陳志堅 周正廣
摘要:
提高通用技術課堂教學有效性是通用技術課堂教學改革的重要目標之一。本文結合我縣是少數民族自治縣,基礎教育薄弱、科技在農業生產中的轉化率普及率低的實際,將通用技術與科學小發明小創作相結合,使通用技術課程真正實現創新性、實用性和趣味性的作用。為學生的主動學習和知識建構創設一種真實且能激發學生強烈學習動機的學習環境。通過課堂上教與學的雙邊活動,通過參加每年一屆的青少年科技創新大賽, 促進學生各方面協調發展,最終實現提高通用技術課堂教學有效性的目標。
關鍵詞:
通用技術 有效性 小發明 小創造
通用技術作為一門實用性比較強的專業課程,在我校科普科技教育中發揮著重要的作用。通用技術的教學方式很多,為了促進通用技術課程有效性教學,應探究其多樣化的教學模式。最新研究表明,有效教學是指在師生雙方共同的教學活動中,通過運用恰當的教學策略,使學生的基礎性學習、發展性學習和創造性學習得到很好的發展,使學生的基本素質和生命價值得到不斷升華。從新課程理念和有效課堂的基本追求來看,課堂教學有沒有效益,并不是指教師有沒有教完內容或教得認真不認真,而是指學生有沒有學到什么或學得好不好。如果學生不想學或者學后沒有收獲,即使教師教得再辛苦,也是無效教學。同樣,如果學生學得很辛苦,但沒有得到應有的發展,也是無效或低效教學。
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通用技術教學與小發明小創造相結合,能夠充分開發學生的學習潛能,提高學生的學業水平,培養學生的探究能力和創新能力,提升學生的技術素養,使學習通用技術課成為一種樂于發明敢于創造的有意義的創新行為。作為通用技術教師,要想實現有效教學,讓學生在每堂課中都能有所收獲,就必須樹立“效益”意識,以“效”為“的”,有的放矢,把握有效的教學策略。
一、 一、科學小發明小創造離我們并不遙遠
世界知識產權組織對"發明"的定義是:發明是發明人的一種思想,能在實踐中解決技術領域的某一特定問題。從發明的最終成果來看,發明的主要類型有產品發明、方法發明、物質發明等;從發明創造的思維來看,有開拓性發明、組合發明、應用發明、選擇發明和克服技術偏見的發明等類型【2】。科學小發明小創造不同于科學發明的,是青少年兒童根據已有的科學技術知識和實際能力,在日常學習、生活、工作和勞動中,對那些感覺不方便、不稱心的東西,加以改進、改革和創新。所以小發明小創造是實用新型的"身邊科學"和最“有創意的技術”。
全國青少年科技活動領導小組對科學小發明的主要項目作了明確的規定::
第一,發明,指一切具有新穎性、先進性和實用性的科技成果;第二,改進和革新,指對原有物品的形狀、構造或其他方面提出的改進技術方案;第三,新品種,指人工培育的動植物新的品種;第四,發現,是對前所未知的事物、現象及其規律的揭示。
二、明確小發明教學目標,提高課堂教學的指向性
對于一節課來說,教學目標解決的是“教什么”的問題,新課程明確了從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀來設計教學目標。其中,知識和技能維度的目標立足于讓學生學會,過程和方法維度的目標立足于讓學生會學,情感、態度和價值觀維度的目標立足于讓學生樂學。只有制定科學、合理的教學目標,清晰地表述出學生在三個維度上應該掌握的具體程度與水平,才有了明確、清晰的教學方向,明確教學目標是提升教學有效性的前提。
小發明小創造需要遵循以下原則[2],才能取得成功:
