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在我国,通用技术是一门起步较晚的课程。尽管一些厂家、商家已经陆续研究开发了一些与教材相配套的教具,但这些教具面窄,大多数没有经过实际教学检验,况且很多高中特别是农村高中也缺乏这方面的资金投入。因此,通用技术教师应充分发挥主观能动性,自制通用技术教具,充实通用技术教学资源。一方面,可以让通用技术课更加生动、直观,成为学生喜爱的一门课;另一方面,可以充分发挥通用技术这门立足实践、注重创造课程的作用,为祖国培养具有创新能力的一代新人。
一、自制教具的特点和意义
在技术教学活动中,无论是发展中国家还是发达国家,都主张使用低成本的器材,如日常生活的用品、玩具和自制的教具。美国沃尔玛优秀教师奖获得者David Seela教授、 Rozann Seela教授夫妇在来华进行的科技教育讲座时所做的一整套约800项技术小试验几乎全部通过这一类教具完成的。由此可见,自制教具具有非常强的实用性。
简单地说,自制教具具有的特点一是成本低廉,随手可得。二是取材于学生身边所熟悉的东西,可消除学生对所学知识的神秘感,有利于激发学生学习的兴趣和热情。三是简单明了,易于揭示事物的本质特征,可以帮助学生理解和掌握所学知识。四是具有创新教育的功能,可以提高学生的创新精神和创造能力。
当教师用自制教具或玩具来演示实验时,学生的那种专注神态,他们所表现出来的那种想要追根求源的执着精神,充分体现了自制教具或玩具对学生的巨大吸引力。而这些都必将成为他们热爱技术、探求技术、发展技术的无穷动力。可以说,自制教具不仅填补了正规仪器的空白,更体现了现代教育思想的本质特征,对于技术教学具有重要的意义。
二、自制教具在技术教学中的应用
1.运用自制教具提高教学效果
目前,我国成熟的通用技术仪器并不多,针对这种情况,我们教师和学生可以自制教具,以提高技术教学的效果。比如在讲开环控制系统时,我以自制教具“电话遥控收衣关窗装置”作为案例分析,用电话振铃信号、继电器吸合开关、机器人手臂、装置按钮、收衣关窗装置和收衣关窗对应讲解输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。活的教具,直观的实物,帮助学生很好地理解了抽象的概念。同时,也丰富了学生的想象,拓展了学生的创新思维能力。
2.利用自制教具、玩具,增加感性认识
例如,在讲“控制的手段与应用”一节时,我买了玩具悠悠球让学生演示,请学生观察悠悠球在上下转动过程中有哪些特点。学生总结出,一是高速转动时球内的灯会亮,二是悠悠球运动到最低点并不是马上上来(有一个睡眠时间),而是待速度减缓后才绕绳上来。接着我提问,为什么悠悠球高速转动时灯才亮,低速转动时却不亮?为什么悠悠球运动到最低点并不是马上上来,而是待速度减缓后才绕绳上来?然后引入“控制”概念,让学生马上行动,填写下表:
通过对玩具悠悠球运动的观察,增强了学生对控制对象、控制目的以及控制手段的感性认识,加深了学生对这部分内容的理解,为学生进一步学习打下基础。事实证明,这种寓教于乐的方法非常受学生的欢迎,实际教学效果也非常好。
3.通过自制教具实施创造教育
(1)对学生进行示范
我校从1999年开始参加省青少年科技创新大赛每年都有作品获奖,但都被市科协拿去展出。如果能把这些作品复制,将会是一种很好的“活的教材”,一种优质技术教具资源。我们通用技术备课组给学校打报告,争取到了三千元复制经费。利用这些经费,我们复制了“互动视力表”、“自习课安静提醒器”、“可调控时话筒”、“发令枪秒表同步计时器”、“自锁牛奶箱”等一大批我校历届参赛获奖作品。这些作品的复制让学生能够看到活生生的技术教具实例,为提高学生的技术素养提供了“活的教材”。榜样的作用是无穷的,优秀的学生自制教具为其他学生提供了范例,让学生感觉到发明创造并非遥不可及,以此激励更多的学生参与到创新和创造活动中去,这对培养创新型人才起到不可估量的作用。
(2)提高学生动手能力
在进行《设计的一般过程》教学时,我提出了一个问题:有的小区,居民素质不高,订的牛奶经常被人喝掉。如果牛奶箱上锁,那么身上必须携带许多钥匙非常不方便,能不能设计一种牛奶箱,送牛奶的人不用钥匙就可打开牛奶箱,而用户必须用钥匙才能打开牛奶箱呢?
