摘 要：在高中階段的學習中，通用技術學科的綜合性和實踐性是非常強的，在教師的教學和學生的學習中經(jīng)常要應用到許多其他學科的知識或者能力，但其他學科的知識在通用技術學科中的作用、要求以及表達等又有所差異，有必要進行甄別或者說明。本文就基于通用技術學科中的模型的設計與制作的實踐過程來分析和探討其他學科知識在通用技術學科中的應用問題。

關鍵詞：綜合性；實踐性；結構模型；設計制作

在高中階段的眾多學科中，通用技術學科的綜合性和實踐性可以說是非常強的，其綜合性體現(xiàn)在好幾個學科的相關內(nèi)容知識在通用技術學科必修模塊中都有所交叉涉及，或者說在通用技術教師的教學和學生的學習中經(jīng)常要應用到其他學科的內(nèi)容知識或者能力，但其他學科的相關內(nèi)容知識在通用技術學科中的作用、要求等又有所差異，這就要求通用技術教師在教學過程中要注意甄別，不可以一成不變或者照搬使用，要注意結合本學科的要求與特點進行教學。

立足實踐是通用技術學科教學的一大主要特點，開展設計制作實踐活動是通用技術學科教學的主要方法之一，設計并制作模型是通用技術學科必修模塊教學過程中必不可少的環(huán)節(jié)內(nèi)容，同時，通過設計制作模型將意念、方案轉化為有用的物品，或能對已有物品進行改進與優(yōu)化的能力即物化能力是通用技術學科五大學科核心素養(yǎng)之一。下面基于結構或模型的設計與制作來討論其他學科知識在通用技術學科中的應用情況。

一、 其他學科相關內(nèi)容知識在通用技術學科中的應用分析

與通用技術學科內(nèi)容知識關聯(lián)的主要學科之一是物理，特別是在結構的穩(wěn)定性以及結構的構件受力情況等方面與物理中的力學內(nèi)容有比較密切的關系，既相關聯(lián)又有所區(qū)別，同時靜態(tài)結構的穩(wěn)定性和構件受力情況又是結構設計中需要重點考慮的兩個因素。通用技術學科中靜態(tài)結構或模型的穩(wěn)定性含義主要是結構受負載作用時還能保持其原來的狀態(tài)的能力，意即結構受外力作用時還能保持原來的那種狀態(tài)的能力，對物理力學基礎好的學生來說，這理解起來還是相對比較的容易些；但具體到結構構件受力的幾種形式時，通用技術中構件的幾種受力形式與高中物理中所學到的幾種力有較大的不同，通用技術中結構受力的常見形式是壓力、拉力、彎曲力、剪切力、扭轉力，判斷這幾種形式的力必須依據(jù)結構受力作用時所發(fā)生的形變或趨勢來判定的，壓力在通用技術中則表述為擠壓結構構件的力，拉力則表述為拉拽結構構件的力，剪切力則是兩個作用在構件上距離很近、大小相等、方向相反的平行力，彎曲力則是使構件產(chǎn)生彎曲的力，扭轉力則是作用于構件兩端方向相反的使構件發(fā)生扭轉形變的均勻的力，這些形式的力都是針對一個物體的某個組成部件即結構的構件而言的；中學物理中關于壓力一般表述為垂直作用于物體表面的作用力，拉力則是按力的效果來定義，壓力和拉力都是針對整個物體而言而不是物體的某個部件，彎曲力、剪切力、扭轉力則沒有出現(xiàn)在中學物理教材中。此外，通用技術學科中還有內(nèi)力、應力兩個概念沒有出現(xiàn)在中學物理教材中，內(nèi)力概念是指結構構件在受外力作用時產(chǎn)生的抵抗外力與形變的力，而應力則是構件單位面積上所產(chǎn)生的內(nèi)力，這兩個力側重于從結構的內(nèi)部來分析的，中學物理中側重于分析整個物體或者質(zhì)點的受外力作用情況。

