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(lái)，“通用技術(shù)”可有可無(wú)，原因就是高考沒(méi)考這一門。下面分析一下，是不是通用技術(shù)一點(diǎn)都不關(guān)高考的事。

《通用技術(shù)必修2——技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中，有一節(jié)講“水火箭”的設(shè)計(jì)，其目的是想讓學(xué)生更直觀地了解運(yùn)載火箭發(fā)射、升空、回收的過(guò)程，從而進(jìn)一步掌握以系統(tǒng)分析的基本方法知道簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的有序性和整體運(yùn)行效果。課本中首先提到水火箭的一些性能指標(biāo)，里面提到用600ml的飲料瓶做動(dòng)力艙，升高高度>5m，射程>20m，初步思考應(yīng)該跟拋物運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)有關(guān)。當(dāng)提到到水火箭飛行時(shí)其本體的受力分析，里面說(shuō)到了重力和空氣動(dòng)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(jìn)去。自此，學(xué)生將進(jìn)一步掌握物體受力分析，并學(xué)會(huì)考慮動(dòng)態(tài)因素（雨天雪天）的影響，學(xué)會(huì)更全面更仔細(xì)地思考分析問(wèn)題，這對(duì)解決物體受力分析是非常有幫助的。

接下來(lái)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(dòng)量守恒定律和反沖運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。在設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)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(yuǎn)等。此時(shí)教師需引導(dǎo)學(xué)生思考。首先，與動(dòng)力艙內(nèi)氣壓有沒(méi)有關(guān)系，由動(dòng)量守恒定律及其推導(dǎo)公式可以得出，“動(dòng)力艙氣壓越大，水噴射速度越大，飛行高度越高，射程越遠(yuǎn)”。但是提醒學(xué)生注意，并不是氣壓越大越好，一旦氣壓超過(guò)艙體承受能力，會(huì)引起艙體爆裂，這個(gè)一樣適用于真實(shí)火箭。接著，考慮在動(dòng)力艙里面裝多少水的問(wèn)題。一定范圍內(nèi)，動(dòng)力艙內(nèi)水量越大，水火箭獲得的初動(dòng)能就越大，射程就越遠(yuǎn)，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(shí)），如果艙體殘留太多的水會(huì)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(jì)的時(shí)候要考慮的了。第三，根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)發(fā)射仰角為45°時(shí)射程最遠(yuǎn)，但考慮到水火箭飛行中受到空氣阻力等影響，實(shí)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(lì)同學(xué)們進(jìn)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(yùn)用到運(yùn)動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)等知識(shí)。比如水火箭頭部的設(shè)計(jì)應(yīng)該是尖狀的，減少空氣阻力對(duì)水火箭的阻礙；箭體應(yīng)該是流線型的，便于氣流的通過(guò)，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(dāng)然，還要考慮水火箭的箭翼以提高飛行的穩(wěn)定性。通過(guò)以上思考，對(duì)水火箭進(jìn)行再設(shè)計(jì)，再試飛。解決了一級(jí)火箭后，還可以繼續(xù)深入拓展，水火箭能不能弄成三級(jí)水火箭呢？鼓勵(lì)一部分有能力的學(xué)生繼續(xù)思考并設(shè)計(jì)。

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

再看一個(gè)電學(xué)的例子。《通用技術(shù)必修1——技術(shù)與設(shè)計(jì)1》中提到“電路圖的識(shí)讀”。課本中舉了兩個(gè)例子，一個(gè)是“燈泡亮度可調(diào)電路”。很多同學(xué)一看這個(gè)圖就能恍然大悟，通過(guò)控制滑動(dòng)變阻器的大小改變電路中電流的大小，使燈泡的實(shí)際功率變大變小，燈泡亮度就能發(fā)生變化。我們的臺(tái)燈上那個(gè)調(diào)節(jié)燈泡亮度的旋鈕其實(shí)就是連接滑動(dòng)變阻器。學(xué)生們還注意到有一個(gè)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(shí)，通過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考，可得出電容起到穩(wěn)壓的作用，使燈泡不會(huì)閃爍。通過(guò)學(xué)習(xí)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的電路圖例，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單電路的掌握和對(duì)電容器的進(jìn)一步知識(shí)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(duì)物理等學(xué)科的幫助非常貼切。對(duì)平時(shí)在物理課堂上知識(shí)掌握不牢的學(xué)生來(lái)說(shuō)，通用技術(shù)課是他們知識(shí)的再加工過(guò)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