通用技術(shù)教學(xué)技術(shù)案例選取與應(yīng)用的實踐嘗試

李德生

北京市于2008年9月在高二年級開設(shè)了通用技術(shù)的必修模塊——《技術(shù)與設(shè)計》。北京市昌平區(qū)采用的是地質(zhì)版《技術(shù)與設(shè)計》教材，筆者就這套教材使用過程中有關(guān)技術(shù)案例選取與應(yīng)用方面談一談自己的實踐體會。

《技術(shù)與設(shè)計》是一門技術(shù)領(lǐng)域的課程，但現(xiàn)在的很多高中學(xué)生在技術(shù)素養(yǎng)方面了解的只是零星碎片，有創(chuàng)新精神和實踐能力的更是鳳毛麟角。因此，對于《技術(shù)與設(shè)計》這門全新的課程，案例分析法無疑成為較好的教學(xué)方法之一。

案例選取得好壞，應(yīng)用得恰當(dāng)與否會直接影響一節(jié)課的教學(xué)效果。

技術(shù)案例的優(yōu)缺點

技術(shù)案例的優(yōu)點在于它具體、實在。技術(shù)發(fā)展史中的某一個片段、某個具體的技術(shù)成果、某個具體的技術(shù)設(shè)計過程、某個科技工作者的典型事例，甚至某個桌椅、瓶子、圓珠筆等，都可以開發(fā)為很好的案例，教師將這些技術(shù)案例、生活實例以多媒體方式、互動方式、問題解決方式、動手實踐方式、探究方式等相結(jié)合，展示給學(xué)生，盡快拉近學(xué)生與《技術(shù)與設(shè)計》之間的距離，使學(xué)生與實實在在的技術(shù)成果、設(shè)計過程、動手實踐產(chǎn)生共鳴。

技術(shù)案例的缺點也在于它具體、實在。因為“具體”，技術(shù)案例的選取就不再是唯一的，教材中的案例雖然是專家們精心選擇的，但對于某個具體地區(qū)、具體學(xué)校的學(xué)生來講，就不一定就是最合適的。所以，教師如果發(fā)現(xiàn)某個技術(shù)案例不適合自己的學(xué)生，完全可以通過努力，尋找到某個更適合的案例。因為“具體”，教材中的技術(shù)案例的應(yīng)用效果也不一定如專家們所設(shè)計的那種方式最好。不同地區(qū)的學(xué)生、不同學(xué)校的學(xué)生、不同班級的學(xué)生或者具體的學(xué)生是有差異的，所以，教材中的某個技術(shù)案例在應(yīng)用中可能要增加一些、可能要減少一些、可能要換種方式呈現(xiàn)給學(xué)生的教學(xué)效果會更好。

綜上所述，“技術(shù)案例的選取與應(yīng)用”是發(fā)揮通用技術(shù)教師主觀能動性的一個重要方面。筆者在教學(xué)過程中，對技術(shù)案例的選取與應(yīng)用進行了有效的嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。

恰當(dāng)運用教材中的技術(shù)案例

教材第一章第三節(jié)《技術(shù)是綜合知識的結(jié)晶》中有兩個案例：雜交水稻技術(shù)需要多學(xué)科知識和我國航天技術(shù)。這兩個案例對學(xué)生來講，有些大而籠統(tǒng)。但這兩個案例體現(xiàn)了我國在這方面的技術(shù)處于世界先進水平，是很好的愛國主義教育等人文素養(yǎng)教育案例。

對于這兩個案例，筆者是這樣運用的。

“雜交水稻技術(shù)需要多學(xué)科知識”案例處理：以勇于創(chuàng)新、實踐和思想教育為重點，兼顧“需要多學(xué)科知識”。先介紹技術(shù)背景，“突破了水稻為自花傳粉植物而無雜種優(yōu)勢的傳統(tǒng)觀念”；再介紹社會背景“20世紀(jì)90年代后期，美國學(xué)者布朗拋出“中國威脅論”，撰文說到21世紀(jì)30年代，中國人口將達到16億，到時誰來養(yǎng)活中國；閱讀材料，分析雜交水稻技術(shù)應(yīng)用了哪些學(xué)科的知識；最后通過在展示袁隆平在科學(xué)與技術(shù)方面的主要貢獻基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生以“仇富不仇袁隆平”這一網(wǎng)絡(luò)議題進行討論。

