论文部分内容阅读
人们常常指责游客逛公园时乱踩草坪，不走正道，但是具有技术素养的人却会考虑路是否设计得不够合理。普通高中通用技术课程，以提高学生的学科核心素养为主旨，以设计学习、操作学习为主要特征，是一门立足实践、注重创造、体现科技与人文相统一的课程。
通用技术学科核心素养主要包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个方面。那么教师该如何指导学生提高其技术素养呢？可从以下五方面着手。
一、创设技术问题情境，激起学生技术意识
案例1：我们每天几乎都使用USB把鼠标连接到我的电脑上。我的问题是当我们插USB的时候，很难判断正确的方向。
这看起来是个小问题。方向错的时候只要反过来在试一下就行了。不过考虑到每天有数十亿人在使用USB，加在一起可就不少了，算一算31年时间。
学生建议：如果USB在任何一个方向都可以插入，或者插口设计成非对称的，是不是就可以解决这个问题了。
技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。学生在生活中接触过事物，并不等于了解事物。上述案例中教师以学生熟悉的事物USB的为基点，引导学生对熟悉的事物进行比较、分析，将注意力集中到USB的造型设计与功能的关系上，对USB使用的技术问题进行充分的感知与体悟，逐步激活学生创新设计的技术意识。
二、分析事物，激发工程思维
案例2：某人家里晚上突然停电了，他只记得火柴放在什么地方，却忘记了蜡烛的位置，他心想虽然火柴伸手就可以拿到，但是没有蜡烛也无用，所以不先找火柴，而到处摸索蜡烛，结果在黑暗中不慎摔了一跤，住进了医院。
这人的做法，似乎都没有什么大错，但是如果他能先找火柴照亮，再找蜡烛，不是方便得多吗？这就要求我们做任何事，都得权衡当时的状况，认清先后、缓急和轻重！这就是工程思维思想。
工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。为了使学生系统地把握知识，形成良好的认知结构，教师应给学生的学习提供一个有利于人际沟通与交流合作的良好平台，引导学生在观点碰撞、意见争论、交流解惑的过程中，实现对相关技术知识来龙去脉的清晰把握，从而学会知识建构的技巧，完善技术的知识链。
三、指明方向，有效创新设计
案例3：李琳准备在房间里放置一个落地式书架，可利用的空间尺寸为长1000cm，宽为500cm，高为2800cm。请为李琳设计制造一个书架。
请从结构的稳定性角度对书架进行简单的设计分析？
在落地式书架的设计中如何实现合理的人机关系，请举例说明？
制作书架需要哪种加工工艺？这一加工过程需要哪些工具？
说明书架制作的环节，写出制作书架的加工流程？
用草图展示设计，说明该书架的总体尺寸（长、宽、高），材料，连接方式，并针对草图说出你设计的书架的两个特点。
在不借助任何工具和设备的情况下，设计一个技术试验方案，测试其稳定性。
请运用坐标图法对制作的书架作一个评价。
创新设计是指基于技术问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程。设计进行分层次、有梯度的设问，由浅入深，由简单到复杂，由熟悉到陌生，层层递进，让学生在解决问题中构建知识体系，真正达到了“麻雀虽小五脏俱全”的效果。
四、图样表达，实现有形与无形的思维转换
案例4：某小区为加强安保，购买了一批摄像头。如图所示，摄像头已与固定杆连好，固定杆直径为50mm，固定杆上有两个安装孔，直径为8mm，孔距为50mm。现在需要设计连接件，将固定杆安装到墙上，具体要求如下：
（1）连接件与墙壁可靠固定。
（2）固定杆能够从水平位置向下旋转45度，并且能连续调节，可靠固定。
（3）连接件材料为3mm厚的钢板。
根据题意，完成下列任务。
（1）画出连接件的设计草图。
（2）在草图上标注连接件主要尺寸。
分析：
1.建立坐标
