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通用技术是产生于新课改背景下的一门新课程,它关注全体学生的发展,着力培养学生的技术素养、人文素养、创造思维、实践能力。通用技术课程目前包含有技术与设计1和技术与设计2两个必修模块和七个选修模块,其中技术与设计2包括四个单元。在全国人民都在喜迎2008北京奥运之时,南京十三中通用技术教研组用心研究课程标准和教材,根据多年来在初中部开展形式多样的传统九连环教育活动的显著素质教育成果和成功经验,以及技术和设计课程的要求和五连环的结构特点,把五彩连环作为技术与设计2课程的载体引进了单元教学中。这不仅实践着通用技术课程的教学内容,而且也渗透了奥林匹克教育,满足了学生参与奥运的渴望。
■ 技术与设计2中的五连环部件制作
1.五连环的结构和制作
传统的五连环和九连环一样,都是由环圈、连杆、环柄和底座几部分组成,各部分都可以用铁丝或其他金属丝制作。铁丝的加工是主要的制作工艺。通过五连环的制作,使学生学会使用斜口钳、尖嘴钳等常见工具,以及一些铁丝的造型和加工工艺,在加工过程中形成一定的质量意识,形成一定的结构设计和欣赏能力。
2.流程与设计的主要内容和实践设计
技术与设计中流程与设计部分,主要要求学生能够通过学习认识生产生活中的一些流程,了解流程以及环节和时序等相关技术语言,会设计简单流程并用流程图的形式表达,会分析流程设计中应考虑的一些基本因素,能够根据所给条件对设计的流程进行优化。而五连环每一个部件的制作都可以体现出流程、流程的设计和流程的优化。
五连环各部件的制作可以根据单元教学的需要合理安排和穿插。
(1)环圈的制作
环圈的制作可安排在本单元第一节“生产和生活中的流程”的学习中,在学生刚刚开始认识流程的初期,引入15分钟左右的环圈制作。在第二课时同样穿插15分钟左右的环圈制作,加深学生对流程及有关概念的认识。
制作工具:选用普通的5号干电池(作加工铁圈的圆柱体),斜口钳(作剪断工具)。
加工要求:环圈大小一致、圆顺、闭合好。
团队组织:全班根据学号分为9个小组,原材料铁丝保证供应,由组长组织生产并验收,完成的环圈数目是小组的总得分,发现一个废品全部报废,不能得分,总分除以小组参加制作的人数是个人得分,教师当场验收公布,课代表记录。
加工流程:顺直铁丝→圆柱上缠绕(紧齐密)→剪端头→剪圈→闭合圈→质检验收并计数。
教学过程中,教师首先引导学生分析环圈制作流程中的重要环节和加工技术及工艺要点。学生根据要求试验加工,体验各要素的技术要求,经过实际操作后设计并写出流程,再进行加工生产积分。在体验中,学生们学会了使用圆柱、斜口钳,学会了将铁丝加工成铁圈、控制铁圈的闭合和张开、设计和表达简单的流程,还学会了把好质量关,也有了安全意识和团队合作精神。
流程的优化:随着流程的体验和展开,以及对目标和要求的理解,为了更好更快地加工环圈,引导学生们进一步分析流程的影响因素,总结实践过程,根据所给条件产生一些优化的流程设计,这里主要体现为分工和合作的优化。
(2)连杆的制作
为保证质量,连杆制作可以分为两个过程:剪连杆材料过程和加工端头小圈过程。让学生经历每一过程的意义比环圈的制作更有其独特的、广泛的意义。
在连杆的加工过程,尤其是第一个剪连杆材料过程中,突出体现的是流程的设计和优化。
其加工基本流程为:顺直铁丝→量取长度→剪样本→检验→比照样本生产成品→质检验收并计数。
这里的优化指标不仅有分工优化,更有典型的工艺优化(从标准样本的加工到多根同时加工)、工期优化、成本优化等。
在制作端头小圈过程中,重点体现的是尖嘴钳加工使用技术、闭合小圈的加工技术和材料使用率、废品率的控制。
流程:
在“流程的设计”一节中,插入剪连杆材料的简单加工过程,学生可以比较轻松地完成流程的设计,真正学会简单流程的设计,同时在“流程的优化”一节中也插入做连杆的过程,让学生学会分析优化的条件、设定优化的目标,学会表达出优化的流程。
(3)环柄的制作
