信息技術與汽車文化課有效整合教學方法研究

胡常海

摘 要：隨著現代信息技術的發展，中職汽車文化課程教學設計與現代信息技術整合教學是大勢所趨，課堂教學與多媒體網絡技術的有機結合是進行教學改革和教育現代化的重要途徑。

關鍵詞：信息技術 汽車 多媒體 整合

課 題：全國教育信息技術研究“十二五”規劃2012年度立項課題《信息技術與中職〈汽車文化〉教學有效整合策略研究》階段性研究成果之一。課題立項號：122930714。

當今的社會是學習化社會，也是信息化社會，信息技術與傳統的讀、寫、算的學習方式已經融合在一起，從而構成了新式教學平臺，信息技術也“從技術上升為文化”，在教學中發揮著重要的作用。

研究目的：探討現代信息技術與中職汽車文化課程有效整合的教學方法

課型：現代信息技術支持下的多媒體教學

課題：汽車發展史話

研究理念：一是利用現代信息技術的信息功能，開發、選擇、提供較豐富的網上學習研究資源。二是利用現代信息技術的交互功能，培養學生自主研究與合作學習的態度和能力，為適應21世紀科技發展和終身學習的需要奠定初步的基礎。現代信息技術不僅可以提供豐富的信息，而且其便利的交互功能，為自主學習與合作學習的實現提供了必要的支持。互聯網為青少年探索各種知識，了解周圍精彩的世界提供了一個很好的途徑。

一、教學目標

一是基礎知識：車輪、人力車、馬車、瓦特與蒸汽機、卡爾·本茨、居紐、奧托與內燃機、戈特利布·戴姆勒、魯道夫·狄塞爾與柴油機。

二是過程與方法：通過教學活動使學生知道汽車的誕生和發展對人類社會進步的巨大影響；知道汽車動力尤其是蒸汽機、內燃機動力的起源及發展過程；能夠介紹汽車發明之前世界交通的概況和汽車誕生的經過。

三是情感態度價值觀：通過教學樹立學生熱愛祖國、為國出力和立志報國的高尚情操，培養學生吃苦耐勞、甘于奉獻、刻苦鉆研的奮斗精神，塑造努力拼搏的競爭意識和開拓創新的科學意識。

四是教學設想：針對目前中職學生學習興趣不大的狀況，充分運用現代信息技術手段實現與課堂教學的有效整合，充分調動學生的學習興趣，發揮每一個學生的學習主動性和能動性，達到課堂教學的互動、熱烈與融洽。

五是教學手段：信息技術環境下的多媒體教學。

六是教學計劃：1課時。

二、教學過程

1.導入新課

提問：“如今大家逢年過節出門、走親訪友、旅游觀光或者平時公差外出等活動，主要采用哪些交通工具？”

（學生回答后）流媒體展示當今世界交通工具圖片：自行車、電瓶車、電瓶三輪車、摩托車、公共汽車、雙層臥鋪大客車、普通轎車、商務轎車、高速列車、普通火車、飛機、輪船、神舟八號飛船等（圖1、圖2）。

圖1 自行車 圖2 神舟八號飛船

提問：“當今世界上最普遍、使用范圍最廣的交通工具是什么？”

學生回答：“汽車。”

再問：“汽車發明之前，人們使用的交通工具有哪些呢？”

學生回答：“馬車、牛車、人力車、帆船、木船等。”

再設問：“汽車這項影響世界交通新紀元的工具是怎樣發明出來的呢？”

“今天，我們這節課就一起來探究這個問題。”

2.講授新課

汽車的發明不是偶然的，更不是一人之功。汽車的發明和發展是人類社會長期努力的結果，是集體智慧和勞動的結晶。

觀看FLASH動畫：尋找動力。通過動畫進一步激發學生的學習興趣、主動性和能動性，將學生帶入課堂教學的情境之中。

（1）車輪的發明。手拉肩扛→撬→輪子。

多媒體展示：撬、輪子等圖片（圖3、圖4）。

圖3 雪橇 圖4 輪子

（2）人力車、牛車和馬車。人力車→牛車→馬車。

多媒體展示：人力車、牛車、馬車等圖片（圖5、圖6）。

圖5 人力車 圖6 馬車

多媒體展示：兵馬俑銅馬車、諸葛亮木牛流馬、現代馬車等圖片（圖7、圖8）。

圖7 兵馬俑銅馬車 圖8 木牛流馬

由于沒有其他合適的動力來取代馬，馬車時代一直延續了約二三千年。然而馬車孕育了汽車的誕生，它具備了早期汽車的基本結構。

提問：“馬車具備了早期汽車的哪些基本結構？”

