李曉淼

摘 要：在高中通用技術課堂中，靈活運用教具既符合通用技術的學科特點，可充分調動學生的學習興趣，提高課堂教學有效性。魔術道具、虛擬現(xiàn)實軟件以及機器人改裝等類型教具不僅能突破課堂教學重難點，也向學生展示了技術發(fā)展歷程與趨勢，在一定程度上還可以起到幫助學生樹立良好的技術素養(yǎng)等更深層次的育人價值。

關鍵詞：教具；虛擬現(xiàn)實；改造機器人

技術教育是全民素質教育的基本組成部分，是學生技術素養(yǎng)形成的重要途徑，對落實立德樹人根本任務、弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和提高全民技術素養(yǎng)都具有重要的作用。作為通用技術課堂教學一線的教師應潛心研究各種教學方法和手段，讓我們的通用技術課堂教學更加有效和精彩?；钣酶魇浇叹呤翘岣咄ㄓ眉夹g課堂教學效果的手段之一，同時也是展示技術物化、增強學生對技術文化的理解、使學生形成良好的技術理性和個性品質的有效途徑。

在課堂教學中獲取各式教具的途徑有很多，通常有以下幾種方式：

1.教師可以從學校配備的相關實驗室中選取教具，這是最直接有效的方法。如常用的金、木工加工工具：如木工鋸、臺虎鉗、手鋸、劃針等工具，這些工具對于解決技術與設計1中工藝的課堂教學已經(jīng)足夠。

2.教具源于日常生活。生活中伸手可及、信手拈來的一些小物件極有可能成為適合教學的教具，同樣能達到意想不到的教學效果。

3.教具的二次開發(fā)或自主改造教具來彌補課堂教學中對特定教學的需求?，F(xiàn)成的教具資源，無法滿足技術課堂教學需求，畢竟教材中一些章節(jié)需要比較專業(yè)的知識和器材。如技術與設計2中橋梁設計、控制系統(tǒng)里的一部分內(nèi)容，教師需通過自身技術專長利用現(xiàn)有條件進行教具的二次開發(fā)或自主設計來彌補課堂教學中對特定教具的需求。

教具合理的改造和有效的開發(fā)以及活用，應該從學科特點出發(fā)，以提高學生的學科核心素養(yǎng)為主旨，為課堂教學服務。對于教具的改造和開發(fā)不應該簡單地停留在實物的演示，還應該有更廣泛的選擇范圍及多樣化的功能。教師應該注意以下幾點：

一、魔術類教具可激發(fā)學生學習興趣，更為知識的落實而服務

營造良好的課堂氛圍，學生的學習興趣是關鍵，只有激發(fā)了學生學習興趣，才可以讓他們積極主動投入到學習中去。在《控制與系統(tǒng)》章節(jié)中，課堂以一個“用意念控制礦泉水瓶中的番茄包的升降和停止”魔術導入課堂教學，這樣會使課堂增色不少。簡單的自制教具起到了關鍵作用，一個魔術道具作為教具引入課堂，有效地抓住學生對魔術揭秘的“好奇心”。利用魔術的揭秘過程來逐步解讀控制系統(tǒng)所需掌握的各個知識點，教具本身也在分析課堂知識點的環(huán)節(jié)中得到充分的挖掘。

二、教具的選擇應該突破實物形態(tài)的束縛，擴大教具的選擇面

在課堂教學中有時需借助于信息技術來為有效的課堂教學服務，如在講解《結構與設計》這章節(jié)時，在課堂上利用小型的實物結構來進行課堂知識的講解和演示，無法向學生完整展示現(xiàn)實生活中的結構設計案例，利用虛擬現(xiàn)實和仿真軟件恰巧解決課堂教學所需，無疑是最好的選擇。利用虛擬軟件可以在課堂教學中完成橋梁設計、建造和技術試驗，由于虛擬軟件的開放性與交互性，還可以讓學生參與到橋梁的設計中去。如BRIDGE CONSTR的應用軟件，將其作為通用技術的教具搬到教學課堂中來，學生通過對橋梁桁架結構認識和親自設計等活動，提高學生對結構與設計的認識，能更好地讓學生了解幾何不變體系及其應用，從而讓學生更好地了解結構的穩(wěn)固性與幾何可變體系與不可變體系的關系。

三、軟硬結合，設計一系列組合教具，創(chuàng)新思維引入課堂教學

改裝機器人，通過軟件與硬件相結合，可以成為一個具備了多項復雜功能的教具，開展《控制與設計》這一章節(jié)的內(nèi)容課堂教學，從改造的機器人工作方式和工作過程讓學生更好地、完整地了解控制系統(tǒng)的工作過程和組成，并區(qū)分開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)這兩者的工作方式。

（一）紅綠燈教具

機器人改裝的紅綠燈教具設計貼近學生實際生活，讓學生基本了解控制系統(tǒng)是通過控制器以定時的控制方式輸出信號，解決學生對控制系統(tǒng)中控制手段和控制應用的感性認識，幫助學生樹立對控制系統(tǒng)的基本概念認識和基本工作方式。

（二）機器人遇到障礙物的不同行進模式

在了解控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容之后，通過計算機編程將機器人教具改裝成能行走的機器人，并且可以根據(jù)實際環(huán)境做出相應的反應，如遇到障礙物做出兩種不同的工作狀態(tài)：停止或始終與障礙物保持一定的距離（機器人離障礙物一定距離之后，停下待命，當障礙物離開時，機器人繼續(xù)前進，當障礙物逼近時，機器人則后退，始終保持距離）。通過對機器人教具兩種不同的工作方式深入了解，讓學生了解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的概念和區(qū)別。

教具的設計和開發(fā)是一個應用科技知識結合教學經(jīng)驗進行創(chuàng)新性勞動的過程。從教材需求出發(fā)，初步設計、構思選材、組件、測試、優(yōu)化等一系列步驟，整個過程需要不斷反思、不斷實踐、不斷改進。通過豐富多彩的設計性、探究性、創(chuàng)造性教具設計與使用，使學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維得到進一步發(fā)展。

參考文獻：

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