1.新穎性原則、 創造科學小發明的本質特征就是新穎。選取的小發明課題必須是別人沒有發明過的、社會上沒有的,即前所未有的新東西。新穎性,從具體上說,小發明作品的主體結構以及原理、方法應是獨立思考、標新立異、與眾不同的。如果只是外型不同,其主體結構、原理、方法與社會上已有的產品基本相同,也不能算是新穎性。
2.先進性原則 是指選取的小發明課題不僅具有新穎的、前所未有的特點,而且要在同類產品或物品中具有各種優勢,就是要考慮發明成果的"品位"問題。如通過作物雜交培養出某種新品種,雖然符合新穎性原則,但與同類作物相比較不具有品質上和產量上的優勢,就是不具有先進性。先進性,從具體上來說,一是技術上先進,就是在制作工藝、方法上能克服某些難點,有所創新、省時、省力或省材料,或引進先進的工具或方法;二是結構、部件和材料上經調整、組合、添換、省略、更新等改革后,產生比較穩定、牢固、安全、靈巧、有效等優勢;三是在功能上,用途增多。使用方便,易于調控等優勢。
3.、實用性原則 是指選取的小發明課題應是實際需要的。作品應具有使用價值,能夠解決日常生活、學習、工作和勞動生產中的某些實際問題,產生經濟效益和社會效益。
4.、科學性原則、 是指小發明的選題必須有事實根據或理論依據,要重視實踐,符合科學原理,不能憑空想象,更不能犯有科學性的錯誤。因此,教師在教學中,要引導兒童少年善于觀察分析,動手試驗,應用科學常識和原理去思考和提出問題。
5.可行性原則。 是指選取的小發明課題,要符合主客觀條件。主觀條件是指兒童少年本身的科學知識,興趣愛好,實際能力,時間和精力;客觀條件是指完成小發明課題所需的材料、工具、設備和經費等。因此,教師要指導學生,選題要從實際出發,量力而行。
三、刪繁就簡模仿入手,由淺入深循序漸進
小發明活動的根本目的是在于提高少年兒童的創造力和實踐動手能力,對于大多數中學生來說,只要他自己設想出來的小改革、小發明課題,而不是模仿別人的照搬照抄的,都可以作為小發明課題。如果要選送參加小發明比賽,就應認真調查了解,不能重復別人已有的發明課題。先進性是相對的,對小發明來說,要求也不能太高,只要在技術上、結構上和功能上有一點優勢,就應看作具有先進性。
小發明是身邊科學,教師要引導學生從模仿入手,由淺入深。講講古往今來古今中外的科學家、發明家的生平故事,激勵學生的創造欲望;通過介紹現成的一些小發明,讓學生制作,結合通用技術“做中學、學中做”特點,開展教學。再引導學生從家庭生活、學校生活和周圍環境中去找尋自己的符合實際需要的課題。例如:[3]
1.自制太陽灶:找一個大號手電筒上的凹面反光碗,用硬質泡沫塑料或木料削一根長約4厘米的圓柱體,直徑以正好能緊緊塞進反光碗的圓孔為宜。在圓柱的一端橫向鉆一個細孔,穿入一根直徑相當于孔徑的鐵絲,然后將露在圓柱外的鐵絲兩頭扳折成90°,各留5厘米即可。把圓柱塞入反光碗的圓孔內,再將鐵絲兩端插在一塊泡沫塑料或木質底板上。將一根細竹簽的兩頭削尖,一頭插在反光碗中央的圓柱上,另一頭插上一小塊土豆。把該裝置放在太陽下,讓反光碗朝著太陽方向,然后,耐心調節竹簽長度,讓插上去的土豆正好位于發光焦點上。要不了多久,土豆就會被太陽光烤熟,發出香味。
2.自制壁掛花籃:材料與工具:雪碧飲料瓶兩個、膠水、刻刀、剪刀。 制作方法: 1. 將一只雪碧飲料瓶的綠色底套取下,剪成蓮花狀,翻轉向下和瓶身粘成底座。 2. 在綠色底套上截取2厘米寬的綠色環,仍套在瓶身上。 3. 去掉瓶頸,在瓶上剪出13厘米長8厘寬的寬帶一條,和3厘米寬的窄帶若干條。 4. 用刻刀在3厘米窄條上刻出花紋?如圖 ,然后將這些窄條向外翻折,由下向上插入綠色環中。 5. 取另一只飲料瓶,利用瓶身,用剪刀剪出6片17厘米長的蒴葉。 6. 將花籃釘在墻上,插入葉子、鮮花,壁掛式花籃就做成了。
