高中通用技术设计实践活动的开展策略

杨建伟

摘要：通用技術是一门理论与实践紧密结合的课程。高中阶段的学生的思维能力与实践能力正处于发展的关键期，通过开展设计实践活动不仅可以活跃课堂形式而且也能有效的激发他们的设计探究能力与创新意识，为全面提升他们的技术素养奠定坚实基础。

关键词：通用技术;设计实践;创新能力

自通用技术学科在我省高中学段开设以来，得到了师生的一致认可和好评。这是一门以提升学生技术素养为核心的课程，其最大的学科魅力在于学生不仅能够了解和掌握一定的科学文化知识更重要是能够通过亲身实践去感受科技的乐趣。为了更好落实新课标的要求，笔者大力倡导“学中做”、“做中学”的教学理念并按照设计的一般过程开展设计实践活动。下面笔者以水火箭的设计为例来谈一谈实践活动的开展策略。

一、确定设计主题

随着我国航天科技的不断发展，火箭发射的场景时常出现在电视画面中，这是振奋人心的时刻，见证了中国航天技术的实力。很多同学对火箭的发射原理充满好奇并想切身体验一下发射的过程。那么，高中通用技术课程能否满足学生这一要求呢？答案是肯定的。笔者决定以设计“水火箭”入手来激发学生的设计热情。

二、制订设计方案，

在发现问题的基础上，笔者鼓励各设计小组通过查阅书籍、浏览网络、收看电视等途径了解有关水火箭设计的各种信息，并提出如下要求：1）制作成本要低;2）制作要简便易行;3）要能够在室外进行发射试验。各小组在收集信息、设计分析、方案构思等环节的基础上，最终确定了以碳酸饮料瓶为主体，用卡纸、双面胶制作火箭头、侧翼，通过打气筒打气发射的）设计方案。这样既可以做到废物利用，而且还制作简单，试验风险小。

三、制作模型或原型

发射原理：用橡胶塞塞紧的碳酸饮料瓶内形成了一个密闭的空间。通过打气筒打气后使内部压力增大，总有一个时刻瓶内压强会大到将橡胶塞顶出。这时瓶口与橡胶塞脱离，箭内水流出，箭体获得反作用力升空。

材料：废弃的碳酸饮料瓶（完整，无漏气）、美工刀、剪刀、自行车气嘴、橡胶塞、打气筒、双面胶、胶带、直尺、卡纸、水等。

制作步骤：

1）制作火箭头。取一个瓶子，沿虚线用美工刀或剪刀切开。用剪刀慢慢修剪至画线处，尽量使其平整。用卡纸围成一个锥体套入瓶体下方较宽处并用胶带固定。（如图）

2）连接火箭头与箭体。将制作好的火箭头与一个完整的瓶体相连。（要求两个瓶体规格相同）用胶带紧密相连后观察是否平整并进行调整。

3）制作侧翼。为了使火箭获得较大的升力并保持一定的平衡教师可以指导学生制作3～4片侧翼。将硬卡纸进行对折，设计成直角梯形，用双面胶将其与水火箭主体瓶体固定。

4）制作气塞。取一个橡胶塞，用开洞工具在胶塞底部开一个平直洞，然后将自行车气嘴套入装上气门芯。

5）连接各个部分，形成最终完整模型。（如图）

四、测试评估与优化

选择一块平整开阔的场地进行发射试验，发射架可以由铁架台代替。向水火箭主体箭体注入一定比例的水。水不能多，也不能少，以箭体容积的1/4左右为宜。在发射前必须调整其发射角度，水平方向发射由于受到空气阻力的原因发射的最佳角度在50°～55°之间。如果是竖立发射则应为90°。在打气时要调整其频率，不宜太慢否则会减弱反冲力。作为试验发射的组织者与实施者，教师要确保试验的安全性注意以下三点：

1.保证使用的瓶体为碳酸饮料瓶。因为碳酸饮料瓶能够承受较大的压强，而普通的矿泉水瓶则在较大的压强下很容易发生爆炸。

2.侧翼在与箭体连接时要固定牢靠，不能发生滑移否则水火箭发射后很难控制方向。

3.测试时绝对严禁在人多或朝人多的地方发射，否则会造成一定的伤害。

4.在用气筒打气时应塞紧橡胶塞并尽可能远离瓶体。

教师应指导学生进行多次试射并测量其射程大小。启发学生思考水量与射程、发射角度与射程的关系，让学生深刻领悟火箭的发射原理。

通用技术开展设计实践活动的体会

1.设计活动拉近了学生与教师的情感距离，也可以让学生切身体会到技术之美。

2.设计活动增强了学生的实践能力与创新能力。它让学生知道知识只有在实践中应用才能发挥最大的价值。

3.设计活动让学生体验到了成功与快乐。就像一个舞台，学生们能够通过设计活动放飞梦想并体验到设计的乐趣。

4.设计活动培养了学生的团结协作能力。设计活动涉及方方面面，这就需要进行明确小组成员的任务各司其职分工合作，只有这样才能完成共同的设计任务。

总之，在高中通用技术课程中开展设计实践活动不仅是新课标的要求，也是新时期提高学生动手实践能力的具体举措。作为一名通用教师，我们应密切关注当今的科技动态，鼓励学生通过设计活动领悟科技的力量，体验设计的乐趣，增强设计的情感，收获设计的成功，只有这样才能让传统的课堂变得生机勃勃，魅力无限。

参考文献：

[1]徐盘龙.浅谈通用技术的教学活动与设计《中国教育技术装备》2016年9期

[2]曹玉峰.发挥通用技术优势提高学生创新能力的几点思考《吉林省教育学院学报》2018年11期

[3]郑德元.浅谈通用技术实践活动的设计《试题与研究（新课程论坛）》2014年1期

[4]文雅菊.通用技术设计实践活动教学模式初探《辅导员下旬刊（教学研究）》2013年4期