（學生回答后）總結：車輪、輪胎、車廂、懸架和制動系統。

無論是人力車還是馬車，由于其動力的限制，無法滿足人們的使用要求。人類開始尋找動力機械。1420年，英國人發明了滑輪車；1465年，意大利人發明了風力推進車；1600年，荷蘭人發明了雙桅風帆車；1630年，法國人發明了發條車。

多媒體展示：滑輪車、雙桅風帆車、發條車等圖片（圖9、圖10 ）。

圖9 滑輪車 圖10 發條車

提問：“以上這些交通工具的缺點有哪些？”

（學生回答后）總結：動力小、速度慢、載重量小、耐久力小、喂養不便等。面對這些問題，人們積極尋求新的動力作為交通工具。

（3）蒸汽機的發明。1774年英國人瓦特研制成功世界上第一臺動力機械——蒸汽機，這一成果為實用汽車的發明創造了必要的條件。其熱效率提高到3%。

多媒體展示圖片：瓦特、瓦特發明的蒸汽機等（圖11、圖12）。

圖11 瓦特 圖12 蒸汽機

提問：“瓦特改良制造的蒸汽機是第幾次工業革命的標志？它使人類社會進入了一個什么時代？學生回答：第一次，蒸汽時代。

多媒體展示圖片：居紐研制的蒸汽汽車、1927年蒸汽公共汽車等（圖13、圖14）。

圖13 居紐研制的蒸汽汽車 圖14 1927年蒸汽公共汽車

再問：“哪國哪一個人在何時發明了蒸汽火車？”學生回答：英國，史蒂芬孫，1814年。多媒體展示圖片：史蒂芬孫、蒸汽火車等（圖15、圖16）。

圖15 史蒂芬孫 圖16 蒸汽火車

續問：“哪國哪一個人何時發明了蒸汽汽船？”學生回答：美國，富爾頓，1807年。

多媒體展示圖片：富爾頓和蒸汽輪船（圖17、圖18 ）。

圖17 富爾頓 圖18 蒸汽輪船

課堂鏈接：簡介富爾頓。富爾頓一生中主要的貢獻是制造輪船。他出生于美國一個貧苦的農民家庭。自幼家境貧困，17歲起就離家自謀生活，由于勤奮好學，為研制當時美國水運交通迫切需要的輪船，從1793—1807年的14年間，進行了艱苦的創制，最終發明了以蒸汽機為動力的“克萊蒙特”號新輪船，并于1807年8月17日在哈得遜河試航，并取得成功。他是世界上輪船的首創者，在人類水運史上揭開了新的一頁。他為世界人類航海事業的發展做出了卓越的貢獻。

（4）內燃機的發展。

①瓦特制造出第一臺實用的煤氣機。1860年，出生于比利時的法國發明家勒努瓦模仿蒸汽機的結構，設計制造出第一臺實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內燃機。勒努瓦首先在內燃機中采用了彈力活塞環，安裝了蓄電池點火系統。這臺煤氣機的熱效率約為4%左右。

②奧托制造出第一臺實用內燃機。1876年，德國發明家尼古拉·奧托依據四沖程工作原理，首創四沖程活塞循環，設計并制造出較為經濟的四沖程往復式活塞內燃機，仍以煤氣為燃料，采用火焰點火，轉速為156.7r/min，壓縮比為2.66，熱效率達到14%，運轉平穩。這在當時，無論是功率還是熱效率都是最高的。它與現代內燃機的原理很接近，是第一臺能代替蒸汽機的實用內燃機。奧托被稱為內燃機的奠基人。

