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[摘 要]技术试验在通用技术的教学过程中有着不可替代的作用,从技术试验的必要性、技术试验的方式、技术试验的原则等方面,阐述对通用技术课堂中开展技术试验的实践和思考。
[关键词]技术试验 通用技术 学生分组试验 学生演示试验 教师演示试验
[中图分类号]G632.4[文献标识码]A[文章编号]16746058(2016)300079
技术试验作为通用技术课程的学习内容、学习方法和学习手段,可以提高通用技术课堂的技术含量,能让学生经历技术过程、体验技术魅力、领悟技术思想和掌握技术方法,从而切实提高学生的技术素养。所以技术试验在通用技术的教学过程中有着不可替代的作用,下面将阐述本人在通用技术课堂中开展技术试验的实践与思考。
一、技术试验的必要性
在高中,通用技术是一门弱势学科,课时普遍被压缩,而准备技术试验又需要花费教师很多精力,所以很多通用技术教师放弃在课堂中开展技术试验,这显然是不对的。之所以发生这种情况,是因为他们没有认识到通用技术课堂中技术试验的必要性。
(一)开展技术试验是提高学生技术素养的重要途径
通用技术课程以提高学生的技术素养为主旨,那技术素养是什么呢?美国《国家技术教育标准》认为技术素养指的是使用、管理、评价和理解技术的能力,美国技术素养委员会提出技术素养包括技术知识、技术能力、技术思考与行为等三个维度。从上面的解释中可以看出,要想真正提高学生的技术素养,技术活动是必不可少的,而通用技术课程中开展的技术活动主要是技术试验和技术设计两种,可见技术试验占据技术活动的半壁江山,没有技术试验的通用技术课程将会成为无源之水、无本之木。
(二)开展技术试验是培养学生实践能力的重要手段
通用技术课程标准中明确提出“要加强学生实践能力的培养”,实践能力是指个体完成特定实践活动的水平和可能性,是人的素质形成的重要基础,实践能力的发展只能在实践活动中完成。技术试验是技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动,可见技术试验是培养学生实践能力的重要手段。如果没有技术试验,通用技术教学就会变成空洞的说教,实践能力的培养根本无从谈起。
(三)开展技术试验是促进教师成长的有效途径
众所周知,高中物理、化学、生物等科目由于长期的积累,已经形成了相对固定的实验内容、实验器材和实验方法。然而通用技术学科还比较年轻,教材中推荐的“小试验”,很多要么没有与之配套的器材,要么难以自制试验器材,所以在通用技术教学中开展技术试验,大多数时候需要教师自己确定试验内容、设计试验过程,这使得通用技术试验的开展难度增大。但任何事物都是具有两面性的,通用技术教师艰难解决这些困难的过程,恰恰就是他们设计能力、动手能力、创新能力提高的过程。本人在教通用技术之后,一直比较重视开发技术试验,所以动手能力和创新能力得到明显的提高,多次在县、市、省级的科技创新竞赛中获奖。
二、技术试验的方式
提到技术试验,很多教师认为就是“学生分组试验”,但开展这种试验的难度很大,所以他们很多时候就直接取消试验环节,这显然是不对的。其实,除了“学生分组试验”,我们还有“学生演示试验”和“教师演示试验”两种选择。
这三种技术试验的方式,各有其适用范围和优点。为了清晰对比,下面以苏教版通用技术教材必修2第一单元第二节中《结构与强度》的教学为例,为探究“连接方式、构件的横截面、结构的形状等对结构强度的影响”,本人设计了三个技术试验。
(一)学生演示试验
学生演示试验是指教师准备好试验器材,告诉学生操作方法,让学生上讲台演示试验。采用学生演示试验最大的好处是解放了教师,教师可以专心观察、指导学生,及时指出学生操作过程中的问题。