接着展示了往届学生制作的一种自锁牛奶箱:如图1在牛奶箱的C瓶位下挖去一块木板,当用户把空牛奶箱放入牛奶箱抽屉时,把牛奶瓶放入AB瓶位。这样,当送牛奶的人来取空瓶时,可将抽屉拉开。送牛奶人把实瓶放入时,放在AC位或BC位,把抽屉推入牛奶箱时,C位奶瓶由于重力掉入挖去木板的空位。再拉抽屉时,C位奶瓶正好起到插销的作用,只有用钥匙打开箱门才能拿到奶瓶(如图2)。
在讲方案的筛选时,我特别指出,好的方案不止一个。然后让学生仔细思考作品是否还有缺陷。学生经过总结分析,得出这种“自锁牛奶箱”的主要缺陷是占有三个牛奶瓶的空间,实际只用了两个。接着我进一步引导学生拿出新的设计方案,克服这一缺陷。钱敏珅同学经过智力苦斗,终于设计并制作出了改进型“自锁牛奶箱”。
在原有方案基础上,学生在C位置下箱体挖空的部位设置了弹簧“陷阱”。该“陷阱”不陷空瓶,只陷实瓶。这样,奶箱内三个奶瓶的位置,可以放置三个奶瓶,实现了放三只空奶瓶可以顺利取出,放三只实奶瓶不能取出,必须用钥匙打开箱门才能取出奶瓶。改进后的“自锁牛奶箱”获得2009年8月在上海举办的“华师京城杯”教具展评活动二等奖。
在讲《控制与设计》这一单元时,我演示了“自习课安静提醒器”说明控制的应用,演示“发令枪秒表同步计时器”说明开环控制系统。这些“活的教材”既加深了学生对课本的理解,也丰富了学生的想象力。杨铭同学受这些“控制教具”启发,发明了“电视视频切换与静音系统”:家里人在看电视时,门外有客人来访,只要一按门铃,电视机即由原来的电视信号切换为门外的视频信号,显示门外客人的形象;客人进门后又能自动切换回电视频道。看电视时,有电话打来或一拿起听筒,就能自动关闭电视机音量(静音);放下话筒,电视机又回到有声音的状态。这一发明,获得了2009年江苏省青少年科技创新大赛一等奖。
经过这番体验,学生的设计能力和动手实践能力都有了长足的进步,创新意识有了进一步的提高。我们完全有理由相信,再经过高校的深造他们定会成为国家的栋梁之才。
在我国,通用技术教学正处于起步阶段,还存在着许多的问题。如何在通用技术教学中更好发挥自制教具的作用,还需要我们广大通用技术教师在实践中不断地探索。
参考文献
[1]刘炳升主编.科技活动创造教育原理与设计[M].南京:南京师范大学出版社,1999.
[2]冯跃春.研究性学习与小发明、小创造[J] .新课程,2008(12):29.
(本课题系扬州市科技局“玩具产品发声、发光的配套装置研究”项目,项目编号YZ2007048-5)
(责任编辑 黄春香)
一、自制教具的特点和意义
在技术教学活动中,无论是发展中国家还是发达国家,都主张使用低成本的器材,如日常生活的用品、玩具和自制的教具。美国沃尔玛优秀教师奖获得者David Seela教授、 Rozann Seela教授夫妇在来华进行的科技教育讲座时所做的一整套约800项技术小试验几乎全部通过这一类教具完成的。由此可见,自制教具具有非常强的实用性。
简单地说,自制教具具有的特点一是成本低廉,随手可得。二是取材于学生身边所熟悉的东西,可消除学生对所学知识的神秘感,有利于激发学生学习的兴趣和热情。三是简单明了,易于揭示事物的本质特征,可以帮助学生理解和掌握所学知识。四是具有创新教育的功能,可以提高学生的创新精神和创造能力。
当教师用自制教具或玩具来演示实验时,学生的那种专注神态,他们所表现出来的那种想要追根求源的执着精神,充分体现了自制教具或玩具对学生的巨大吸引力。而这些都必将成为他们热爱技术、探求技术、发展技术的无穷动力。可以说,自制教具不仅填补了正规仪器的空白,更体现了现代教育思想的本质特征,对于技术教学具有重要的意义。
二、自制教具在技术教学中的应用
1.运用自制教具提高教学效果
目前,我国成熟的通用技术仪器并不多,针对这种情况,我们教师和学生可以自制教具,以提高技术教学的效果。比如在讲开环控制系统时,我以自制教具“电话遥控收衣关窗装置”作为案例分析,用电话振铃信号、继电器吸合开关、机器人手臂、装置按钮、收衣关窗装置和收衣关窗对应讲解输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。活的教具,直观的实物,帮助学生很好地理解了抽象的概念。同时,也丰富了学生的想象,拓展了学生的创新思维能力。
2.利用自制教具、玩具,增加感性认识
