王興復(fù)
摘 要 通用技術(shù)課程一個突出的特征就是實踐性,完成教學(xué)的目的就是給學(xué)生提供一個技術(shù)學(xué)習(xí)平臺,以提高他們的技術(shù)素養(yǎng)。從技術(shù)操作技能、技術(shù)探究、技術(shù)設(shè)計、技術(shù)實踐活動的評價四個方面,探討通用技術(shù)課堂教學(xué)如何通過開展技術(shù)實踐活動來提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞 通用技術(shù);技術(shù)素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計;三視圖
中圖分類號:G633.67 文獻標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)09-0152-03
1 實踐活動重在提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)
在通用技術(shù)課程中屬于操作技能范疇的內(nèi)容,筆者認(rèn)為有兩方面。一方面屬于技術(shù)語言的內(nèi)容,表現(xiàn)為以圖樣的方式表達設(shè)計意圖以及與他人進行技術(shù)交流。技術(shù)圖樣的表達也就是對學(xué)生讀圖、繪圖能力的培養(yǎng)。另一方面就是木工、金工、電工等制造技術(shù)領(lǐng)域的操作技能。通用技術(shù)課時有限,把學(xué)生培養(yǎng)成熟練的繪圖員和技工是不可能的,也不符合普通高中通用技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),所以只要能配合整個技術(shù)課程的學(xué)習(xí)過程,有選擇地進行一些基本操作技能學(xué)習(xí)即可。
如“三視圖及其繪制”的教學(xué)設(shè)計,應(yīng)著重把握技術(shù)交流語言的功能與作用,知道三視圖產(chǎn)生和形成的過程,能繪制簡單的三視圖,能通過所給基本視圖建構(gòu)零件實體形狀;能看懂主要尺寸標(biāo)注;能通過標(biāo)題欄信息獲取相關(guān)技術(shù)信息。在技術(shù)圖樣的實踐活動中要牢牢把握它的語言功能和作用,運用圖樣的目的就是傳遞設(shè)計意圖,盡可能規(guī)范使用圖樣,提升學(xué)生的工程素養(yǎng)。有了三視圖的基礎(chǔ),在選修模塊進一步引導(dǎo)學(xué)生識讀相關(guān)圖樣,如建筑的平面、立面、剖面圖,讓學(xué)生繪制簡單的平面圖,體驗建筑的空間關(guān)系。學(xué)生繪制的圖樣及依據(jù)圖樣制作的模型中,圖1是用軸測圖表示的設(shè)計草圖;圖2是用軸測圖表示的每層的體量關(guān)系及平面圖;圖3是用三視圖表示平面、立面及西立面,以及用軸測圖對整體的表達;圖示4是制作的1:50建筑模型。
本案例目的在于在有限的通用技術(shù)課時內(nèi),使學(xué)生通過繪制圖樣,實現(xiàn)技術(shù)交流,完成模型制作,感受建筑體量及空間之間的關(guān)系,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
在通用技術(shù)課堂上,制造領(lǐng)域的操作技能常用到木工、金工、電工技能,在組織學(xué)生進行操作技能實踐活動時,教師應(yīng)通過正確示范,包括利用一些視頻媒體演示等方法,指導(dǎo)學(xué)生正確操作。在這一過程中,教師要及時傳授給學(xué)生手工工具的安全使用方法、機器設(shè)備的安全操作規(guī)程、現(xiàn)場操作的各種注意事項等安全知識。課堂上常用到的工具的操作,如鋸割木塊、挫削、電路的焊接等,教師應(yīng)首先規(guī)范演示,再使學(xué)生進入操作過程。在操作中,教師要及時給予指導(dǎo),保證學(xué)生正確操作。近年來,激光切割、3D打印也開始被引入實踐活動,設(shè)備所加工出的模型精度更高。教師應(yīng)加強設(shè)備操作基礎(chǔ)規(guī)程的常識性指導(dǎo),使學(xué)生學(xué)會安全使用即可。
2 基于技術(shù)探究的實踐活動
通過技術(shù)試驗增強探究性 技術(shù)探究是技術(shù)活動的一項重要內(nèi)容,是學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的主要方法之一。應(yīng)用技術(shù)試驗不僅可以探究解決實際問題的方案,還可以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)試驗?zāi)芰?,并從中?gòu)建新的技術(shù)知識與技能。如教學(xué)蘇教版“建筑及其設(shè)計”的第二單元第三節(jié)“簡單建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與模型制作”,教師讓學(xué)生設(shè)計制作梁柱結(jié)構(gòu)的模型,試驗探究在規(guī)定的條件下如何提高結(jié)構(gòu)強度。學(xué)生用ABS桿、502膠水設(shè)計制作模型,用10噸的小型微機屏顯萬能試驗機進行加載試驗,直觀觀察結(jié)構(gòu)形變、破壞,機器記錄下形變大小、受力的曲線圖。試驗的過程激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造激情,同時培養(yǎng)了技術(shù)試驗?zāi)芰?,讓他們學(xué)會從技術(shù)的角度去思考問題并探尋解決問題的方案。