3.自制蟑螂捕捉盒:取一張220×150(mm)的硬紙板。 捕捉盒最重要的部分為捕捉面。取一張塑料膜,剪成與盒底相同大小,涂上粘合劑鋪在盒底上。蟑螂能否被捉,關鍵在于粘合劑。粘合劑有兩個作用:一是將蟑螂引入盒內,二是將其粘牢在捕捉面上。引誘劑的調制:將40%的肉粉、50%的面粉、10%的豆餅混合,總量在20克左右,拌好待用。粘合劑是20克松香與10克菜油混合,加熱至膠狀后,把引誘劑與粘合劑混合攪拌均勻,即制成了粘合劑。 把調好的上述糊狀物均勻地涂在已襯上塑料膜的捕捉面上,再按原先畫好的虛線向內折,最后把舌片b插在凹口a內。 由于松香與菜油混合物的不干性,可使誘餌的粘性長達一個星期。將捕捉盒置于蟑螂出沒的地方,因為盒內較暗,兼有蟑螂喜歡的誘餌,所以蟑螂會爬進盒內爭食誘餌,被粘其上。粘滿后,既可將紙盒壓扁棄之,又可揭去塑料膜,調換涂有誘餌的塑料膜,使盒子得以再次利用。 若將捕捉盒的尺寸擴大,并將粘合劑的成分稍作調整,加厚涂層便能制成紙制捕鼠器。
除此之外,我們在通用技術課程中,還開設了自制桿秤、陀螺、紙橋、棉花糖機和水火箭等模仿制作的教學內容,從原理、技術層面以及學生動手能力加以訓練。所謂使用價值,就是小發明的作品能夠滿足人們的某種需要,得到實際應用;經濟效益,是指小發明作品轉入生產后能得到經濟利益。此外,還應考慮到是否有利于社會效益,如果發明的作品不利于人們的健康,對兒童少年有一定的危險性,或有礙于精神文明的,都不符合實用性原則。
四、合理創設教學情境,提高教學有效性
知識與技術的教學都要講藝術,生吞活剝和僵硬灌輸都會事倍功半。要想達到事半功倍的效果,就得想辦法創設教學情境。例如:將15克鹽放在你的面前,無論如何你難以下咽。但當將15克鹽放入一碗美味可口的湯中,你就會在享用佳肴時,將15克鹽全部吸收了。情境之于知識,猶如湯之于鹽。鹽需溶入湯中,才能被吸收;知識需要溶入情境之中,才能顯示出活力和美感。情景教學法在課堂上的運用可以激發學生產生濃厚的學習興趣和主動探究的欲望,提高課堂教學的有效性。
通用技術是一門源于實踐、內容寬泛的綜合性學科,具有生活性、時代性和廣泛性的特征。新課程呼喚科學世界向生活世界的回歸,教學情境的創設首先要考慮與學生現實生活相聯系,尤其是以小發明小創造為教學目標的課堂,更應關注生活生產,解決實際問題。只有在生活化的學習情境中,學生才能切實明白知識的價值。如在講授《紙橋的制作》時,我先播放《趙州橋》的視頻,介紹我國古代勞動人民在橋梁建造史上的創新思想和杰出貢獻,再讓學生觀看《港珠澳大橋》的今世奇觀,一下把學生情緒帶動起來,學生不僅為自己是中國人而感到自豪驕傲,愛國情懷也油然而生,使學生對用舊報紙做材料的“造橋”課極為渴盼,躍躍欲試。在愉快輕松激情的環境中,體會到技術知識的重要性,從而激發學生動手實踐的欲望。
五、選擇恰當的案例,構建有效的課堂
案例分析是普通高中通用技術課教學的一大特色。它在課堂教學中起到了非常重要的作用 。教師通過選擇恰當的案例,可以有效組織教學、提高學生學習的興趣和參與的熱情,達成教學目標 。案例的選擇要適合學生的認知能力、年齡、興趣、聯系實際等特點,符合學生的最近發展區。
1、1.悉心拾材,信手拈來
富川高中有著優良的科技教育的光榮傳統,曾連續四年榮獲廣西壯族自治區青少年科技創新大賽科普劇大賽一等獎,多次被評為自治區級的青少年科技創新大賽優秀組織單位。作為科技教育的學校主管領導,我充分利用每年的參賽機會,對一些優秀展品做細致的觀察和思考,拍照攝像積累素材和案例,為我所用。
