实践活动———科技创新的载体

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  如何设计学生活动实践载体,一般普遍认为学生活动载体的开发和利用,一方面需要老师克服恐惧和难有作为的消极心理,另一方面需要认真观察生活、眼光放低,选择简单易行、花钱少、重在学生全体参与的内容,通过活动加深对学习内容的理解。
  学生获得的体验是否丰富,与有没有实践载体有着密切的联系。载体越复杂,学生获得的体验越丰富,从而使学到的理论知识与实践操作能力上升到更高层次。
  经过一年多的教学实践,我尝试了多种载体,归纳了一些教学方法和手段。本文重点以“鲁班锁的设计与制作”为例,来谈谈自己的心得。
  一、设计思路
  建设绿色生态文化,打造绿色高效课堂是我校多年来一贯秉承的办学理念。为使绿色生态文化理念深入人心,我在通用技术《技术设计1》课程中开展了“鲁班锁的设计与制作”实践活动。
  “鲁班锁的设计与制作”既可以考查学生学习《技术与设计1》的理论知识的情况,又可考查学生对数学课识读三视图综合性知识的掌握情况;它使学生既学到了产品设计的基础知识,又学到了木工工具的使用方法;同时引导学生体验“模型的制作”整个过程,了解工艺,初步认识工艺,学会制作模型或原型的一般方法。
  二、重点难点
  1.通过制作鲁班锁,体验“模型的制作”这个过程。
  2.了解木工加工工艺,并感受传统木质榫结构的独特魅力。
  3.感受工艺对产品质量的影响。
  4.常见的工具使用方法与技巧。
  5.练习对三视图的识读,并能根据三视图制作鲁班锁。
  三、活动方法
  由于学生缺少实践活动,设计与制作模型时没有头绪,也不会使用工具加工、在材料上划线、锯割等。鲁班锁设计与制作较好地解决了这个问题。
  它的教学内容贴近学生的生活实际,生动有趣,引导学生发现、分析并解决实际问题,使学生愉悦地在动脑设计、动手制作等一系列操作过程中,有效地加深对模型和工艺的理解。
  我们可以从五个方面结合《技术与设计1》教材重点谈一下活动方法。
  1.创设问题情境,挖掘创新潜质
  运用经验感受、分析启迪、实践体验、逐步建构法开展教学。向学生展示教具鲁班锁,积极创设问题情境,激发学生的学习兴趣和制作欲望。
  介绍鲁班锁的历史故事以及当今有关鲁班锁的研究资料,引发学生提出关于鲁班锁的玩法和制作方法等问题,使他们内心燃起探究学习的强烈欲望。再把基本方法和要点教给他们,鼓励他们大胆想象,动手实践,敢于创造,追求成功。
  2.引导自主学习,发展创新能力
  巧妙利用学生对鲁班锁的好奇,分小组进行鲁班锁的制作。确定小组组长,组长负责组内同学的分工以及加工过程中的协调,让学生根据展示的PPT三视图,以小组讨论的形式进行分析,激发学生自主、合作、探究学习的热情,将难以理解的工艺概念化解在简单的活动之中,为学生的自主式学习提供发明、创新的平台。
  3.创设氛围,加深理解
  在展示鲁班锁的内部结构后,适时提出一些根据几何学中的尺规作图的方法,结合识图知识,安排学生根据模型的形状、大小、尺寸,凭着自己的空间想象能力,绘出鲁班锁每个部件的立体图形。了解鲁班锁制作过程中的设备和工具,认识钢直尺、角尺、手钢锯、锉刀、台虎钳、凿子与锤子等工具及其使用方法。
  4.精心指导,提升素质
  在真材实料上制作是制作鲁班锁最重要的实践环节。这需要学生根据自己画的鲁班锁立体图,亲自动手在木料上进行划线、锯割等基本操作。
  为此,在一些技术性强的关键点,教师应亲自示范,使学生在实践中掌握工具的使用方法及鲁班锁制作方法,使学生体验由物到图,再由图到物的全过程,学会使用锯割工具下料、打磨,最终做出成品。
  5.及时评价,激发欲望
  正确的评价、适当的表扬和鼓励,可以激发学生的上进心、自尊心。对学生的参与及时给予肯定,并让学生在班上公开演示自己的操作步骤,即使是做得不成功的地方,也引导学生间相互提出改进建议,给予他们肯定和鼓励。由此,学生的思路更加开阔,创新意识也得到了拓展。
  四、活动步骤
  1.器材(工具)准备
