酈鈺筠
(浙江省海亮高級中學 浙江紹興 311800)
草圖設計題型教學研究意義重大。對草圖設計題型的歸納梳理,有效掌握不同題型的解題技巧,能幫助學生用科學、嚴謹、清晰的思路解題,有效提高草圖設計題型的得分率。對草圖設計題型的出題角度、考查方式及生活應用原型進行歸納與分析,能幫助教師在教學中更有邏輯性地引導學生,提升教學效能。
生活中伸縮結構十分常見,手機自拍桿、伸縮衣叉、拖把手柄、落地風扇、游標卡尺、美工刀等生活用品中都存在伸縮結構。這類結構通常具有以下特點:通過兩塊平板相對移動來實現(xiàn)結構伸縮;利用滑軌或滑槽實現(xiàn)伸展和伸縮;通過兩個或兩個以上的管材嵌套實現(xiàn)伸展與收縮。伸縮結構可分為連續(xù)調節(jié)和非連續(xù)調節(jié),非連續(xù)調節(jié)通常以一組連續(xù)的孔實現(xiàn)[1]。
轉動結構通常由兩個構件通過活動連接實現(xiàn)相互旋轉,轉動中心為一個活動銷,轉軸可以是固定的,也可以是活動的,如門窗的合頁等。轉動結構也可以用弧形滑槽限位。
簡單固定結構主要能讓產(chǎn)品通過連接件實現(xiàn)物件的扣合、取放或固定連接,生活中也有許多產(chǎn)品包含此類結構,如電視機、熱水器、時鐘與墻體的連接。此類結構通常通過利用圓孔、U型孔、腰型孔或組合孔來實現(xiàn)物體取放功能。
包裹型結構也是生活中常見的連接結構。路邊的電線桿、管道的架設上常見圓環(huán)、半圓環(huán)或抱箍狀的包裹型結構,用于紅綠燈、指示牌、路燈等的固定。此類結構不破壞被連接物原有結構,安裝和拆除較為方便,可以在一定范圍橫截面不同的柱體上進行安裝,也可以通過移動或轉動實現(xiàn)調節(jié)固定位置。
對近年來浙江省學考、選考真題和各地市通用技術考卷草圖設計題的搜集與研究分析發(fā)現(xiàn),草圖設計題的命題特征及變化趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:草圖設計命題素材背景呈現(xiàn)多樣化,但均來自于日常生活;草圖設計題考查方向趨向于復雜化,由原來的單一結構設計逐漸轉變?yōu)閷崿F(xiàn)多種功能的連接件設計,如伸縮結構和轉動結構的組合型構件設計;草圖設計題型的命題元素日漸豐富,加入了電機等新型元素。具體的草圖設計考查方向變化趨勢如下表1所示。
表1 浙江省及各地市典型草圖設計真題考向
草圖設計題型命題越來越注重考查學生解決實際問題的能力,除了主體連接件的設計,構件間的連接方式、標準件的選擇及典型材料的應用同樣值得分析研究。學生缺乏實際生活中的細節(jié)積累,對連接方式、標準件及典型材料的應用理解較為生硬,也成為草圖設計題型解題的障礙[2]。
狹義的標準件為緊固件,常見的有螺栓螺母、元寶螺栓螺帽、自調整螺栓等。其中,螺栓螺母常用于可拆卸連接,但需配合工具;元寶螺栓、元寶螺帽、自調整螺栓多用于經(jīng)常需要調節(jié)距離或角度的結構,因其可徒手操作,具有一定的便捷性。
草圖設計題的解答一般可分為以下幾個步驟。1.審題:從題干中獲取主要信息,如設計要求、關鍵尺寸等;2.被連接處形態(tài)分析:分析被連接件A和被連接件B的形態(tài),根據(jù)被連接處形態(tài)確定連接件彎折造型;3.主體連接件類型及孔型確定:根據(jù)設計要求及固定需要,確定主體連接件類型,并確定開孔形狀實現(xiàn)相應功能;4.繪制連接件:實現(xiàn)合理連接,滿足設計要求;5.關鍵尺寸標注:按照規(guī)范標注關鍵尺寸;6.簡要的文字說明,如連接方式、標準件或特殊材料說明等。
伸縮型結構:伸縮結構可分為連續(xù)調節(jié)和非連續(xù)調節(jié)兩類,連續(xù)調節(jié)結構中通常包含腰型孔,非連續(xù)調節(jié)通常由一組多個孔組成;伸縮結構中元寶螺栓或手擰螺絲可用于固定;連接件的具體形狀應根據(jù)被連接物形態(tài)而確定。
轉動型結構:轉動型結構可用于角度調節(jié),通常包含單孔或者弧形滑槽,單孔可形成鉸連接點,滑槽可以限制轉動角度。
簡單固定結構:簡單固定結構的連接件形狀應通過被連接處的形態(tài)分析,再設計具體的彎折造型,常見的有“L型”“U型”“F型”等衍生結構。
包裹型結構:包裹型結構通??捎糜诮鉀Q桿件、管狀結構的連接[3]。
筆者對海亮高級中學現(xiàn)高二年級技術選考2-2班、技術選考1班進行了2個階段的草圖專題授課及強化訓練,時間分別在2020年5月和2020年9月,其間對這兩個班級的草圖設計答題情況進行了跟蹤并記錄。其中,主要納入研究范圍的答題形式包括市級統(tǒng)考、多校聯(lián)考、校級期中考試、校級月考、班級周考、課堂限時訓練和平時作業(yè)。參考維度主要答題速度、答題規(guī)范、草圖質量等。具體記錄如表2所示,
表2 草圖設計答題情況記錄
從上述記錄數(shù)據(jù)看,在一定程度上,基于結構歸納的草圖設計題型分類教學有以下幾個方面的顯著成效:
學生草圖設計題型答題率較以往相比大幅提高;學生對考題的把握更為精準,對設計要求的理解更到位;學生的草圖表達能力有一定的提升;學生在草圖設計答題過程中更注重答題規(guī)范,提高了得分率。
本研究是對通用技術學科草圖設計教學的初步探索。在草圖設計題型出題背景呈現(xiàn)多樣化、題材元素新穎、考查方向綜合性強的情況下,學生可以通過結構歸納找到一般解決方案,結合標準件、典型材料應用分析,細化方案、規(guī)范答題,形成系統(tǒng)性的草圖設計解題思維,提高技術綜合應用能力。
現(xiàn)階段研究存在一定的局限性。第一,參與調研的樣本人數(shù)過小,學生層次不具有代表性;第二,由于數(shù)據(jù)收集的形式具有多樣性,不同考試或習題的難度系數(shù)無法統(tǒng)一;第三,研究數(shù)據(jù)量有待進一步積累;同時,教學研究成果驗證伴隨著許多不可控因素,也可能對實驗數(shù)據(jù)造成一定偏差。在下一階段,研究開展需要對學生層次、樣本人數(shù)及實驗實施具體步驟進行控制,以確保實驗數(shù)據(jù)的有效性。