他山之石，可以攻玉

徐桁

通用技術(shù)本身是指信息技術(shù)之外較為寬泛的、體現(xiàn)基礎(chǔ)性和通用性并與專業(yè)技術(shù)相區(qū)別的技術(shù)，和我們的生活息息相關(guān)。然而在很多學(xué)生看來，“通用技術(shù)”可有可無，原因就是高考沒考這一門。下面分析一下，是不是通用技術(shù)一點都不關(guān)高考的事。

《通用技術(shù)必修2——技術(shù)與設(shè)計2》中，有一節(jié)講“水火箭”的設(shè)計，其目的是想讓學(xué)生更直觀地了解運載火箭發(fā)射、升空、回收的過程，從而進一步掌握以系統(tǒng)分析的基本方法知道簡單的系統(tǒng)設(shè)計，提高系統(tǒng)的有序性和整體運行效果。課本中首先提到水火箭的一些性能指標，里面提到用600ml的飲料瓶做動力艙，升高高度>5m，射程>20m，初步思考應(yīng)該跟拋物運動的相關(guān)知識有關(guān)。當提到到水火箭飛行時其本體的受力分析，里面說到了重力和空氣動力。學(xué)生馬上應(yīng)結(jié)合課本分析天氣狀況，不但考慮空氣阻力，還應(yīng)把風(fēng)向、風(fēng)速甚至雨的阻力、雪的阻力都考慮進去。自此，學(xué)生將進一步掌握物體受力分析，并學(xué)會考慮動態(tài)因素（雨天雪天）的影響，學(xué)會更全面更仔細地思考分析問題，這對解決物體受力分析是非常有幫助的。

接下來是重頭戲——水火箭飛行的基本原理分析，能使學(xué)生更好地理解動量守恒定律和反沖運動的相關(guān)知識。在設(shè)計出簡易水火箭后，往往第一次發(fā)射效果并不理想，如高度不夠，射程不遠等。此時教師需引導(dǎo)學(xué)生思考。首先，與動力艙內(nèi)氣壓有沒有關(guān)系，由動量守恒定律及其推導(dǎo)公式可以得出，“動力艙氣壓越大，水噴射速度越大，飛行高度越高，射程越遠”。但是提醒學(xué)生注意，并不是氣壓越大越好，一旦氣壓超過艙體承受能力，會引起艙體爆裂，這個一樣適用于真實火箭。接著，考慮在動力艙里面裝多少水的問題。一定范圍內(nèi)，動力艙內(nèi)水量越大，水火箭獲得的初動能就越大，射程就越遠，飛行就越高。可是一旦水火箭停止噴射（艙內(nèi)外氣壓差等于零時），如果艙體殘留太多的水會增加水火箭的重力，使水火箭提前墜落。怎樣的水量才是最適合的，這就是在設(shè)計的時候要考慮的了。第三，根據(jù)拋體運動原理，飛行高度和射程還跟發(fā)射角有關(guān)。理想的斜上拋運動發(fā)射仰角為45°時射程最遠，但考慮到水火箭飛行中受到空氣阻力等影響，實際上發(fā)射仰角往往要略大于45°。

除了這些因素，我們還鼓勵同學(xué)們進行發(fā)散思維，從造型上考慮，使水火箭的性能更上一層樓。這里運用到運動力學(xué)和流體力學(xué)等知識。比如水火箭頭部的設(shè)計應(yīng)該是尖狀的，減少空氣阻力對水火箭的阻礙；箭體應(yīng)該是流線型的，便于氣流的通過，而飲料瓶的瓶身比較符合該要求，解釋了用飲料瓶做水火箭主體的原因。當然，還要考慮水火箭的箭翼以提高飛行的穩(wěn)定性。通過以上思考，對水火箭進行再設(shè)計，再試飛。解決了一級火箭后，還可以繼續(xù)深入拓展，水火箭能不能弄成三級水火箭呢？鼓勵一部分有能力的學(xué)生繼續(xù)思考并設(shè)計。

上好這樣一節(jié)通用技術(shù)課，學(xué)生通過一系列思考、動手、觀察、再思考、再動手、再觀察……不但比較直觀深刻地了解運載火箭的一些基本原理，而且對物理等學(xué)科的相關(guān)知識進行鞏固復(fù)習(xí)，大大加強了學(xué)生對動量守恒、拋體運動、受力分析等比較復(fù)雜的物理知識的理解和掌握，同時提高了其動手能力和創(chuàng)新能力。

再看一個電學(xué)的例子。《通用技術(shù)必修1——技術(shù)與設(shè)計1》中提到“電路圖的識讀”。課本中舉了兩個例子，一個是“燈泡亮度可調(diào)電路”。很多同學(xué)一看這個圖就能恍然大悟，通過控制滑動變阻器的大小改變電路中電流的大小，使燈泡的實際功率變大變小，燈泡亮度就能發(fā)生變化。我們的臺燈上那個調(diào)節(jié)燈泡亮度的旋鈕其實就是連接滑動變阻器。學(xué)生們還注意到有一個電容和燈泡并聯(lián)在一起，又起什么作用呢？聯(lián)系電容相關(guān)知識，通過教師引導(dǎo)、學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗進行思考，可得出電容起到穩(wěn)壓的作用，使燈泡不會閃爍。通過學(xué)習(xí)這樣一個簡單的電路圖例，加強了學(xué)生對簡單電路的掌握和對電容器的進一步知識加工。

相關(guān)例子甚多，這里不再累述。“他山之石可以攻玉”這句話形容通用技術(shù)對物理等學(xué)科的幫助非常貼切。對平時在物理課堂上知識掌握不牢的學(xué)生來說，通用技術(shù)課是他們知識的再加工過程。可見，通用技術(shù)不是一門“休閑課”，相反，應(yīng)值得所有學(xué)生重視。

責(zé)任編輯 鄒韻文endprint