曹壽榮

(天津市漢沽第一中學 天津300480)

科技教育實踐

在通用技術教學中培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力

曹壽榮

(天津市漢沽第一中學 天津300480)

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。從搭建生活與科技教育的橋梁、引導學生關注新技術的魅力、創(chuàng)建社團激發(fā)學生創(chuàng)造潛能、組織學生參加First LEGO League(FLL)機器人大賽、舉辦科技節(jié)點燃學生科技熱情等5方面展開論述。指出應立足于生活實際，調(diào)動學生主動探索技術的積極性，挖掘?qū)W生創(chuàng)造潛能，在通用技術教學中循序漸進地培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力。

通用技術 科技教育 創(chuàng)新能力

當前，科學技術已滲透到現(xiàn)代社會的各個領域。我國非常重視科技教育工作，并把“科教興國”作為國家的基本國策?？萍冀逃⒅乜茖W技術在社會生產(chǎn)、生活中的應用，與當前社會發(fā)展、社會生產(chǎn)和社會生活密切結(jié)合。通用技術課程以基礎的、寬泛的、與學生日常生活緊密聯(lián)系的技術內(nèi)容為載體，以進一步提高學生的科學素質(zhì)、促進學生全面而富有個性的發(fā)展為目標?？萍冀逃暮诵氖莿?chuàng)新教育，通用技術課程注重學生創(chuàng)造潛能的開發(fā)。兩者有許多相通之處，因而在通用技術教學中滲透科技教育事半功倍。

1 搭建生活與科技教育的橋梁

在通用技術教學中選擇生活化的案例，讓學生在真實生活的情境中感受、體驗設計活動，有利于幫助學生從生活走近科學，再由科學回歸生活，激活學生的創(chuàng)新思維。

筆者所在學校80%學生的交通工具都是自行車，于是在教授“技術的性質(zhì)”中的“創(chuàng)新性”時，選擇了自行車的發(fā)展史這個案例。首次課，筆者先向?qū)W生介紹了自行車的發(fā)展變化過程，即從1798年西夫拉克設計的兩腳在地上交替蹬踏實現(xiàn)驅(qū)動的木馬輪，到麥克米倫設計的鐵制車輪，到米肖父子設計的腳蹬板，到羅松設計的鏈輪和鏈條，到斯塔利設計的前叉和車閘，到鄧洛普設計的充氣輪胎。盡管學生很感興趣，認真聽課，但畢竟還是在被動接受知識，并不是主動思考。為此，在接下來的課程中，筆者讓學生根據(jù)圖片尋找自行車每改進1次而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)和功能變化，分析自行車改進所帶來的便利，以及有待完善的地方，提高學生的參與度。如此一來，學生的思維變得活躍起來，結(jié)合他們對自行車的親身體驗，分析起事物來更加得心應手，課堂氣氛更加活躍。最后的小組討論環(huán)節(jié)提出“你心中的自行車創(chuàng)新方案”，學生們紛紛設想了未來自行車的發(fā)展方向。由以上案例可知，從學生身邊發(fā)現(xiàn)和挖掘教學素材和資源，不但能讓學生切身體會到科技的魅力，還可以培養(yǎng)他們解決實際問題的能力。

2 引導學生關注新技術

科技教育應緊跟時代發(fā)展的需要，結(jié)合科技前沿領域和社會生活熱點。當今世界，科學技術發(fā)展迅速，因此校內(nèi)外科技教育應適當關注當代先進的科學技術，以及如何運用高新技術解決熱點問題。展教內(nèi)容應關注與社會發(fā)展密切相關的重大科學事件，關注科學與社會的融合，以及能否激發(fā)青少年的興趣。

高中階段學生的觀察能力和思維能力已經(jīng)達到了一定水平，課堂上引入神舟飛船、3D打印技術、可穿戴設備、虛擬現(xiàn)實技術、平板筆記本電腦和智能終端等高新技術，在課堂上和學生們分享討論，可以激發(fā)學生的學習興趣、提高學生的科學素質(zhì)，使相對封閉的課堂延展到各個高精尖領域，為學生將來走進高度技術化的社會做好鋪墊。筆者在授課期間，為學生搭建了一個展示自我的平臺。每節(jié)課結(jié)束前，安排一名學生利用兩分半左右的時間給大家介紹自己課下準備的創(chuàng)意DIY、技術資訊、產(chǎn)品設計、《我愛發(fā)明》等，可采取實物、視頻、幻燈片、雜志、報紙、脫口秀等形式。經(jīng)過磨練，學生們從最開始的緊張拘謹發(fā)展到后來的侃侃而談。這個過程拉近了學生之間的距離，開闊了學生的眼界，同時也幫助教師了解了學生的興趣愛好，為備課時選準教學案例的切入點奠定了基礎。

