自制教具在技術(shù)教學(xué)中的意義及應(yīng)用

在我國，通用技術(shù)是一門起步較晚的課程。盡管一些廠家、商家已經(jīng)陸續(xù)研究開發(fā)了一些與教材相配套的教具，但這些教具面窄，大多數(shù)沒有經(jīng)過實(shí)際教學(xué)檢驗(yàn)，況且很多高中特別是農(nóng)村高中也缺乏這方面的資金投入。因此，通用技術(shù)教師應(yīng)充分發(fā)揮主觀能動性，自制通用技術(shù)教具，充實(shí)通用技術(shù)教學(xué)資源。一方面，可以讓通用技術(shù)課更加生動、直觀，成為學(xué)生喜愛的一門課;另一方面，可以充分發(fā)揮通用技術(shù)這門立足實(shí)踐、注重創(chuàng)造課程的作用，為祖國培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的一代新人。

一、自制教具的特點(diǎn)和意義

在技術(shù)教學(xué)活動中，無論是發(fā)展中國家還是發(fā)達(dá)國家，都主張使用低成本的器材，如日常生活的用品、玩具和自制的教具。美國沃爾瑪優(yōu)秀教師獎獲得者David Seela教授、 Rozann Seela教授夫婦在來華進(jìn)行的科技教育講座時(shí)所做的一整套約800項(xiàng)技術(shù)小試驗(yàn)幾乎全部通過這一類教具完成的。由此可見，自制教具具有非常強(qiáng)的實(shí)用性。

簡單地說，自制教具具有的特點(diǎn)一是成本低廉，隨手可得。二是取材于學(xué)生身邊所熟悉的東西，可消除學(xué)生對所學(xué)知識的神秘感，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情。三是簡單明了，易于揭示事物的本質(zhì)特征，可以幫助學(xué)生理解和掌握所學(xué)知識。四是具有創(chuàng)新教育的功能，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。

當(dāng)教師用自制教具或玩具來演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生的那種專注神態(tài)，他們所表現(xiàn)出來的那種想要追根求源的執(zhí)著精神，充分體現(xiàn)了自制教具或玩具對學(xué)生的巨大吸引力。而這些都必將成為他們熱愛技術(shù)、探求技術(shù)、發(fā)展技術(shù)的無窮動力。可以說，自制教具不僅填補(bǔ)了正規(guī)儀器的空白，更體現(xiàn)了現(xiàn)代教育思想的本質(zhì)特征，對于技術(shù)教學(xué)具有重要的意義。

二、自制教具在技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

1.運(yùn)用自制教具提高教學(xué)效果

目前，我國成熟的通用技術(shù)儀器并不多，針對這種情況，我們教師和學(xué)生可以自制教具，以提高技術(shù)教學(xué)的效果。比如在講開環(huán)控制系統(tǒng)時(shí)，我以自制教具“電話遙控收衣關(guān)窗裝置”作為案例分析，用電話振鈴信號、繼電器吸合開關(guān)、機(jī)器人手臂、裝置按鈕、收衣關(guān)窗裝置和收衣關(guān)窗對應(yīng)講解輸入量、控制器、執(zhí)行器、控制量、被控對象和輸出量。活的教具，直觀的實(shí)物，幫助學(xué)生很好地理解了抽象的概念。同時(shí)，也豐富了學(xué)生的想象，拓展了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.利用自制教具、玩具，增加感性認(rèn)識

例如，在講“控制的手段與應(yīng)用”一節(jié)時(shí)，我買了玩具悠悠球讓學(xué)生演示，請學(xué)生觀察悠悠球在上下轉(zhuǎn)動過程中有哪些特點(diǎn)。學(xué)生總結(jié)出，一是高速轉(zhuǎn)動時(shí)球內(nèi)的燈會亮，二是悠悠球運(yùn)動到最低點(diǎn)并不是馬上上來(有一個(gè)睡眠時(shí)間)，而是待速度減緩后才繞繩上來。接著我提問，為什么悠悠球高速轉(zhuǎn)動時(shí)燈才亮，低速轉(zhuǎn)動時(shí)卻不亮?為什么悠悠球運(yùn)動到最低點(diǎn)并不是馬上上來，而是待速度減緩后才繞繩上來?然后引入“控制”概念，讓學(xué)生馬上行動，填寫下表:

通過對玩具悠悠球運(yùn)動的觀察，增強(qiáng)了學(xué)生對控制對象、控制目的以及控制手段的感性認(rèn)識，加深了學(xué)生對這部分內(nèi)容的理解，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。事實(shí)證明，這種寓教于樂的方法非常受學(xué)生的歡迎，實(shí)際教學(xué)效果也非常好。