做好設(shè)備、工具的準(zhǔn)備工作,調(diào)動學(xué)生人人參與、親身體驗 如在上述梁柱模型設(shè)計制作的案例中,上課前教師要檢查調(diào)試好萬能試驗機,準(zhǔn)備好ABS桿、502膠水、PVC板
等材料,以及壁紙刀、剪刀、鋼尺等工具。相應(yīng)地把學(xué)生分成三人一組,指導(dǎo)學(xué)生操作萬能試驗機對材料進行性能試驗;然后以小組為單位做出設(shè)計方案,經(jīng)過討論優(yōu)化,制作出模型;對模型再進行測試,根據(jù)試驗數(shù)據(jù),每個小組撰寫試驗報告。
案例具體設(shè)計要求包括:1)設(shè)計制作一個梁柱結(jié)構(gòu),模型質(zhì)量小于100克,最長邊長(圓就是直徑)不能超過100 mm,結(jié)構(gòu)高度(400±10)mm;2)除了所給材料,不準(zhǔn)使用或者添加任何其他材料;3)由萬能試驗機檢測承載值的大小并記錄承載值;4)求承載與自身重量的比值。
每一項探究試驗活動都離不開一定的材料、工具以及設(shè)備,準(zhǔn)備得是否周全直接影響教學(xué)效果,顯然這些需具備一定經(jīng)濟條件。大連市普通高中創(chuàng)新實踐學(xué)校目前是大連地區(qū)專門為大連市高中生創(chuàng)辦的創(chuàng)新實踐學(xué)校,大連市財政局、教育局投入相應(yīng)專項資金,為各種實踐活動項目的開展提供保障。學(xué)校開展多項豐富多彩的探究試驗活動,引導(dǎo)學(xué)生積極投入活動中來,做到人人動手、親身體驗,使實踐活動的探索性不斷增強。
3 在技術(shù)設(shè)計實踐活動中培育創(chuàng)新思維
技術(shù)設(shè)計是通用技術(shù)課程學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的良好載體。產(chǎn)品設(shè)計最重要的階段就是技術(shù)設(shè)計,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是否合理,工藝性、可靠性、經(jīng)濟性如何,都取決于技術(shù)設(shè)計。
技術(shù)設(shè)計實踐活動一般過程
1)發(fā)現(xiàn)與明確問題。在蘇教版“電子控制技術(shù)”的教學(xué)中應(yīng)用案例[1]:小孩和老人夜間上廁所開燈很不方便,開燈時甚至?xí)さ?,請幫忙設(shè)計一個能自動控制的小夜燈,方便夜間小孩和老人上廁所時照明。引導(dǎo)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問題,了解要解決的問題所受到的限制,在此基礎(chǔ)上,教師明確提出設(shè)計要求。
2)功能要求:用手觸摸片,燈自動會亮;可以根據(jù)需要自行設(shè)定燈亮的時間,超過設(shè)定的時間燈會自動熄滅。
3)技術(shù)要求:設(shè)計電路圖,選擇電子元件并填寫元件清單;搭建電路,模型制作(用插式面包板搭建電路并驗證,按一定的比例制作模型,畫出電路布局圖及模型中的電路走線圖);焊接電路(根據(jù)改進優(yōu)化的電路圖焊接電路并安裝到模型中調(diào)試優(yōu)化,根據(jù)功能需要調(diào)試電路并優(yōu)化)。
4)外觀要求:美觀大方。耐用性:結(jié)構(gòu)堅固。
5)安全性能:使用直流低壓電源,綠色環(huán)保。成本要
求:低于25元人民幣。
6)完成期限:7天。
制訂設(shè)計方案
1)收集信息。
2)進行設(shè)計分析。圍繞使用者、待設(shè)計的產(chǎn)品、使用產(chǎn)品的環(huán)境三個方面分析。
3)方案構(gòu)思。引導(dǎo)學(xué)生思考人機關(guān)系,遵守設(shè)計的一般原則。
4)方案呈現(xiàn)。創(chuàng)新是設(shè)計的靈魂。在規(guī)定限制條件下,只有創(chuàng)新才能促進形成多角度的設(shè)計方案,促進設(shè)計的不斷優(yōu)化。高中生的工程意識還很模糊,在通用技術(shù)課堂上通過呈現(xiàn)設(shè)計方案的形成過程,引導(dǎo)他們使用標(biāo)準(zhǔn)圖樣進行技術(shù)方案呈現(xiàn)與交流,有利于提升他們的工程素養(yǎng)及創(chuàng)新意識。