分析:为什么这个试验采用学生演示试验呢?①本校学生很少动手做试验,学生动手能力弱,如果一开始采用学生分组试验则不能保证试验的顺利进行。②采用学生演示试验而不是教师演示试验,对其他学生而言是更有效的观察学习过程。
班杜拉的观察学习理论认为人们不仅可以通过直接经验产生学习,而且还可以通过观察所获得的间接经验引发学习。如果观察的对象不是教师而是学生,那么在学生自己心中必然会觉得“他可以做到,我也能做到,而且还会做得更好”。
(二)学生分组试验
学生分组试验是学生以几人为一组的方式进行试验,试验中学生亲自动手操作、观察现象、进行测量,处理数据和分析结果,它是学生学习技术知识、锻炼试验技能和培养良好技术素养的重要环节,是技术试验最有效的方式。
分析:为什么这个试验采用学生分组试验呢?①有了前面的学生演示试验,通过观察,其他学生获得了操作承重试验的经验,有能力亲自操作试验。②学生亲自动手试验比观察试验更能高效地掌握各种技术素养。③本试验的结论虽然简单,但是设计本技术试验更多的是让学生经历此次承重试验过程,领悟本技术试验的方法和思想。
(三)教师演示试验
教师演示试验是指教师进行演示的技术试验,对于操作难度较大、试验材料较难获得或有一定危险性的试验一般采用这种方式。
分析:为什么这个试验采用教师演示试验呢?①这个试验操作非常困难,承重台上要放置至少12盒砝码,垒起来很高,而且每盒砝码有一定分量,学生很难保证轻拿轻放且重心不发生偏移。如果发生偏移,则会因木结构翻倒而测试失败。②这个试验用的木结构制作比较困难,如果让学生自己操作,则必然会因为测试失败而消耗很多个木结构。由于每个木结构制作都要花费30分钟左右,每个教师又至少任教6-10个班级,这会使得通用技术教师的工作量增大到其无法承受的地步。
虽然教师演示试验能确保试验的顺利进行,但在这个过程中学生观察学习的效果是低于学生演示试验的,所以除非非常必要,否则应选择学生演示试验或学生分组试验。 三、技术试验的原则
1.技术试验要有效开展
虽然技术试验在通用技术教学过程中占有非常重要的地位,但是绝不能滥用,尤其在通用技术课时普遍不足的情况下。如在《结构与强度》这节课中学习“结构使用的材料影响结构的强度”这个知识点时,完全没有必要开展技术试验,因为这是学生生活的常识,只需要让学生再次明确就可以了。
2.开展技术试验要量力而行
不做超出能力的试验,不勉强做太困难的试验,这就需要我们通用技术教师选取恰当的试验主题,设计恰当的试验过程。如《结构与强度》的教材里有推荐实验——“测试不同截面形状的构件做成的悬梁的强度”,教材中设计的纸筒的截面是圆形、三角形、正方形,但是实际准备过程中发现,因为截面为三角形的小构件在日常生活中很难找到,所以三角形纸筒不容易制作,故而本人用截面为圆形、椭圆形、正方形的纸筒做试验。
3.技术试验要恰当设计
上面的三个试验不是随意设计的,材料、连接方式、构件的横截面、结构的形状这四个因素都影响结构的强度,本人采用了控制变量法。第一个试验中,构件连接方式不一样,其他因素相同;第二个试验中,构件横截面的形状不一样,其他因素相同;第三个试验中,结构的形状有不同的地方,其他因素相同。这三个试验不是零散的,而是形成了一个体系;并且这三个试验是层层递进的关系,一个比一个复杂,所以连顺序也不能颠倒。
4.技术试验要规范进行
通用技术课上开展技术试验不仅仅是用试验来验证技术理论,更重要的是让学生体验技术试验的过程,掌握技术试验的方法,领悟技术试验的思想,培养技术试验者科学的精神、严谨的态度、顽强的毅力。那么,严格规范地开展试验就是非常必要的,不管是学生演示试验、学生分组试验还是教师演示试验,都不要随意进行。每一次技术试验都至少要让学生明确试验目的、试验的准备、试验的过程、试验的结论,这样的规范训练必将使学生终身受益。
