创客教育理念下的高中通用技术教学策略

2023-03-03 14:12江荣娟
家长·中 2023年11期
关键词:创客模型设计

江荣娟

创客教育是指,以学习项目为载体、以学生兴趣为驱动、以鼓励创新为指引、以信息技术为工具的一种素质教育形式,具有跨学科性、融合性、实践性等特点。在通用技术课程中,学生需要学习关于设计、方案构思、图样绘制等知识,且这些知识在运用中都具备创客教育的特点。将创客教育形式融合在通用技术课程中,是相得益彰、相互促进的选择。所以,教师应合理运用创客教育,实现通用技术的高效教学。

一、创客教育理念下高中通用技术的教学要点

(一)重视培养学生的跨学科能力

在创客教育理念下,通用技术既是学生应具备的基础能力,也是学生完成创客内容的工具与手段,而其他学科知识则是学生丰富与完善的创客内容的重要构成,他们是相辅相成的关系。基于此,在实际教学中,教师需要重视培养学生的跨学科能力,让学生能够对多种学科知识进行综合运用。在具体教学中,教师应引导学生学会将其他学科知识融合在通用技术中,让学生思考如何借助跨学科知识有效解决实际问题,进而推动学生实现综合能力的进步。

(二)重视培养学生主动意识

根据创客教育的概念来看,主动意识是学生有效掌握课程知识的重要思想方面,所以,教师需要在课程教学中运用有效的教学手段,激活学生主动学习、主动思考的意识,使其积极主动地参与学习活动。对学生而言,树立主动学习意识,不仅可以提高自身思维的敏捷性,学会从多角度思考问题,还能够提高知识掌握程度。所以,在课程教学中,教师应重视对学生主动意识的培养,让学生具备自主思考的能力。

(三)重视丰富知识认知渠道

在学习通用技术的过程中不难发现,教材中的部分内容存在一定的滞后性,这与教材的更新速度相关。为了让学生在掌握通用技术知识的基础上加深对技术知识的了解,教师可以采取丰富知识认知渠道的手段,让学生从不同的方面学习通用技术知识,如在生活中、论文中、会议资料等。这样,一方面可以拓展学生的认知思维,使其学会从多维度认知知识,另一方面可以增强学生的创新意识,促进学生对技术知识的创新性应用。基于此,在教学实践中,教师应重视丰富知识认知渠道,达到提高学生创新能力的目的。

(四)重视技术知识实际运用

在学习通用技术的过程中,学生应树立一种思想意识,即技术需要进行实际运用,不应束之高阁。基于此,在落实创客教育理念时,教师需要从实际运用的角度组织学生学习通用技术知识,让学生在学习的过程中树立实际运用的思想,从而有效促进学生实用能力的进步。对学生而言,对技术知识进行有效运用,既可以肯定自己的学习成果,也能够体现技术知识的价值,是学生建立应用信心、实现应用深化的重要过程。所以,在课堂教学中,教师应为学生布置与实际运用技术知识相关的课程内容,促进学生的成长。

二、创客教育理念下高中通用技术的教学策略

(一)借助互动问答,有效渗透创客精神

创客精神是指一种信仰感与分享感,其中,信仰是指人们对自己创造产品的成就,而分享则是对创造知识的分享。基于此,在学习通用技术的过程中,学生应摒弃闭门造车的思想,积极与同学进行交流、分享,这样才能不断拓展自己对技术知识的思考维度,获得应用灵感。在课堂教学中,为了增强学生的交流意识,促进学生积极分享观念,教师可以借助互动问答的方法,先调动学生的思维,让学生在课堂上活跃起来,再引导学生对技术知识进行深入思考,从而有效渗透创客精神。

以苏教版(2019)教材必修《技术与设计1》第五章第一节“设计表现图”教学为例,在学习任务一“辨识技术语言”时,学生需要掌握两方面内容,一是掌握技术语言的种类,二是掌握典型技术语言的应用。首先,教师借助问题引出本次课程内容,如在设计与加工口罩的两个过程中,通过怎样的信息交流,才能保证口罩在设计与加工中的一致性?在思考该问题时,学生需要认识到口罩设计需要有专业的技术指标,包括材料选用、规格大小、使用场景等。这时,学生应认识到技术的交流传递需要以专业的技术语言为媒介,这样才能保证信息传递真实性、有效性。