环柄的制作既可以作为“流程与设计”的总结,也可以放在“系统与设计”单元第一节内容“系统的结构”中。在展示五连环系统、认识系统的概念之后,让学生有20分钟左右的时间从事五连环重要部件(要素)——环柄的制作,可以加深他们对系统的认识。环柄的制作比环圈和连杆的制作有更多的结构和艺术设计以及精致制作的要求,有利于学生技术素养和实践能力的进一步发展。
加工流程:
①取长度约20厘米铁丝顺直。
②取中,手指控制呈弧度对折。
③交叉,使交叉点距圆弧端头约4-5厘米。
④用尖嘴钳固定交叉点内侧,打开交叉点外侧紧密180度旋转4次。
⑤用手指调整环柄宽度约0.6厘米,框两端呈圆弧,手柄处藏进端头(安全),做成造型以便于持稳。
技术与设计2中的五连环组装和解环
1.系统与设计的主要内容和教学目标
技术与设计中的“系统与设计”部分,主要要求学生能够通过对简单系统的了解,理解系统和系统的基本特性,初步掌握系统分析的基本方法,初步学会并实践简单系统的设计。五连环的组装过程就是一个典型的系统的形成过程,其解环过程又是一个典型的系统分析过程。
2.五连环的组装
五连环的基本要素是五个带连杆的环、带框的环柄和有五个洞眼的底板,它们之间相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约,形成了一个不可分割的整体。在学习“系统的结构”的第二、三课时,学习了构成系统的条件和系统的基本特性后,可安排两次五连环的组装,巩固对系统的结构、构成系统的条件和系统的基本特性的认识。
五连环的组装分三部分:环与环的连接、环与环柄的连接、环与底座的连接。五连环组装的教学和实践,是对系统的解剖、要素的认识、典型系统的组建,也是对系统的整体性、相对性、目的性、动态性和环境适应性等系统基本特性的探索和认识。在这样一次对加工工艺和质量的深入实践中,学生对五连环结构和奥运五环的认识也得到了提升。
3.五连环的解环
五连环是中华传统智慧文化的象征之一,它的重要功能就是通过解环操作,训练脑的思维、手的灵巧、手脑的协调。整个解环过程渗透着系统分析的思想和方法,体现了整体性、科学性和综合性等一般原则,是对学生系统分析能力的很好培养。
解环就是按一定目标改变环的上下状态。例如:将原始状态改变为奥运五环状态①、环柄抽出状态(全下)②等。由于环与环、环与环柄之间相互作用、相互联系、相互依赖,要想改变环的状态、实现预定目标,没有对系统整体、科学、综合的分析,是无法实现的。在解环的经历中,学生真正学会了简单系统的分析。随着奥运五环的呈现,同学们欢呼雀跃。从五连环还可以升级到传统的九连环。
五连环的解环安排在系统的分析介绍以后,学生人人手上都有体验器材——五连环,有20分钟的解环分析和解环实践即可,学生会自然地把课上的学习和练习带到课外,在系统分析的实践中学会系统分析,奋发向上,不断提升智慧和能力。
五连环和奥运五环的数目恰好相同,按照奥运五环的五彩顺序做出的彩色五连环、解出的颜色与状态和奥运五环恰好相同。这两个“相同”是几千年传承下来的连环套给我们的智慧和财富。能够用自己的双手做出和解出奥运五连环,无疑令激情飞扬的中学生无比自豪和兴奋。黑板上不断显示和递增着完成合格环圈数目的得分、完成合格连杆的得分、完成精致手柄的得分……学生们的脸上绽放着笑容,手上磨出的水泡、满纸的学习笔记,无一不在抒发着他们的爱国情感和奥运情结。他们不仅自己做环、解环,在技术与设计中用自己的行动参与着奥运,表达着自己对奥运的期盼和祝愿,还将自己做的五彩连环送给亲人和朋友,教周围的人做环、解环,把优秀的传统文化和对奥运的独特情感传向四面八方。
五连环连接了课堂和奥运,让学生在经历中学会了学习和实践,亲近了传统智慧,亲近了现代奥运。在活动中,学生们的技术素养、人文素养、实践能力都得以提高,而且还在团队合作中领悟着责任,在激情体验中分享着快乐,在快乐学习中实现了通用技术课程的学习目标。他们用亲身体悟解读着奥运精神,也在奥运精神的激励下,更加健康、茁壮地成长。
(附:因为篇幅限制,不能将五连环制作和解环的详细操作步骤都刊登出来,有对此感兴趣的老师可与编辑部联系索取详细资料。)