能應用圖形樣式對意念中或客觀存在的技術對象進行可視化的描述和交流即圖樣表達是通用技術學科的另一個主要的核心素養(yǎng)。在結構模型的方案篩選確定后要繪制結構模型的三視圖，關于三視圖，通用技術必修教材中有專門的章節(jié)學習三視圖的繪制，高中數(shù)學幾何教材中也有三視圖的內(nèi)容，但通用技術中關于繪制三視圖的方法、規(guī)范、要求、術語表達等與數(shù)學中的三視圖有很大差異。數(shù)學中關于三視圖的繪制要求不高，沒有嚴格規(guī)范的繪制要求，學生能畫出三個位置的視圖的輪廓就行，學生繪制過程相對隨意，缺乏科學性和規(guī)范性，由于高中數(shù)學中三視圖內(nèi)容的學習早于通用技術學科三視圖內(nèi)容的學習，這就導致了學生經(jīng)常把數(shù)學方面的繪制方法或者繪畫習慣應用于繪制通用技術學科結構模型設計的三視圖中，帶來了作圖的隨意性和不規(guī)范，給通用技術學科三視圖的學習與繪制帶來了不符合工程技術規(guī)范的作圖習慣和干擾，作出不符合技術規(guī)范要求的圖樣。此外，數(shù)學中的關于三視圖的名稱術語也與通用技術中的不同，數(shù)學中把光線由前面向后面正投影所得到的投影圖稱為正視圖，而通用技術學科中則稱為主視圖，數(shù)學中把左面向右面正投影得到的投影圖稱為側視圖，而通用技術學科則稱為左視圖，在俯視圖的叫法上數(shù)學與通用技術學科則是一致的。在三視圖的繪制方法上，通用技術學科中要求繪制一條主視圖和左視圖的水平底線，并在主視圖右下角處畫一條與水平底線右下側成45度角的斜射線作為參照線，還需要用點畫線繪制出主視圖的對稱線，用細實線把主視圖與左視圖的對應的高相關聯(lián)、主視圖與俯視圖對應的長相關聯(lián)，并用細實線通過45度的參照線把左視圖和俯視圖對應的寬相關聯(lián)，而數(shù)學中的畫法通常是以主視圖右下角的頂點為圓心畫弧線把左視圖與俯視圖的寬對應關聯(lián)，這種畫法存在一個不足就是難以畫復雜的圖樣或者容易出現(xiàn)遺漏。由此可見，通用技術學科中的繪制三視圖方法與數(shù)學中繪制方法是存在差別的，從工程技術角度來說三視圖的繪制應該以通用技術學科的要求、方法為準。

結構模型或者產(chǎn)品設計制作最終完成之后還要寫產(chǎn)品的使用說明書，在編寫說明書環(huán)節(jié)，需要學生有一定的說明文寫作能力或功底，這個寫作能力學生在語文學科的學習中已經(jīng)得到培養(yǎng)起來，但技術產(chǎn)品的說明書相對于語文學科的說明文也有自己獨特的要求，不特別講究寫作的方法、技巧或修飾，而側重于說清楚產(chǎn)品的功能、結構、使用方法、維護渠道、安全注意事項等要點，同時在寫作上要注意應用科學、通俗、準確、簡潔的用詞用語，充分考慮用戶的閱讀需要，體現(xiàn)產(chǎn)品的技術特點，注意不能說空話、不說過時話、不說含糊話、說好關鍵話、說清提醒話、說好中國話！

模型結構的設計制作過程中除了涉及上述的知識內(nèi)容外，如果設計者具有應用電腦三維設計能力以及具有藝術美學、人機工程學方面知識素養(yǎng)，則會設計出更優(yōu)秀的模型或作品。

二、 應該以通用技術學科知識為主導

從上面的闡述可以知道，在模型的設計制作實踐活動過程中，需要應用的知識、能力不是單一的，而是多方面多學科的知識與能力的綜合應用。雖然它要求設計制作者既要有通用技術學科技術設計的知識與能力，還要有電腦網(wǎng)絡應用能力、語文寫作說明表達能力、數(shù)學幾何制圖表達能力、物理力學分析能力，但是，在應用這些知識的過程，要注意應符合通用技術學科的要求與標準，通用技術教師應該明白明確這些知識是為通用技術學科所用，為通用技術學科的教學服務，應該以通用技術學科的要求為準，在教學實施過程中要強調(diào)突出通用技術學科知識標準規(guī)范的主導性地位，在向?qū)W生指出通用技術學科與其他學科知識相通及可借鑒的地方之外，還應該指出它們的不同之處。

三、 通用技術教師必須提升專業(yè)素養(yǎng)開拓學科視野

通用技術學科的綜合性、實踐性對通用技術教師的能力和素養(yǎng)提出了很高的要求，而多年來，由于師范院校沒有專業(yè)畢業(yè)的通用技術教師，許多學校的通用技術教師都是從其他學科轉任過來，例如從物理、化學甚至語文、數(shù)學、美術等學科的老師轉過來，教師的專業(yè)知識背景相差極大，能力水平參差不齊，教學中經(jīng)常會把通用技術學科教成以自己學科專業(yè)背景下的通用技術，從而失去通用技術學科自己原本的學科特色特點。因而當下提升通用技術教師的學科專業(yè)素養(yǎng)與能力成為一個迫切的要求，通用技術教師首先必須要認真學習領悟通用技術的課程標準與學科理念，熟悉通用技術學科教材，努力提升自己的通用技術學科的專業(yè)水平與素養(yǎng)、盡力強化自己的動手實踐能力，還需要多看多讀其他相關學科的相關知識內(nèi)容，努力開拓豐富自己多學科的綜合知識；在通用技術課程的教學實踐中，教師既要會堅持突出通用技術學科的主導地位以及特點特色，還要會借鑒應用其他學科的相關知識，既要會合理綜合融合其他學科的相關知識，還要會靈活甄別它們的異同。

參考文獻：

[1]教育部.普通高中通用技術課程標準（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018，5.

[2]教育部.普通高中通用技術課程標準（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018，5.

[3]顧建軍.技術與設計1[M].南京：江蘇教育出版社，2015，163.

作者簡介：

林廷育，福建省福州市，閩侯縣第一中學。