在此基础上,教师可以继续提出问题:“在技术交流中,有哪些可供使用的技术语言?又是如何使用这些技术语言的?”在回答该问题前,学生应思考自己都知晓哪些技术语言,如建造楼房时,需要用到建造图纸,这是一种技术语言;交通标识也是一种技术语言,可以让人们直观地感知到应该遵守哪些交通规则;人口增长的数据图也是一种技术语言。根据学生的回答,教师应对其进行总结,并展示对应的视觉内容,进一步加深学生对技术语言的认知。常见的技术语言主要有四种,分别是图样、图表、模型、符号,在前面的回答中,学生已经给出了三种技术语言,而模型就是飞机模型、楼房建设沙盘等。

在上面问答过程中,关于教师提出的问题,学生都做到了积极回应、有效回答。这能够体现出学生愿意分享自己的知识,能够与同学、教师积极交流,有助于教师达成渗透创客精神的目的。

(二)借助案例分析,培养学生设计能力

在学习通用技术知识的过程中,学生需要具备一定的设计能力,能够独立自主完成相关图样的绘制。在实际教学中,教师可以通过列举案例的方式,带领学生进行实际分析,让学生知晓图样的绘制过程、绘制思路,为学生自主设计图样做好基础准备。

以苏教版(2019)教材必修《技术与设计1》第五章第二节“常见的技术图样”教学为例,在学习任务二“绘制简单形体的正等轴测图”这部分知识时,学生应掌握正等轴测图的基本概念,以及不同的绘制方法。为了让学生产生更为直观的感受,教师需要以案例图的方式一边讲解一边展示,保证教学的有效性。如,在引导学生建立正等轴测图的三维坐标时,首先,教师可以以教室的墙角为例,将三维坐标形象地转化为具象的物体,让学生树立x轴、y轴、z轴的意识。同时,教师需要明确三条轴线在各自平面内的夹角为120°,并在脑海中构建出相应的三维图示。其次,教師借助教材第114页的“图5—26”介绍切割法的知识内容,让学生知晓平面立体图形是如何切割获得的。

第一步,确定x轴、y轴、z轴。

第二步,根据长方体长、宽、高的数据,分别在三条轴线上截取对应数据,并画出长方体的轴测图。

第三步,按照给出的数据,分别从长、高上做出左上角的斜切面。

第四步,根据长度数据、宽度数据做出左前方的斜切面。至此,便可以获得平面立体的正等轴测图。

在学习过程中,学生需要及时总结绘制正等轴测图的步骤,如先建立三维坐标,然后绘制平面立体图,再根据数据完成切割。在此基础上,为了巩固学生对知识的掌握与应用,教师可以让学生进行实际练习,如更换形体示例,让学生画出相应的正等轴测图。这样既可以及时巩固学生对正等轴测图知识的掌握,也可以及时发现学生在设计中存在的不足,便于调整后续教学活动。

在学习上述知识的过程中,学生需要做到将复杂的知识内容,进行简单化理解,并按照自己的思考,总结出作图规律或作图步骤,以此作为提高自己设计能力的基础,实现对技术知识的有效运用。

(三)创设情境,培养学生创新能力

在落实创客教育思想时,对学生创新能力的培养也是教学中非常重要的部分。在培养学生的创新能力时,教师可以借助实际生活来激活学生的创新意识,并从生活实际中获取灵感,进而以通用技术为手段,完成对产品的创新性设计。基于此,教师可以从创设生活情境入手,引导学生根据真实情况进行思考与设计,从而使学生设计出兼具实用性与独特性的产品。