5.不要把技术试验当学科实验
很多通用技术教师来自于物理、化学、生物等学科,他们对以前的学科实验很熟悉,这种情况有利的是,教师不害怕开展技术试验,只不过以前是各学科实验员准备器材,现在要自己准备器材;不利的是教师会把技术试验当成学科实验来操作,而这是不恰当的,应该有所区别。
一方面学科实验重视的是结果,即使重视过程,也是为了得到要验证的结果;而技术试验是过程和结果都重视,因为技术过程体现的技术方法、技术思想也是通用技术学习的重要内容。另一方面大部分学科实验并不要求创新,因为它们有规定的器材、有明确的实验方法和确切的实验结果。应试教育的环境下,学科实验的整个过程是越规范越好,最后得到我们想要的结果才算是成功的试验;而技术试验的开展则要求创新,它的器材可以自由发挥,试验方法可以自己选择,试验结果有可能是不明确的。比如上面的“试验1”,大多数学生认为是胶水相连的木条承载力弱,然后测试结果却恰恰相反。这种“意外”会给学生非常深刻的印象,但这种试验需要创新的设计。
技术试验的开展对通用技术的教学具有重要意义,教师绝不能因畏难而放弃,但相对于其他学科的实践活动而言,技术试验教学还是一种新的事物,要运用好技术试验这个教学载体,还需要通用技术教师在教学过程中不停地去实践和思考。
[ 参 考 文 献 ]
[1]汤磊.“技术试验法”在通用技术教学中的运用[J].实验教学与仪器,2014(6).
[2]权建国.高中通用技术试验教学问题与对策的研究[J].新课程学习(中),2013(9).
[3]张小兰.技术试验——通用技术课程的法宝[J].发明与创新(中学生),2014(22).
[4]黄吴静.班杜拉观察学习的过程理论及其在榜样教育中的应用[J].高等函授学报,2008(11).
[5]曹之友.技术素养初探[J].东南大学学报,2006(22).
[6]陈昕欣.普通高中学生实践能力培养研究[D].华中师范大学,2012.
(责任编辑 斯陌)
[关键词]技术试验 通用技术 学生分组试验 学生演示试验 教师演示试验
[中图分类号]G632.4[文献标识码]A[文章编号]16746058(2016)300079
技术试验作为通用技术课程的学习内容、学习方法和学习手段,可以提高通用技术课堂的技术含量,能让学生经历技术过程、体验技术魅力、领悟技术思想和掌握技术方法,从而切实提高学生的技术素养。所以技术试验在通用技术的教学过程中有着不可替代的作用,下面将阐述本人在通用技术课堂中开展技术试验的实践与思考。
一、技术试验的必要性
在高中,通用技术是一门弱势学科,课时普遍被压缩,而准备技术试验又需要花费教师很多精力,所以很多通用技术教师放弃在课堂中开展技术试验,这显然是不对的。之所以发生这种情况,是因为他们没有认识到通用技术课堂中技术试验的必要性。
(一)开展技术试验是提高学生技术素养的重要途径
通用技术课程以提高学生的技术素养为主旨,那技术素养是什么呢?美国《国家技术教育标准》认为技术素养指的是使用、管理、评价和理解技术的能力,美国技术素养委员会提出技术素养包括技术知识、技术能力、技术思考与行为等三个维度。从上面的解释中可以看出,要想真正提高学生的技术素养,技术活动是必不可少的,而通用技术课程中开展的技术活动主要是技术试验和技术设计两种,可见技术试验占据技术活动的半壁江山,没有技术试验的通用技术课程将会成为无源之水、无本之木。
(二)开展技术试验是培养学生实践能力的重要手段