在《技術與自然》課時講授中, 我整理了一部分桂林興安靈渠古代水利工程、富川龜石水庫國家濕地公園和富川縣中國大唐風力電力事業的資料,通過案例討論,使學生體會到技術在人類利用自然、保護自然、合理的改造自然、實現人類與自然和諧共處的過程中所起到的重要作用。富川龜石水庫國家濕地公園以及周圍群山丘陵遍布的近百座風力發電機組,已成為富川旅游的一道亮麗景觀,本地學生均有所了解,在通用技術課程中主要是從技術角度分析技術與自然的關系。作為經典案例,無須過多引導,學生能夠較好的得出人類需要合理的利用環境、改造環境、保護環境的結論。
在《高枝剪果器》、《便攜高效植苗器》和《高效殺蟲機》的小發明案例教學中,當我們談論到富川縣曾榮獲“全國無公害水果生產示范基地縣”“中國第一好吃臍橙”稱號時,學生興趣明顯提高,發言積極,討論效果很理想。臍橙作為我縣農業的龍頭企業,科技含量逐年提高,一些便捷高效的小發明小創造深受廣大果農農戶的喜愛。這些討論,讓每一個學生充分意識到通用技術與小發明小創造的重要性。
2、2.選取貼近日常生活、學生感興趣的案例
通用技術課程內容要向小創造發明邁步,教師在教學中要給學生呈現人類群體的生活經驗,并把它們納入到學生生活世界中加以組織, 幫助學生從其生活世界中選擇感興趣的主題和內容,讓學生在濃重生活氛圍中得到陶冶、體驗和理解技術。教師在應用案例時要認真研究,讓案例貼近社會,貼近生活。選用案例的目的是通過案例教學,能讓學生更好地理解教材 。
如在講授設計中的人機關系時,我選用了在我縣較為普及的小型田園管理機的人機關系。我從機器的安全性入題,講述了一個真實發生的事故:有人在疲勞使用該機,因為掛倒檔時褲腳被卷入刀下造成碾壓致死的嚴重安全事故。這雖是一個個別案例,但我們仔細分析機器的各個部件設計得是否合理?車把、掛檔板、油路鍵、扶臂的設計有沒有需要改進的地方?為什么要這樣設計?這個人命關天的問題令學生震驚而無比關切。而這也正充分體現了人機關系所要實現的——高效、健康、舒適、安全四個目標。學習了人機關系要實現的目標后,再問學生:“你們覺得現在自己坐的椅子有沒有實現這些目標,如果沒有,可以怎么改進?”由于這個問題和他們的關系更近,學生就能提出不同的設計方案。還可以叫學生自己舉例分析。這樣就會使得學生在平時的生活中更加注重觀察,注重思考,為小發明小創造打下堅實的基礎。
總之,技術的本質在于創造,技術課程是一門以創造為核心的課程。它通過技術的設計、制作和評價,通過技術思想和方法的應用及實際問題的解決,為學生展示創造力提供廣闊的舞臺,是培養學生創新精神和實踐能力的重要載體和有效途徑。通用技術與小發明相結合的課堂教學的有效性是一種過程,更是一種理念。它不僅關注知識的教育,更崇尚智慧的開啟,要讓學生感受到他們面對的不是一本書,而是一個世界。作為通用技術教師,我們要真正走進新課程,努力學習,刻苦鉆研,加強教學研究,堅持面向全體學生,以培養學生的創新和實踐能力為目標,以選送學生作品參加全國各省一年一屆的青少年科技創新大賽為激勵,使教學更有成效,使通用技術學科成為未來創造發明家的搖籃。
參考文獻:
[1]連進軍.楊旻旻《試論有效課堂教學的主要特征》 《高等理科教育》2007. 2
[2]http://www.doc88.com
[3] ]http://ertong.rondig.com
[4] 《高中通用技術教學參考書》江蘇教育出版社
作者:周正廣
單位:廣西富川瑤族自治縣高級中學(542700)
作者聯系電話:13978483956