基于通用技術核心素養的實驗課程設計

摘 要：近年來，如何提升學生核心素養已成為現在教育的熱點。通用技術要發展學生的核心素養，首先要重視實驗教學，重視實驗課的設計過程，其次教師在課堂中的適度引導，通過教學問題的層層遞進，發散學生的思維，促進學生思考，引導學生動手操作，最終達到提升學生核心素養的目的。

關鍵詞：核心素養；通用技術；實驗教學

一、 引言

核心素養是學生接受相應階段教育的過程中，逐漸形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。通用技術核心素養是核心素養在通用技術學科的具體化，其概括為五方面：技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力。這些核心素養如何在通用技術教學中得到體現，便是所有任課教師所要思考的問題。下面以水箱水位控制系統的實驗教學為例，具體闡述基于通用技術核心素養下的實驗課程設計。

二、 基于通用技術核心素養的實驗教學

水箱水位控制系統的實驗出自蘇教版選修模塊電子控制技術第五章第二節《閉環電子控制系統的設計和應用》中的一個實驗案例。對于該案例的處理多數教師直接用視頻或圖片進行展示，引出水箱水位控制系統的電路圖，然后設計分析，讓學生理解該控制系統的輸入、控制、輸出三者的關系，最后教師進行演示。整個過程中學生都處于被動狀態，筆者認為，實驗教學應發揮學生的主動權，這樣才能促進學生思維發展，提升科學探究能力。該部分教學教師層面核心部分設計如下：

（一） 利用演示實驗創設情境，培養學生通用技術學習興趣

興趣是學習的內動力，在教學過程中，如果學生具有濃厚的興趣，就會取得事半功倍的教學效果。著名特級教師于漪曾說過：“課的第一錘要敲在學生的心靈上，激發起他們思維的火花，或像磁石一樣把學生牢牢地吸引住。”可見要有效地培養培養學生的核心素養，第一步就要創設出好的課堂開頭，在上課一開始就能深深地抓住學生注意力，激發學生的學習興趣。隨著信息技術的發展，電教設備日益普及，教師可利用多媒體軟件向學生展示生活中常見的水箱水位控制系統的案例，比如：太陽能熱水器、校用飲水機、小區高架水塔等。課堂導入中僅憑借幾張圖片、視頻及教師語言進行描述，是無法激發學生的興趣。部分教師采取的措施：演示實驗引入課堂，通過問題式教學創設情境。如圖1教師親身制作水塔水位控制系統模型，并對實驗做了部分的創新，執行器水泵用風扇代替，現場演示，來激發學生的好奇心理，進而提出問題“如果你是設計者，如何使水塔的水位控制在一定的范圍”，探究問題。隨著教學的逐步深入，教師的問題還可以再進一步加深：如果出現斷水，同時水塔中水也處于低水位時，如何避免水泵空轉。此時教師將事先改良好的水塔水位控制模型進行演示，這個演示實驗再次激發學生的好奇心理，有效地培養學生對通用技術的學習興趣。

（二） 積極開展通用技術實驗活動，培養學生通用技術核心能力

實驗能有效地促進學生全身心地投入到活動中，潛移默化地提高學生的操作能力。在活動中，發現問題，積極開展探索，讓學生在質疑探索過程中，提高運用知識解決問題的能力；在解決問題的過程中，學生之間相互交流、分析，調動思維潛能，經歷知識構建、科學推理等活動，培養學生的觀察能力、推理能力、探究能力、創新能力等。

本次實驗活動，教師可將學生分成若干個小組，每個小組桌面上都配置相應的電子元器件，通過創設“如何使水塔的水位控制在一定的范圍”的情境，引導學生對教材中三種水箱水位控制的設計方案進行權衡和比較，選擇合適的方案，本案例選擇教科書中的方案C。電路板采用面包板（圖2），在面包板上搭接電路，讓學生親歷方案的設計、制作過程，從而培養學生嚴謹、負責的態度，培養學生克服困難、大膽探索的品質。此活動對學生綜合能力提出了更高的要求：一方面要準確區分各個電子元器件及其接入電路的特點；另一方面要明確該控制系統的輸入、控制、輸出三者的關系。在整個實驗活動中教師進行適度的引導，如：①引導學生進一步認識電子元器件，②引導學生對此方案難易的把握，讓學生真正地成為活動的主人，更重要的是讓學生感受到實驗成功的喜悅和通用技術的魅力。隨著教學的不斷深入，教師引導學生進一步思考：如果出現斷水，同時水塔中水也處于低水位時，如何避免水泵空轉？通過小組的討論、教師的引導，激發學生的思維，設計出合理的方案（圖2），即水池缺水警報電路。

三、 結束語

在實驗活動中要調動學生思維，引發學生思考，首先必須對教學目標有整體的認識，對教學內容有宏觀的規劃與設計；在開始實驗課前教師應親身實驗，求證該實驗的可行性及安全性；在巡視指導中，對于普遍問題，要突出強調，對于個性問題，可個別指導，充分發揮引導作用。

參考文獻：

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作者簡介：楊海紅，浙江省臨海市，浙江省臨海市大田中學。endprint