“我國航天技術(shù)”案例處理：采用問題引導(dǎo)的方式，先讓學(xué)生體會航天技術(shù)是多學(xué)科知識、多項先進技術(shù)支撐的結(jié)晶；再以兩個航天

方面的具體案例加深對教材內(nèi)容“技術(shù)是綜合知識的結(jié)晶”、“技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系”的理解。即通過“火箭的原理是什么？應(yīng)用了什么學(xué)科？”、“宇航員是通過什么方式與地面通話的？應(yīng)用了什么學(xué)科？”等問題引導(dǎo)學(xué)生大概了解“航天技術(shù)需要多學(xué)科知識”。然后，通過小案例一“彭道儒（中國最早使用納米技術(shù)的發(fā)明家）研制的‘823保護劑’應(yīng)用到長征號火箭上，使我國長征號發(fā)射成功率由原來的34%上升到98%”；小案例二“研制中國‘飛天’航天服的一個細節(jié)：科研人員如何利用仿生學(xué)解決航天服肘關(guān)節(jié)處自由活動難題的”，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論。

再好的工具，沒有運用技術(shù)，也做不出好的產(chǎn)品；再好的制作技術(shù)，沒有創(chuàng)新的頭腦設(shè)計，也做不出好的發(fā)明。

選擇學(xué)生感到親切的案例替換學(xué)生陌生的案例

學(xué)生對感到親切的案例和相對于感到陌生的案例的態(tài)度完全不同。但親切的案例不一定是他們熟悉的，熟悉的案例不一定感到親切。

第一章第一節(jié)在“技術(shù)的自然屬性和社會屬性”部分，“一項立體農(nóng)業(yè)生態(tài)工程”案例對于學(xué)生來講很陌生，只能通過教師講解或?qū)W生自學(xué)加討論的方式，這個案例才能達到教學(xué)基本目的。但由于與學(xué)生缺乏共鳴，效果不會太好。筆者便選用了“北京十三陵水庫抽水蓄能電站”這一技術(shù)案例。選取這個案例一是因為學(xué)校距電站很近；二是經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有多一半的學(xué)生對這一身邊的抽水蓄能電站知之甚少；三是由于這個抽水蓄能電站的先進性、社會作用、教育意義與教材中的案例相當(dāng)；四是由于有少數(shù)學(xué)生對抽水蓄能電站有所了解，但程度不同。所以，選用這個案例，可以采用通過問題引導(dǎo)、討論、師生互動等多種方式結(jié)合進行教學(xué)。

用多媒體打開“北京十三陵水庫抽水蓄能電站”天池圖片，學(xué)生便知道是蟒山上的天池，所有學(xué)生的興趣都被激發(fā)出來，經(jīng)過討論、個別學(xué)生的介紹、教師引導(dǎo)，以及學(xué)生利用物理知識分析后，明白“天池的水是用來發(fā)電的”，知道十三陵水庫抽水蓄能電站采用北京用電低谷時抽水蓄能，用電高峰時放水發(fā)電的原理解決北京高峰用電緊張、低谷電能浪費問題后，很多學(xué)生興奮不已。接著，引導(dǎo)學(xué)生對這一案例討論分析體會技術(shù)的自然屬性和社會屬性，收到很好的教學(xué)效果。

選擇用學(xué)生身邊技術(shù)案例替換企業(yè)或研究機構(gòu)開發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新案例

如果能夠采用學(xué)生自己的或他們身邊的技術(shù)案例，使案例的水平層次接近于學(xué)生經(jīng)過努力能達到的水平，對多數(shù)學(xué)生的觸動就會更大，更能夠激發(fā)他們的創(chuàng)新潛力和創(chuàng)造欲望。

第二章第一節(jié)的前兩部分，教材的本意是通過兩個案例，讓學(xué)生初步感受設(shè)計的過程，以一個案例為主，使學(xué)生體會到設(shè)計及其特點。為了更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力和創(chuàng)造欲望，同時也對設(shè)計過程有一個較為全面、真實的認(rèn)識，筆者將這兩節(jié)課進行了改動。前半節(jié)課先以一個案例為主，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出技術(shù)設(shè)計經(jīng)歷什么樣的過程，后面用一節(jié)半課的時間以我校三名學(xué)生設(shè)計的“移動式交通信號燈”（這個設(shè)計曾獲北京市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎）為技術(shù)案例，按照他們真實的設(shè)計過程，介紹他們“發(fā)現(xiàn)的問題”、“調(diào)查問題的普遍性”、“明確設(shè)計方向”、“調(diào)查、搜集相關(guān)問題的各種信息，形成設(shè)計思路”、“制定的設(shè)計方案”、“制作模型”、“優(yōu)化設(shè)計方案的主要過程”等方面較系統(tǒng)地向?qū)W生展示這個創(chuàng)新的設(shè)計過程。其間穿插著引導(dǎo)學(xué)生“思考”、“猜測”、“評價”、“總結(jié)”等雙向互動和討論過程。并結(jié)合近兩年北京市青少年科技創(chuàng)新大賽中工程類的獲獎項目表，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下總結(jié)出設(shè)計特點。