以苏教版(2019)教材必修《技术与设计1》第六章第一节“模型或原型的特性与作用”教学为例,在学习任务二“辨析不同设计阶段模型的作用”这部分知识时,学生需要思考模型或原型在产品开发过程中的重要性,以及简易模型的制作,深入理解模型在产品设计不同阶段中的不同作用。教师可以为学生展示生活中常见的模型,如水杯模型、摩托车模型、立体裝饰模型等。在观察这些模型时,学生可以思考为什么要这样设计,以及这些模型对最终的成品是否有影响。在思考中,学生认为在产品未完全定型前,模型一方面可以降低制作成本,提高改进效率,另一方面可以对模型进行直接调整,有助于后续产品的定型。基于此,学生需要进一步认识到,产品在不同的设计阶段需要的模型是不同的。如在初始阶段,需要将创意具体化,这就需要一个草模,而在逐渐改进的过程中,产品逐渐成形,模型也就需要逐渐变成概念模型、结构模型、功能模型、展示模型等。

模型不断更新的过程也是设计者思想不断落实的过程,对此,教师可以为学生布置设计作业,让学生根据对生活的观察,设计一款多功能台灯,且要在设计中同时体现实用性与独特性。在完成作业时,学生可以先设定一个具体的生活场景,即台灯的使用者是谁、在什么地方使用等。这样,学生便可以根据具体的场景制作出独一无二的台灯,并通过制作草模落实自己的想法,同时借助模型的更迭,将自己的思想逐渐变成现实。

在上述教学中,教师借助生活元素的引入,将产品的制作与生活实际进行结合思考,使学生从生活的角度发现产品设计的创新点,以及从实用性的角度思考模型与真实产品的关系,进而提升学生的创新能力,使其对技术知识进行创新性运用。

(四)合作探究,培养学生创新思维

创新思维并非要求学生形成特立独行的思维模式,而是让学生运用已经掌握的知识,有效解决新的问题,让旧的知识得到创新应用。在学习通用技术时,合作探究教学手段能够有效激发学生的思维,使学生进行创新性思考。具体而言,在合作学习中,学生不受到来自教师的限制,能够充分表达自己的想法。这为学生之间的思想碰撞提供了契机,有助于学生形成创新思维。

以苏教版(2019)教材必修《技术与设计1》第六章第二节“材料的性能与规划”教学为例,在学习任务一“探究材料的性能与应用”这部分知识时,学生应掌握材料的分类、材料的基本性能,能够合理运用材料设计产品。

首先,学生需要知晓生活中常见的材料有哪些,包括木材、金属材料、塑料、新材料等,且这些不同材料的使用性能、使用场景存在一定区别,如木质材料主要用于家具制作、房屋建筑等。同时,学生需要思考哪些环境下不适合用实木?如何对木材进行创新应用?这时,学生可以在小组中合作、思考,讨论潮湿的环境下不适合采用实木材料,但是为什么南方的房屋建筑会使用大量实木?这就需要延伸思考“实木本身具有哪些特点?在使用中受到哪些因素的影响?如何提高实木的使用效果?”在这样的讨论中,学生积极发言,表达自己的观点。

其次,在了解不同材料的知识后,学生应思考是否能够对材料进行创新应用,如木材与金属材料的结合可以创作出怎样的产品,而金属与塑料的结合又可以创作出怎样的产品。

在上述教学过程中,教师以合作的形式组织学生进行探究学习,让学生在思维碰撞中对有关材料的知识做出创新思考,既可以提高学生对课程知识的掌握程度,也能够切实培养学生的创新思维,对学生的成长与进步有积极的促进意义。

三、结语

综上所述,在通用技术课程教学中,教师基于创客教育理念,让学生可以深入地认知创客精神、锻炼设计能力、提升创新能力与创新思维,能够推动学生获得有效成长。在实际运用中,教师应在互动问答、案例分析、情境创设、合作探究等手段的辅助下,充分调动学生的主动性,让学生进行案例的分析与思考,以此培养学生的能力与思维,使学生从课堂上真正取得能力的进步、素养的发展。

注:本文系陕西省教育科学“十四五”2023年度规划课题“基于创客教育理念的高中技术类课程教学研究”(项目编号:SGH23Y2119)的研究成果。

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