要画好草图，得先有个基准，这就要求建立坐标，一般采用是正等轴测图坐标，再借用尺子三角板平推快速完成基本形状勾勒。
2.寻找空间位置关系，并手绘立体效果
此题连接件要连接的是墙壁和固定杆，连接好后，墙壁和固定杆相互垂直。连接件需要两个面，且两面垂直，由此利用空间位置关系先画出连接件的大致形体，并增画材料厚度以实现其立体效果。
3.判断连接方式，设计圆孔、限位孔
此题连接件与墙壁固定连接，与墙壁连接的那个面上至少打两个圆孔；固定杆能够从水平位置向下旋转45度，并且能连续调节所以与固定杆相连的面上打一直径为8mm圆孔，还需一个八分之一圆弧的限位孔。设计草图如下，左图设计方案满足设计要求，从连接强度考虑右方案更佳。
4.选择紧固件，配以适当的文字说明
连接件设计完成后，需考虑连接件与那两者用什么辅助紧固件连接。并用简明扼要的固定句式进行说明。
5.尺寸标注
对连接件的相关重要尺寸进行标注，通常有长度、高度、腰型孔、圆孔、限位孔等。标注要规范科学。
6.检查
对照设计要求，查查是否有遗漏，是否有跟设计要求不符的，那就是扣分点。
图样表达是创新设计的具体展现，也是学生反思、改进设计的重要载体。在画图前，学生的设计是停留在想象中，犹如空中楼阁。学生在思考中总会有些考虑不到的问题，只有亲手画图后才会暴露出来，通过图样表达实现有形与无形、抽象与具体的思维转换，将有效提升学生的图样表达能力。
五、制作模型或原型提升物化能力
物化能力是指将意念、方案转化为有形物品或对已有物品进行改进与优化的能力。“茶壶里煮饺子，肚里有货倒不出”，这也可描写物化能力差的人。我观察到，学生们在工作坊制作小板凳的时候，他们是快乐开心的，因为他们能把自己的想法付之现实。
综上所述，技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力是通用技术学科核心素养的五个方面，核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，我们在教学过程中应当应该去培养这种素养，只要心中有杆秤，时时熏陶学生，技术素养便会在学生心中生根發芽。
通用技术学科核心素养主要包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个方面。那么教师该如何指导学生提高其技术素养呢？可从以下五方面着手。
一、创设技术问题情境，激起学生技术意识
案例1：我们每天几乎都使用USB把鼠标连接到我的电脑上。我的问题是当我们插USB的时候，很难判断正确的方向。
这看起来是个小问题。方向错的时候只要反过来在试一下就行了。不过考虑到每天有数十亿人在使用USB，加在一起可就不少了，算一算31年时间。
学生建议：如果USB在任何一个方向都可以插入，或者插口设计成非对称的，是不是就可以解决这个问题了。
技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。学生在生活中接触过事物，并不等于了解事物。上述案例中教师以学生熟悉的事物USB的为基点，引导学生对熟悉的事物进行比较、分析，将注意力集中到USB的造型设计与功能的关系上，对USB使用的技术问题进行充分的感知与体悟，逐步激活学生创新设计的技术意识。
二、分析事物，激发工程思维
案例2：某人家里晚上突然停电了，他只记得火柴放在什么地方，却忘记了蜡烛的位置，他心想虽然火柴伸手就可以拿到，但是没有蜡烛也无用，所以不先找火柴，而到处摸索蜡烛，结果在黑暗中不慎摔了一跤，住进了医院。
这人的做法，似乎都没有什么大错，但是如果他能先找火柴照亮，再找蜡烛，不是方便得多吗？这就要求我们做任何事，都得权衡当时的状况，认清先后、缓急和轻重！这就是工程思维思想。
工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。为了使学生系统地把握知识，形成良好的认知结构，教师应给学生的学习提供一个有利于人际沟通与交流合作的良好平台，引导学生在观点碰撞、意见争论、交流解惑的过程中，实现对相关技术知识来龙去脉的清晰把握，从而学会知识建构的技巧，完善技术的知识链。