3.通過自制教具實(shí)施創(chuàng)造教育

(1)對學(xué)生進(jìn)行示范

我校從1999年開始參加省青少年科技創(chuàng)新大賽每年都有作品獲獎，但都被市科協(xié)拿去展出。如果能把這些作品復(fù)制，將會是一種很好的“活的教材”，一種優(yōu)質(zhì)技術(shù)教具資源。我們通用技術(shù)備課組給學(xué)校打報(bào)告，爭取到了三千元復(fù)制經(jīng)費(fèi)。利用這些經(jīng)費(fèi)，我們復(fù)制了“互動視力表”、“自習(xí)課安靜提醒器”、“可調(diào)控時(shí)話筒”、“發(fā)令槍秒表同步計(jì)時(shí)器”、“自鎖牛奶箱”等一大批我校歷屆參賽獲獎作品。這些作品的復(fù)制讓學(xué)生能夠看到活生生的技術(shù)教具實(shí)例，為提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)提供了“活的教材”。榜樣的作用是無窮的，優(yōu)秀的學(xué)生自制教具為其他學(xué)生提供了范例，讓學(xué)生感覺到發(fā)明創(chuàng)造并非遙不可及，以此激勵更多的學(xué)生參與到創(chuàng)新和創(chuàng)造活動中去，這對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起到不可估量的作用。

(2)提高學(xué)生動手能力

在進(jìn)行《設(shè)計(jì)的一般過程》教學(xué)時(shí)，我提出了一個(gè)問題:有的小區(qū)，居民素質(zhì)不高，訂的牛奶經(jīng)常被人喝掉。如果牛奶箱上鎖，那么身上必須攜帶許多鑰匙非常不方便，能不能設(shè)計(jì)一種牛奶箱，送牛奶的人不用鑰匙就可打開牛奶箱，而用戶必須用鑰匙才能打開牛奶箱呢?

接著展示了往屆學(xué)生制作的一種自鎖牛奶箱:如圖1在牛奶箱的C瓶位下挖去一塊木板，當(dāng)用戶把空牛奶箱放入牛奶箱抽屜時(shí)，把牛奶瓶放入AB瓶位。這樣，當(dāng)送牛奶的人來取空瓶時(shí)，可將抽屜拉開。送牛奶人把實(shí)瓶放入時(shí)，放在AC位或BC位，把抽屜推入牛奶箱時(shí)，C位奶瓶由于重力掉入挖去木板的空位。再拉抽屜時(shí)，C位奶瓶正好起到插銷的作用，只有用鑰匙打開箱門才能拿到奶瓶(如圖2)。

在講方案的篩選時(shí)，我特別指出，好的方案不止一個(gè)。然后讓學(xué)生仔細(xì)思考作品是否還有缺陷。學(xué)生經(jīng)過總結(jié)分析，得出這種“自鎖牛奶箱”的主要缺陷是占有三個(gè)牛奶瓶的空間，實(shí)際只用了兩個(gè)。接著我進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生拿出新的設(shè)計(jì)方案，克服這一缺陷。錢敏珅同學(xué)經(jīng)過智力苦斗，終于設(shè)計(jì)并制作出了改進(jìn)型“自鎖牛奶箱”。

在原有方案基礎(chǔ)上，學(xué)生在C位置下箱體挖空的部位設(shè)置了彈簧“陷阱”。該“陷阱”不陷空瓶，只陷實(shí)瓶。這樣，奶箱內(nèi)三個(gè)奶瓶的位置，可以放置三個(gè)奶瓶，實(shí)現(xiàn)了放三只空奶瓶可以順利取出，放三只實(shí)奶瓶不能取出，必須用鑰匙打開箱門才能取出奶瓶。改進(jìn)后的“自鎖牛奶箱”獲得2009年8月在上海舉辦的“華師京城杯”教具展評活動二等獎。

在講《控制與設(shè)計(jì)》這一單元時(shí)，我演示了“自習(xí)課安靜提醒器”說明控制的應(yīng)用，演示“發(fā)令槍秒表同步計(jì)時(shí)器”說明開環(huán)控制系統(tǒng)。這些“活的教材”既加深了學(xué)生對課本的理解，也豐富了學(xué)生的想象力。楊銘同學(xué)受這些“控制教具”啟發(fā)，發(fā)明了“電視視頻切換與靜音系統(tǒng)”:家里人在看電視時(shí)，門外有客人來訪，只要一按門鈴，電視機(jī)即由原來的電視信號切換為門外的視頻信號，顯示門外客人的形象;客人進(jìn)門后又能自動切換回電視頻道。看電視時(shí)，有電話打來或一拿起聽筒，就能自動關(guān)閉電視機(jī)音量(靜音);放下話筒，電視機(jī)又回到有聲音的狀態(tài)。這一發(fā)明，獲得了2009年江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。

經(jīng)過這番體驗(yàn)，學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和動手實(shí)踐能力都有了長足的進(jìn)步，創(chuàng)新意識有了進(jìn)一步的提高。我們完全有理由相信，再經(jīng)過高校的深造他們定會成為國家的棟梁之才。

在我國，通用技術(shù)教學(xué)正處于起步階段，還存在著許多的問題。如何在通用技術(shù)教學(xué)中更好發(fā)揮自制教具的作用，還需要我們廣大通用技術(shù)教師在實(shí)踐中不斷地探索。

參考文獻(xiàn)

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[2]馮躍春.研究性學(xué)習(xí)與小發(fā)明、小創(chuàng)造[J] .新課程，2008(12):29.

(本課題系揚(yáng)州市科技局“玩具產(chǎn)品發(fā)聲、發(fā)光的配套裝置研究”項(xiàng)目，項(xiàng)目編號YZ2007048-5)

(責(zé)任編輯 黃春香)