模型或原型制作 模型是根據(jù)實物、設(shè)計圖樣或構(gòu)思,按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實物相似的一種物體。模型是設(shè)計的一個環(huán)節(jié)和一種重要的技術(shù)方法,而且模型在設(shè)計中發(fā)揮著重要的作用。模型能幫助分析設(shè)計的可能性,使設(shè)計對象具體化。
測試、評估與優(yōu)化 測試是檢驗所設(shè)計的產(chǎn)品是否滿足設(shè)計要求,能否正常使用的一個重要環(huán)節(jié),測試過程也是一項設(shè)計不斷優(yōu)化的過程,從安全性、可靠性、經(jīng)濟性等方面使產(chǎn)品設(shè)計得到改進。再好的設(shè)計也有可能被優(yōu)化,而優(yōu)化的過程往往需要反復(fù)進行試驗與改進。
在組織學(xué)生進行技術(shù)設(shè)計實踐活動時,一般采取“大處著眼、小處著手”的策略——既要考慮到設(shè)計活動過程的規(guī)范要求,使之能夠產(chǎn)生培養(yǎng)學(xué)生各種技術(shù)素養(yǎng)的效果,又要考慮到學(xué)生動手能力有限的實際狀況,選用容易制作的材料來制作模型、表現(xiàn)設(shè)計作品。
4 關(guān)于技術(shù)實踐活動的評價
這里所說的技術(shù)評價特指高中通用技術(shù)課程教學(xué)中對技術(shù)與設(shè)計方面知識技能學(xué)習(xí)過程的“評價”[2]。在通用技術(shù)教學(xué)中,無論是講授課,還是設(shè)計課、技術(shù)實驗課、作品制作課、作品點評課,都時常面臨如何對某一設(shè)計進行評價的問題。對于通用技術(shù)實踐活動中技術(shù)設(shè)計的評價,可以從技術(shù)性、使用性、創(chuàng)造性及社會性去評價,如圖5所示。
教師的評價包含和綜合了課程內(nèi)容的核心,對學(xué)生技術(shù)學(xué)習(xí)起著重要的導(dǎo)向和引領(lǐng)作用。在教學(xué)中無論是對技術(shù)產(chǎn)品、技術(shù)試驗、作品設(shè)計的評價,還是對模型制作的評價,都要注意以下幾個方面。
1)要及時發(fā)現(xiàn)問題,及時給予評價,引導(dǎo)學(xué)生參與評價,可以采用自評、他評、小組評、教師評相結(jié)合的方式。
2)需要使學(xué)生明白評價的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn),把評價和指導(dǎo)聯(lián)系起來。要對評價的結(jié)果進行分析,從不同的角度找出因果關(guān)系,確認(rèn)產(chǎn)生的原因,并通過及時的、具體的、啟發(fā)性的反饋,讓學(xué)生明白如何做。
3)在評價過程中可適當(dāng)采取量化評價,所采用數(shù)據(jù)應(yīng)相對準(zhǔn)確。
評價技術(shù)產(chǎn)品既是學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的體現(xiàn),又是促進學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)發(fā)展的有效途徑。教師應(yīng)把技術(shù)評價的一般原則融合在活動過程中并加以引導(dǎo),通過評價活動進一步提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng);還應(yīng)把技術(shù)產(chǎn)品評價與技術(shù)產(chǎn)品的改進結(jié)合起來,以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
5 結(jié)論
本文從技術(shù)操作技能、技術(shù)探究、技術(shù)設(shè)計、技術(shù)實踐活動評價四個方面,結(jié)合一線教學(xué)實例論述通用技術(shù)課堂教學(xué)開展技術(shù)實踐活動提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的方法、經(jīng)歷的過程或步驟,應(yīng)用創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計理念,以項目教學(xué)為載體,貼近技術(shù)實際應(yīng)用,貼近生活,以豐富學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。通用技術(shù)實踐教學(xué)為提高學(xué)生實踐能力提供了廣闊的平臺,開展通用技術(shù)課程的技術(shù)實踐活動是學(xué)生創(chuàng)新精神和技術(shù)素養(yǎng)的重要載體和有效途徑。
參考文獻
[1]普通高中創(chuàng)新實踐課程系列叢書.電子控制技術(shù)項目任務(wù)書[M].遼寧:大連理工大學(xué)出版社,2015.
[2]顧建軍.高中通用技術(shù)教師專業(yè)能力必修[M].重慶:西南師范大學(xué)出版社,2013.