教學(xué)實踐證明，經(jīng)過上述改動，大部分學(xué)生內(nèi)心深處被本校同齡人的發(fā)明創(chuàng)新所觸動，對這三名同學(xué)精誠團結(jié)、敢于挑戰(zhàn)困難、堅持不懈并最終獲得成功感到欽佩。同時，不再認(rèn)為“技術(shù)創(chuàng)新是大人們做的事情、是發(fā)明家的事”，相當(dāng)一部分學(xué)生表現(xiàn)出了自己也要設(shè)計實踐的愿望。

可見，通過展示與互動結(jié)合的方式應(yīng)用這一案例，使學(xué)生感受設(shè)計特點、設(shè)計過程的同時，在情感上、創(chuàng)新意識上有一個飛躍。

通過案例能較好地培養(yǎng)學(xué)生技能

地質(zhì)版《技術(shù)與設(shè)計1》教材在第四章《工具與設(shè)備常識》，我們采用的是分類介紹，配合實踐的方式，這種方式能夠使學(xué)生對木工工具、鉗工工具、工藝有一個較為全面的認(rèn)識，符合大部分學(xué)生的實際情況。但是，通過多媒體方式，在兩課時內(nèi)讓學(xué)生觀看工具的使用，就如同走馬觀花。一課時介紹工藝，就沒有足夠的時間進行親身實踐。學(xué)生在設(shè)計自己的設(shè)計作品“多功能學(xué)習(xí)用品盒”的過程中，在木工工具和木工工藝方面還要邊學(xué)邊做。這就導(dǎo)致學(xué)生出錯的幾率高，做出的設(shè)計作品質(zhì)量較低，使學(xué)生的成功感大打折扣。

筆者在這部分就適當(dāng)減少了這部分的完整性（如學(xué)生需要以后可以再補上），增加一個“七巧板及其無蓋盒”的案例。采用這種方式處理的目的是以“七巧板及其無蓋盒”案例的制作過程為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷應(yīng)用“多功能用品盒將會用到的各種工具”的過程，體驗這些工具使用的技巧。

這個案例的主要內(nèi)容是，給出“七巧板及其無蓋盒”的圖形及其尺寸，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷在原料板上畫線、鋸割、毛料加工、做榫、組裝等木工的主要工藝過程。在這個過程中，學(xué)生先后應(yīng)用了角尺、直尺、鉛筆、鋸、刨、銼、砂紙、砂輪、手電鉆、鑿、錘、臺鉗等手工工具。根據(jù)需要，對畫線技巧（如何畫線最終零件尺寸不會變小、不給毛料加工帶來困難、最大限度節(jié)約原材料等）、鋸使用技能、利用砂紙、銼打磨較小部分、用刨刨削大側(cè)邊、做榫方法，組裝方法等技能進行了培訓(xùn)。

從教學(xué)實際看，這個案例的缺點是占用了較多課時，教師的組織難度較大（有多次講解、演示、操作與輔導(dǎo)過程），優(yōu)點是學(xué)生對最終的作品有極大的興趣，使大多數(shù)學(xué)生都能夠以積極的態(tài)度去學(xué)習(xí)、實踐相關(guān)技術(shù)技能。由于有這個案例的鋪墊，對后面“原型與模型的制作”有了一定的影響，學(xué)生能夠在制作自己的創(chuàng)新作品時少走彎路，節(jié)約時間，做出自己滿意的創(chuàng)新設(shè)計作品。

擺在教師面前的教材案例是相同的，不同的選取、應(yīng)用對學(xué)生技能、方法、創(chuàng)造潛能開發(fā)等方面的效果是不同的。如何選取、應(yīng)用案例，達到培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)這一通識性教育要求，為學(xué)生今后在技術(shù)設(shè)計等方面的創(chuàng)新性工作積累知識、方法、技能、經(jīng)驗，這是通用技術(shù)教師需要長期探索的方向之一。