通用技术课程标准中明确提出“要加强学生实践能力的培养”,实践能力是指个体完成特定实践活动的水平和可能性,是人的素质形成的重要基础,实践能力的发展只能在实践活动中完成。技术试验是技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动,可见技术试验是培养学生实践能力的重要手段。如果没有技术试验,通用技术教学就会变成空洞的说教,实践能力的培养根本无从谈起。
(三)开展技术试验是促进教师成长的有效途径
众所周知,高中物理、化学、生物等科目由于长期的积累,已经形成了相对固定的实验内容、实验器材和实验方法。然而通用技术学科还比较年轻,教材中推荐的“小试验”,很多要么没有与之配套的器材,要么难以自制试验器材,所以在通用技术教学中开展技术试验,大多数时候需要教师自己确定试验内容、设计试验过程,这使得通用技术试验的开展难度增大。但任何事物都是具有两面性的,通用技术教师艰难解决这些困难的过程,恰恰就是他们设计能力、动手能力、创新能力提高的过程。本人在教通用技术之后,一直比较重视开发技术试验,所以动手能力和创新能力得到明显的提高,多次在县、市、省级的科技创新竞赛中获奖。
二、技术试验的方式
提到技术试验,很多教师认为就是“学生分组试验”,但开展这种试验的难度很大,所以他们很多时候就直接取消试验环节,这显然是不对的。其实,除了“学生分组试验”,我们还有“学生演示试验”和“教师演示试验”两种选择。
这三种技术试验的方式,各有其适用范围和优点。为了清晰对比,下面以苏教版通用技术教材必修2第一单元第二节中《结构与强度》的教学为例,为探究“连接方式、构件的横截面、结构的形状等对结构强度的影响”,本人设计了三个技术试验。
(一)学生演示试验
学生演示试验是指教师准备好试验器材,告诉学生操作方法,让学生上讲台演示试验。采用学生演示试验最大的好处是解放了教师,教师可以专心观察、指导学生,及时指出学生操作过程中的问题。
分析:为什么这个试验采用学生演示试验呢?①本校学生很少动手做试验,学生动手能力弱,如果一开始采用学生分组试验则不能保证试验的顺利进行。②采用学生演示试验而不是教师演示试验,对其他学生而言是更有效的观察学习过程。
班杜拉的观察学习理论认为人们不仅可以通过直接经验产生学习,而且还可以通过观察所获得的间接经验引发学习。如果观察的对象不是教师而是学生,那么在学生自己心中必然会觉得“他可以做到,我也能做到,而且还会做得更好”。
(二)学生分组试验
学生分组试验是学生以几人为一组的方式进行试验,试验中学生亲自动手操作、观察现象、进行测量,处理数据和分析结果,它是学生学习技术知识、锻炼试验技能和培养良好技术素养的重要环节,是技术试验最有效的方式。
分析:为什么这个试验采用学生分组试验呢?①有了前面的学生演示试验,通过观察,其他学生获得了操作承重试验的经验,有能力亲自操作试验。②学生亲自动手试验比观察试验更能高效地掌握各种技术素养。③本试验的结论虽然简单,但是设计本技术试验更多的是让学生经历此次承重试验过程,领悟本技术试验的方法和思想。
(三)教师演示试验
教师演示试验是指教师进行演示的技术试验,对于操作难度较大、试验材料较难获得或有一定危险性的试验一般采用这种方式。
分析:为什么这个试验采用教师演示试验呢?①这个试验操作非常困难,承重台上要放置至少12盒砝码,垒起来很高,而且每盒砝码有一定分量,学生很难保证轻拿轻放且重心不发生偏移。如果发生偏移,则会因木结构翻倒而测试失败。②这个试验用的木结构制作比较困难,如果让学生自己操作,则必然会因为测试失败而消耗很多个木结构。由于每个木结构制作都要花费30分钟左右,每个教师又至少任教6-10个班级,这会使得通用技术教师的工作量增大到其无法承受的地步。
虽然教师演示试验能确保试验的顺利进行,但在这个过程中学生观察学习的效果是低于学生演示试验的,所以除非非常必要,否则应选择学生演示试验或学生分组试验。 三、技术试验的原则
1.技术试验要有效开展
