市最大的紧固件厂就在2公里外,更不知道我国是紧固件出口第一大国。叠纸飞机,所有人都会,叠完之后画自己的飞机,就都不会了。

同时,学生对这一全新的学科很感兴趣。让学生看到江浙一带的电子产业,看到天津港保税区的集运物流,看到邢台市钢厂的高炉炉前控制室,学生是非常兴奋的。再看到各种的数控机床、自控流水线、新材料应用、成型模具等,学生也是唏嘘不已。他们也很想知道自己周边的各种产品是如何设计、制作出来的(如图1所示)。

通过课程分析和学情分析,体验式教学可以帮助学生迅速而正确地理解教学内容;有效地提高通用技术课程教学效果。而且学生有学习的内驱力,能够学好这门课程。

图1

三、课堂探究与教学实例

1.以学生实践体验为切入点 开拓思维空间

一节课要上好,首先要有好的课堂导入。可以通过课件展示影音资料、图片文档引起学生的兴趣;可以通过简易模型制作,体验材料质地、结构外观,从而发现问题。

【教学实例1】结构的强度与稳定性的课堂导入

从发现问题导入到展开讨论,从实践操作导入到理论分析。通过对报纸、纸牌等材料的拆分、重组等操作,使得学生有非常直观的强度与稳定性的感受。怎样制作更结实?怎样制作更稳定?通过学生动手实践,获得切身的体验,比听教师的讲解更直接、深刻。这样的课堂导入方式强调以学生为主体,把课堂交给学生。

【教学实例2】控制与设计的课堂导入

以细胞周期为例,除了人教版教材没有提及外,其他国内教材版本均提到了G1期与G2期,教师可补充讲解。同样的,关于真核生物基因结构内含子、外显子问题;光合作用中光饱和点、光补偿点、二氧化碳饱和点、二氧化碳补偿点的问题等,这些是高中生物与大学知识相衔接的核心知识,在教学中教师可适当补充。

从玩具制作导入到现代控制技术的讲解。学生都叠过纸飞机,都玩过风筝,也都知道很多遥控玩具。从这些学生的实际经验导入,可以引出一连串值得探讨的问题。例如,纸飞机为什么飞行时间很有限?因为没有动力。纸飞机飞行非常自由,但最终飞到哪里不能预知,更不能设定,为什么?因为只能给它初始速度,之后不能实施任何的控制。风筝要比纸飞机好玩,它的动力在哪里?怎么控制?风能给它抬升力,线能让我们对风筝实施控制。遥控汽车的动力和控制呢?遥控汽车自身装有电池、电动机,能够产生动力,无线收发装置和控制电路使我们能灵活控制汽车的行进。

这样的课堂导入方式让学生通过设计实践获得充分的学习体验,为后面的理论学习做好铺垫。之后再讲到飞机与导弹的运行、控制,干扰与反干扰等,就可以做到深入浅出。

2.创设情境 激发学生思考

根据经验,很多学生的表达能力和描述事物的能力是非常不足的,需要加强锻炼。学生要做设计就必须能准确地表达自己的设计意图,可以是口述、文字说明,如果能画图表达自己的设计方案当然更好。什么样的练习或体验能让学生意识到准确表达的重要性呢?

【教学实例】设计的图示表达的重要性

师:我们每天用什么工具吃饭?

生:筷子、勺子……

师:A同学,你用什么样的筷子、勺子?

生:筷子就那么长的两根木棍。勺子一头圆的,有一个把。

师:怎么描述更准确?……

讨论:尺寸是必不可少的,形状的描述也是必不可少,还有材料、颜色、用途、用法等。

师:单靠“说”来准确描述事物,不太容易,要说很多,而且容易有歧义。下面试一下用画图的方法,是否能更准确地表达这两样工具。

在本节课中,利用简单的日常事物说明了准确表达的重要性后,进行得很顺畅,而且学生在生活中也多有类似的体会,学生很自然地注意到了画图表达的重要性,接下来三视图教学这个目标的学习就成为了重头戏。

以后学生要描述一样东西而对方就是不明白的时候,他会很自然地用笔画出来,让图样帮助说明。

3.重视模型制作教学 鼓励学生创新

模型制作是技术设计过程中将构思、图样转化为实物的一个环节。模型在构思过程中可以帮助设计者完善构思;在技术交流中,又是一种常用的、直观的技术语言。模型还可以用来做实验,进行功能、强度、工序等方面测试,获取初步的数据资料,对设计方案进行改进等。

模型制作是一项技术。重视技术方法,是通用技术课程所追求的目标。分析模型制作的教学目标:知道工艺的含义和常用工艺的种类;了解1~2类常用的工具和设备,掌握木材的1~2种加工方法,能根据设计方案和已有条件选择加工工艺,并能正确、安全地操作;能根据设计方案制作一个简易的产品模型。

【教学实例】模型制作:不同材质、结构的桥梁

学生分别用瓦楞纸、泡沫塑料、细塑料管、木板、细竹竿、雪花板制作简易的桥梁模型(如图2所示)。学生开始觉得像小学生的手工课,很有意思。完成之后,不同组之间对比发现,最简易的桥梁结构也各不相同;即使结构相同,尺寸的差异也很大;即使材质、结构、尺寸几乎完全相同的情况下,实际强度测试的结果也会有明显差异;结实的桥梁看起来好像很笨,竹竿的桥好看但是不够结实。

图2

模型制作完成后,要经过各种的测试和对比,学生会有比较激烈的竞争—谁都会觉得自己做的是最好的。在第一次设计并制作完成模型后,可以安排修改完善的环节。在努力修改的过程中,会发现很多问题;他们会想:这两块板子绝对不能用胶水沾了,这个桥墩要再做大点儿,桥面也许可以略微拱起来些,方的桥墩和圆的桥墩哪个更好。材质、结构、尺寸、连接(组装)方式、加工精度、造型美观等问题,在学生的头脑中已经不只是想法和图样,变成了永远具有的活的知识和能力。

虽然模型多数并不具有最终产品的实际功能,但是通过模型制作,学生的想法变成了活生生的、看得见、摸得着的东西。这样学生才真正地产生创新的意识,也才能够真正培养创造的能力。

体验式教学可以很好地提高通用技术的教学效果,培养学生的创新意识和创造能力,增强学生的体验性学习。通过技术教学给学生插上想象的翅膀。

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