例如,在讲“控制的手段与应用”一节时,我买了玩具悠悠球让学生演示,请学生观察悠悠球在上下转动过程中有哪些特点。学生总结出,一是高速转动时球内的灯会亮,二是悠悠球运动到最低点并不是马上上来(有一个睡眠时间),而是待速度减缓后才绕绳上来。接着我提问,为什么悠悠球高速转动时灯才亮,低速转动时却不亮?为什么悠悠球运动到最低点并不是马上上来,而是待速度减缓后才绕绳上来?然后引入“控制”概念,让学生马上行动,填写下表:
通过对玩具悠悠球运动的观察,增强了学生对控制对象、控制目的以及控制手段的感性认识,加深了学生对这部分内容的理解,为学生进一步学习打下基础。事实证明,这种寓教于乐的方法非常受学生的欢迎,实际教学效果也非常好。
3.通过自制教具实施创造教育
(1)对学生进行示范
我校从1999年开始参加省青少年科技创新大赛每年都有作品获奖,但都被市科协拿去展出。如果能把这些作品复制,将会是一种很好的“活的教材”,一种优质技术教具资源。我们通用技术备课组给学校打报告,争取到了三千元复制经费。利用这些经费,我们复制了“互动视力表”、“自习课安静提醒器”、“可调控时话筒”、“发令枪秒表同步计时器”、“自锁牛奶箱”等一大批我校历届参赛获奖作品。这些作品的复制让学生能够看到活生生的技术教具实例,为提高学生的技术素养提供了“活的教材”。榜样的作用是无穷的,优秀的学生自制教具为其他学生提供了范例,让学生感觉到发明创造并非遥不可及,以此激励更多的学生参与到创新和创造活动中去,这对培养创新型人才起到不可估量的作用。
(2)提高学生动手能力
在进行《设计的一般过程》教学时,我提出了一个问题:有的小区,居民素质不高,订的牛奶经常被人喝掉。如果牛奶箱上锁,那么身上必须携带许多钥匙非常不方便,能不能设计一种牛奶箱,送牛奶的人不用钥匙就可打开牛奶箱,而用户必须用钥匙才能打开牛奶箱呢?
接着展示了往届学生制作的一种自锁牛奶箱:如图1在牛奶箱的C瓶位下挖去一块木板,当用户把空牛奶箱放入牛奶箱抽屉时,把牛奶瓶放入AB瓶位。这样,当送牛奶的人来取空瓶时,可将抽屉拉开。送牛奶人把实瓶放入时,放在AC位或BC位,把抽屉推入牛奶箱时,C位奶瓶由于重力掉入挖去木板的空位。再拉抽屉时,C位奶瓶正好起到插销的作用,只有用钥匙打开箱门才能拿到奶瓶(如图2)。
在讲方案的筛选时,我特别指出,好的方案不止一个。然后让学生仔细思考作品是否还有缺陷。学生经过总结分析,得出这种“自锁牛奶箱”的主要缺陷是占有三个牛奶瓶的空间,实际只用了两个。接着我进一步引导学生拿出新的设计方案,克服这一缺陷。钱敏珅同学经过智力苦斗,终于设计并制作出了改进型“自锁牛奶箱”。
在原有方案基础上,学生在C位置下箱体挖空的部位设置了弹簧“陷阱”。该“陷阱”不陷空瓶,只陷实瓶。这样,奶箱内三个奶瓶的位置,可以放置三个奶瓶,实现了放三只空奶瓶可以顺利取出,放三只实奶瓶不能取出,必须用钥匙打开箱门才能取出奶瓶。改进后的“自锁牛奶箱”获得2009年8月在上海举办的“华师京城杯”教具展评活动二等奖。
在讲《控制与设计》这一单元时,我演示了“自习课安静提醒器”说明控制的应用,演示“发令枪秒表同步计时器”说明开环控制系统。这些“活的教材”既加深了学生对课本的理解,也丰富了学生的想象力。杨铭同学受这些“控制教具”启发,发明了“电视视频切换与静音系统”:家里人在看电视时,门外有客人来访,只要一按门铃,电视机即由原来的电视信号切换为门外的视频信号,显示门外客人的形象;客人进门后又能自动切换回电视频道。看电视时,有电话打来或一拿起听筒,就能自动关闭电视机音量(静音);放下话筒,电视机又回到有声音的状态。这一发明,获得了2009年江苏省青少年科技创新大赛一等奖。
经过这番体验,学生的设计能力和动手实践能力都有了长足的进步,创新意识有了进一步的提高。我们完全有理由相信,再经过高校的深造他们定会成为国家的栋梁之才。
在我国,通用技术教学正处于起步阶段,还存在着许多的问题。如何在通用技术教学中更好发挥自制教具的作用,还需要我们广大通用技术教师在实践中不断地探索。
参考文献
[1]刘炳升主编.科技活动创造教育原理与设计[M].南京:南京师范大学出版社,1999.
[2]冯跃春.研究性学习与小发明、小创造[J] .新课程,2008(12):29.
(本课题系扬州市科技局“玩具产品发声、发光的配套装置研究”项目,项目编号YZ2007048-5)
(责任编辑 黄春香)