虽然技术试验在通用技术教学过程中占有非常重要的地位,但是绝不能滥用,尤其在通用技术课时普遍不足的情况下。如在《结构与强度》这节课中学习“结构使用的材料影响结构的强度”这个知识点时,完全没有必要开展技术试验,因为这是学生生活的常识,只需要让学生再次明确就可以了。
2.开展技术试验要量力而行
不做超出能力的试验,不勉强做太困难的试验,这就需要我们通用技术教师选取恰当的试验主题,设计恰当的试验过程。如《结构与强度》的教材里有推荐实验——“测试不同截面形状的构件做成的悬梁的强度”,教材中设计的纸筒的截面是圆形、三角形、正方形,但是实际准备过程中发现,因为截面为三角形的小构件在日常生活中很难找到,所以三角形纸筒不容易制作,故而本人用截面为圆形、椭圆形、正方形的纸筒做试验。
3.技术试验要恰当设计
上面的三个试验不是随意设计的,材料、连接方式、构件的横截面、结构的形状这四个因素都影响结构的强度,本人采用了控制变量法。第一个试验中,构件连接方式不一样,其他因素相同;第二个试验中,构件横截面的形状不一样,其他因素相同;第三个试验中,结构的形状有不同的地方,其他因素相同。这三个试验不是零散的,而是形成了一个体系;并且这三个试验是层层递进的关系,一个比一个复杂,所以连顺序也不能颠倒。
4.技术试验要规范进行
通用技术课上开展技术试验不仅仅是用试验来验证技术理论,更重要的是让学生体验技术试验的过程,掌握技术试验的方法,领悟技术试验的思想,培养技术试验者科学的精神、严谨的态度、顽强的毅力。那么,严格规范地开展试验就是非常必要的,不管是学生演示试验、学生分组试验还是教师演示试验,都不要随意进行。每一次技术试验都至少要让学生明确试验目的、试验的准备、试验的过程、试验的结论,这样的规范训练必将使学生终身受益。
5.不要把技术试验当学科实验
很多通用技术教师来自于物理、化学、生物等学科,他们对以前的学科实验很熟悉,这种情况有利的是,教师不害怕开展技术试验,只不过以前是各学科实验员准备器材,现在要自己准备器材;不利的是教师会把技术试验当成学科实验来操作,而这是不恰当的,应该有所区别。
一方面学科实验重视的是结果,即使重视过程,也是为了得到要验证的结果;而技术试验是过程和结果都重视,因为技术过程体现的技术方法、技术思想也是通用技术学习的重要内容。另一方面大部分学科实验并不要求创新,因为它们有规定的器材、有明确的实验方法和确切的实验结果。应试教育的环境下,学科实验的整个过程是越规范越好,最后得到我们想要的结果才算是成功的试验;而技术试验的开展则要求创新,它的器材可以自由发挥,试验方法可以自己选择,试验结果有可能是不明确的。比如上面的“试验1”,大多数学生认为是胶水相连的木条承载力弱,然后测试结果却恰恰相反。这种“意外”会给学生非常深刻的印象,但这种试验需要创新的设计。
技术试验的开展对通用技术的教学具有重要意义,教师绝不能因畏难而放弃,但相对于其他学科的实践活动而言,技术试验教学还是一种新的事物,要运用好技术试验这个教学载体,还需要通用技术教师在教学过程中不停地去实践和思考。
[ 参 考 文 献 ]
[1]汤磊.“技术试验法”在通用技术教学中的运用[J].实验教学与仪器,2014(6).
[2]权建国.高中通用技术试验教学问题与对策的研究[J].新课程学习(中),2013(9).
[3]张小兰.技术试验——通用技术课程的法宝[J].发明与创新(中学生),2014(22).
[4]黄吴静.班杜拉观察学习的过程理论及其在榜样教育中的应用[J].高等函授学报,2008(11).
[5]曹之友.技术素养初探[J].东南大学学报,2006(22).
[6]陈昕欣.普通高中学生实践能力培养研究[D].华中师范大学,2012.
(责任编辑 斯陌)