三、指明方向，有效创新设计
案例3：李琳准备在房间里放置一个落地式书架，可利用的空间尺寸为长1000cm，宽为500cm，高为2800cm。请为李琳设计制造一个书架。
请从结构的稳定性角度对书架进行简单的设计分析？
在落地式书架的设计中如何实现合理的人机关系，请举例说明？
制作书架需要哪种加工工艺？这一加工过程需要哪些工具？
说明书架制作的环节，写出制作书架的加工流程？
用草图展示设计，说明该书架的总体尺寸（长、宽、高），材料，连接方式，并针对草图说出你设计的书架的两个特点。
在不借助任何工具和设备的情况下，设计一个技术试验方案，测试其稳定性。
请运用坐标图法对制作的书架作一个评价。
创新设计是指基于技术问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程。设计进行分层次、有梯度的设问，由浅入深，由简单到复杂，由熟悉到陌生，层层递进，让学生在解决问题中构建知识体系，真正达到了“麻雀虽小五脏俱全”的效果。
四、图样表达，实现有形与无形的思维转换
案例4：某小区为加强安保，购买了一批摄像头。如图所示，摄像头已与固定杆连好，固定杆直径为50mm，固定杆上有两个安装孔，直径为8mm，孔距为50mm。现在需要设计连接件，将固定杆安装到墙上，具体要求如下：
（1）连接件与墙壁可靠固定。
（2）固定杆能够从水平位置向下旋转45度，并且能连续调节，可靠固定。
（3）连接件材料为3mm厚的钢板。
根据题意，完成下列任务。
（1）画出连接件的设计草图。
（2）在草图上标注连接件主要尺寸。
分析：
1.建立坐标
要画好草图，得先有个基准，这就要求建立坐标，一般采用是正等轴测图坐标，再借用尺子三角板平推快速完成基本形状勾勒。
2.寻找空间位置关系，并手绘立体效果
此题连接件要连接的是墙壁和固定杆，连接好后，墙壁和固定杆相互垂直。连接件需要两个面，且两面垂直，由此利用空间位置关系先画出连接件的大致形体，并增画材料厚度以实现其立体效果。
3.判断连接方式，设计圆孔、限位孔
此题连接件与墙壁固定连接，与墙壁连接的那个面上至少打两个圆孔；固定杆能够从水平位置向下旋转45度，并且能连续调节所以与固定杆相连的面上打一直径为8mm圆孔，还需一个八分之一圆弧的限位孔。设计草图如下，左图设计方案满足设计要求，从连接强度考虑右方案更佳。
4.选择紧固件，配以适当的文字说明
连接件设计完成后，需考虑连接件与那两者用什么辅助紧固件连接。并用简明扼要的固定句式进行说明。
5.尺寸标注
对连接件的相关重要尺寸进行标注，通常有长度、高度、腰型孔、圆孔、限位孔等。标注要规范科学。
6.检查
对照设计要求，查查是否有遗漏，是否有跟设计要求不符的，那就是扣分点。
图样表达是创新设计的具体展现，也是学生反思、改进设计的重要载体。在画图前，学生的设计是停留在想象中，犹如空中楼阁。学生在思考中总会有些考虑不到的问题，只有亲手画图后才会暴露出来，通过图样表达实现有形与无形、抽象与具体的思维转换，将有效提升学生的图样表达能力。
五、制作模型或原型提升物化能力
物化能力是指将意念、方案转化为有形物品或对已有物品进行改进与优化的能力。“茶壶里煮饺子，肚里有货倒不出”，这也可描写物化能力差的人。我观察到，学生们在工作坊制作小板凳的时候，他们是快乐开心的，因为他们能把自己的想法付之现实。
综上所述，技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力是通用技术学科核心素养的五个方面，核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，我们在教学过程中应当应该去培养这种素养，只要心中有杆秤，时时熏陶学生，技术素养便会在学生心中生根發芽。