多媒體展示圖片：奧托、內燃機、四沖程內燃機原理和四沖程工作循環等（圖19、圖20）。

圖19 奧托 圖20 四沖程工作循環

③戴姆勒創制成功第一臺立式汽油機發動機。1881年，英國工程師克拉克研制成功第一臺二沖程的煤氣機，并在巴黎博覽會上展出。

多媒體展示圖片：克拉克二沖程內燃機等。

1883年，德國的戴姆勒研制成功第一臺立式汽油機發動機，它的特點是輕型和高速。當時其他內燃機的轉速不超過200r/min，它卻一躍而達到800r/min，特別適應交通運輸機械的要求。多媒體展示圖片：戴姆勒、第一輛摩托車、第一輛戴姆勒汽車和四輪汽車紀念郵票等（圖21、圖22）。

圖21 戴姆勒 圖22 戴姆勒摩托車

④狄塞爾研制成功壓縮點火式內燃機（柴油機）。1892年，德國工程師狄塞爾開始研究壓縮點火式內燃機（柴油機），于1897年研制成功，為內燃機的發展開拓了新途徑。其熱效率達26%。

多媒體展示圖片：魯道夫·狄塞爾、柴油機、最早的柴油機車和單缸柴油發動機等（圖23、圖24）。

圖23 狄塞爾 圖24 最早的柴油機車

1898年，柴油機首先用于固定式發電機組；1903年，用做商船動力；1904年，裝于艦艇；1912年，第一臺以柴油機為動力的內燃機車制成；1920年，開始用于汽車和農業機械。

（5）汽車的誕生。本茨于1879年試驗一臺二沖程單缸煤氣發動機；1885年他研制出世界上第一輛三輪汽車（最高車速可達15 km/h）；1886年1月29日向德國專利局申請發明汽車專利；1886年1月29日被認為是世界汽車誕生日；1886年11月2日專利局正式標準發布，本茨的專利證書也成了世界上第一張汽車專利證書（證號為37435，類別屬于46類，即空氣及氣態動力機械類，專利名為氣態發動機車。這一歷史性的文件開創了世界汽車發展的歷史）。

多媒體展示圖片：卡爾·本茨、本茨制造的三輪汽車、本茨的專利證書、三輪車紀念郵票等（圖25、圖26）。

圖25 本茨 圖26 本茨的三輪汽車

學生活動1：汽車的誕生和發展，是人類智慧的結晶，是許多科學發明家的辛勤勞動、潛心研究和刻苦鉆研的

結果。

提問：“從這些名人創造發明的坎坷經歷中，我們應該學習他們的哪些優秀品質？”。

提問：“同學們走上工作崗位后，他們的事跡有哪些值得我們借鑒和學習？我們應該如何創造出自己的‘一片藍天？”。

（學生回答后）教師總結：他們為了一種精神，一種信仰，為了自己的事業和下一代的幸福，奉獻了自己。我們今天要沖破傳統，學習他們優良的品質和高尚的人格魅力，特別是今天我們的中職學生更要樹立自尊心和自信心，意志堅強、腳踏實地、勇于探索、勇于創新、善于合作；努力做到技術精湛、刻苦鉆研、舉一反三、精益求精；同時敢于吃苦、敢于拼搏、積極奮進，愛崗敬業、服務群眾、奉獻社會，有著真正的自我，有著崇高的生命質量。

學生活動2：當今汽車發展可以說是日新月異，新技術和新能源層出不窮，現在請同學們集思廣益，發揮你們的想象力，說一說未來汽車的發展方向。

（學生暢所欲言后）多媒體展示多款未來汽車圖片：純電動車、太陽能車、魚蛙車、蛙型車、彈型車、蟲型車、橋型車、水陸兩棲車、空中的士、鷂式飛行車等（圖27、圖28）。

圖27 純電動車 圖28 鷂式飛行車

教師總結：總之，未來汽車的發展方向一是注重節能、環保和安全，二是普及汽車電子化與智能化技術。

三、教學反思

本節課采用在信息技術環境下的多媒體教學，充分調動每一位學生的興趣和積極性，課堂氣氛活躍，生生之間互動熱烈，情感體驗得到了升華，圓滿地完成了既定的教學目標和教學任務。

（作者單位：皖江職業教育中心學校）