3 創(chuàng)建社團激發(fā)學生創(chuàng)造潛能

《基礎教育課程改革綱要(試行)》指出：改變課程內(nèi)容“難、繁、偏、舊”和過于注重書本知識的現(xiàn)狀，加強課程內(nèi)容與學生生活以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系，關注學生的學習興趣和經(jīng)驗，精選終身學習必備的基礎知識和技能。隨著科技的不斷進步，生活服務類機器人逐漸走進我們的生活。筆者所在學校機器人社團的學生在機器人結(jié)構(gòu)設計、搭建、組裝、編程和調(diào)試的過程中培養(yǎng)了創(chuàng)造潛能。當巡線機器人出現(xiàn)偏離路線的問題時，學生通過上網(wǎng)查資料和老師探討，弄清楚了燈光和自然光等因素對光電值也會產(chǎn)生影響；掃地機器人遇到障礙，無法靈活調(diào)整方向時，學生們?yōu)樗由蟽蓚€觸碰傳感器，通過程序設置使其自動完成了掃地工作；學生們還為健身機器人配上學校課間操的音樂。在筆者的引導下，學生利用試驗套件設計了簡易步行機器人、塔吊、傳送帶等作品。有些學生發(fā)現(xiàn)直接用電機控制機器人轉(zhuǎn)速太快，嘗試了利用機械知識，如蝸輪蝸桿原理通過齒輪傳動使電機速度減慢；有的學生在靈感的指引下，在原來設計的木制風車上做了1個凹槽與電機連接，由電機驅(qū)動風車轉(zhuǎn)動。在社團的帶動下，學生們通過一點點的鉆研、探討和共同學習，創(chuàng)新潛能得到了激發(fā)。

4 組織學生參加FLL機器人大賽

機器人大賽以其趣味性、挑戰(zhàn)性、團隊合作性的獨特魅力吸引著眾多學生的參與。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，提高學生的科學素質(zhì)，更好地開展機器人教學活動，在全面了解機器人社團學生綜合素質(zhì)后，從中選拔出8位優(yōu)秀學生，組建了2支隊伍，備戰(zhàn)FLL機器人大賽。通過分析任務路線、設計解決方案、搭建機器人模型、編寫程序、調(diào)試程序，優(yōu)化程序和機器人結(jié)構(gòu)，最終使機器人能夠靈活地完成挑戰(zhàn)賽的任務。這些學生利用寒假和周末時間，在互聯(lián)網(wǎng)上搜集資料、向?qū)＜艺埥獭⒌綀D書館查閱資料，不斷克服困難。在“2015FLL機器人大賽天津邀請賽”分別取得了總成績排名第四、最佳團隊獎和二等獎的好成績，筆者也被評為優(yōu)秀教練員。

5 舉辦科技節(jié)點燃學生科技熱情

為充分調(diào)動學生的科技熱情，喚起學生的探究和創(chuàng)造欲望，以此來發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，筆者所在學校在2014年4月舉辦了首屆科技節(jié)，通過紙橋大賽、機器人設計、模型拼搭、電腦繪畫、報紙服裝制作、蔬菜農(nóng)藥殘留檢測等一系列活動，組織學生在科技創(chuàng)新和實踐方面進行探索和嘗試。學校利用通用技術課的優(yōu)勢滲透科技知識，廣泛宣傳和開展科技創(chuàng)新活動，使更多學生參與到了科技創(chuàng)新的活動中。學生們大膽想象，利用現(xiàn)有材料構(gòu)思設計，并親自動手實踐。一段時間下來，學生們的創(chuàng)新能力得到了提高，一件件作品也隨之產(chǎn)生。

6 結(jié) 語

在科學技術突飛猛進的今天，一個高速發(fā)展、高度發(fā)達的國家不僅要有領先的科學，還要有先進的技術與其匹配。在通用技術教學中巧妙地滲透科技教育，聯(lián)系實際，使學生能從國家民族振興的高度和自身發(fā)展的角度去認識技術課程的價值，激發(fā)學生的愛國熱情和創(chuàng)新欲望，從而以認真負責的態(tài)度投入學習，為實現(xiàn)“中國夢”而努力奮斗！

［1］ 顧建軍. 普通高中技術課程標準[M]. 北京：人民教育出版社，2003.

［2］ 吳志華，程華. 關于青少年科技教育現(xiàn)狀的思考[J].遼寧教育研究，2000(9)：46-48.

［3］ 樓偉，鄧帆，趙建龍，等. 科協(xié)系統(tǒng)科普場所發(fā)揮未成年人校外科技教育作用的現(xiàn)狀及對策研究[J]. 科普研究，2009(6)：42-48.

Developing Students’ Technical Innovation Capacity in General Technology Classes

CAO Shourong
(Tianjin Han’gu No.1 Middle School，Tianjin 300480，China)

Innovation is the soul of a nation and an endless motive force for the growth and development of a country. This paper discusses how to develop technical innovation capacity of students from five aspects，including building a bridge between technology and life，guiding students to focus on new technology，establishing robot societies to stimulate their potential in inovation，organizing students into the robot competition of First LEGO League(FLL)and holding a festival of science to ignite their interests in technology. It points out that general technology classes must base on practical life to arouse students’ enthusiasms into exploring technology and stimulate their potential in scientific creation and the ultimate aim is to develop students’ technical innovation capacity step by step.

general technology；education of science and technology；innovation ability

G312

：A

：1006-8945(2015)05-0028-02

2015-04-14