  活动以实际操作为主,需要提前准备工具及材料,以便在后面的制作中能顺利完成。常用工具及材料如下: 手工钢锯9把;锯条若干;锉刀9把 ;角尺、钢直尺9个;凿子、锤子9把;80号纱布10张;木龙骨20cm×20cm×4m 3捆。
  2.活动流程
  (1)理论知识讲解
  本次实践操作综合性知识面广,特别是数学课中的识读三视图及几何学中的尺规作图方法等,所以在制作前要进行一节课的综合理论知识学习。通过学习《技术与设计1》第六章中“设计识表图”与数学课综合性知识,进一步加深对“三视图”知识的理解。
  (2)使用工具及注意事项
  材料:课前给每组准备一根长300mm、横截面为20mm×20mm的木龙骨。
  手工钢锯:选择钢锯而不选择正规的木工锯的原因是木工锯的齿较大,锯子本身也比较大,而钢锯体积较小,学生容易操作,且操作时安全。
  凿:发现凿的口不锋利时,要在磨刀石上打磨几下。
  锤子:使用锤子时应注意安全,掌握正确的使用方法。
  直尺、角尺:直尺和角尺在使用的时候读取的角度要正确,使用方法应恰当(参照书本上详细的介绍)。
  注意事项:(1)加工的精度,尺寸不小于要求的尺寸:10mm<10mm≤12mm、20mm<20mm≤22mm;(2)避开节点(凿),先锯后凿切(中部)。
  (3)鲁班锁制作
  由于学生缺乏对常用工具和常见材料的使用技能,所以鲁班锁制作应该结合通用技术课《技术与设计1》第七章“模型或原型的创作”来进行。
  首先进行常见手工工具(钢锯、锉刀、虎钳、角尺、钢直尺、凿子、锤子等)使用技能的教学和训练,然后才能展开大规模的制作活动。由于活动人数多,采用的工具多样,所以保证活动有序、有效和安全是非常重要的。   我的经验是以活动规范管理来减轻老师管理压力,提高管理的效果:
  一是所有的活动以小组(4~6人)为单位开展,常用的工具分配到每一个小组,操作活动时不需要离开小组。由组长负责组织活动情况记载,记载的重点是学生的到位签名、学习收获、活动表现、学习困难等,以利于老师及时掌握学生动态,并将记载的情况与最终的评价结合起来。
  二是要求学生每次活动完毕后将工具整齐放置在一起,防止缺失后影响下一个班的上课。
  三是精心准备每一次活动,预先将可能出现的困难、情况做充分的考虑,准备好解决的方案。在学生动手制作的过程中,教师巡查每组的情况,就发现的问题,给学生个别讲解和示范操作。
  四是将活动过程中出现的进展情况、优秀设计、奇思妙想、学生加分等进行反馈,激发学生持续学习的动力。
  鲁班锁制作步骤如下:锯割下料分段(10cm×3)→纱布磨平 →找中点→画线→锯槽位→凿槽→二次修平→安装调试,示范与讲解应同步进行。重点强调技术性强的开槽定位画线、锯槽位、凿槽等过程。
  开槽定位画线:对于学生有一定难度,在精确度上也提出很高的要求,根据所给材料尺寸,准确定位,强调画线的精度对后续工艺的影响,对最终产品的影响,以引起学生对规范操作的重视。
  锯槽位:向学生阐述为什么要锯槽位——若用凿子直接在木棒上凿切,木棒容易开裂而被凿坏。用锯子沿所画的线和锯开,再凿,就不会出现开裂的情况。但在使用锯子的过程中应该注意,不要左右晃动锯子,否则容易把锯条弄断。如锯条被木棒夹紧,锯不到时,应从竖直方向拔出后,再接着锯。
  凿槽:凿槽需要用凿子和锤子两种工具,使用锤子击打凿子时,应该轻、慢、集中注意力。用凿子凿时,离所画的线大概有2mm,因为凿下去的时候,木质的材料肯定会往两边有所扩展,离线2mm才能达到我们高精确度的要求。
  组装:将各组加工的部件进行组装,组装的过程就是体现集体合作、精心加工的过程。组装成功后,学生们心中充满了自豪感。
  (4)作品展评及修改
  最后,每组派一个代表谈谈自己组在制作过程中的问题,以及收获和感受。对于完成的不理想的小组,给予激励,带领大家给他们分析原因并共同讨论,进一步修改制作不合理之处。
  此时是活动的的高潮部分,学生设计改进的热情空前高涨,通过本次活动,绿色高效课题理念更加深入人心。课后让每位学生完成实验报告中的试验总结。
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