高中通用技術同課異構的分析與思考

費 敏

同課異構模式是指針對同樣教學內容，由多位教師執教，由于教師的教齡、教學風格等存在差異，從而導致內容安排、授課方式等方面存在差異的課堂模式。同課異構的好處是不同教師對同一教材內容的處理方式不同，從而產生不同教學效果，能打開觀課者的教學思路，有利于觀課者深入理解教材。

本文試從三位教師處理相同教學內容所呈現出的不同效果，來淺析三位教師的教學思路。

一、課標的要求及授課的內容

普通高中技術課程標準(實驗)中提到，能通過教科書試驗分析影響結構的穩定性因素，并寫出試驗報告。

兩位教師內容選自粵科版《技術與設計2》第一章“結構與設計”的第二節“探究結構”。一位教師內容選自蘇教版《技術與設計2》第一單元第二節“穩固結構的探析”。雖然粵科版和蘇教版的章節名不一樣，但教學內容符合課標要求。

二、課程呈現方式

(一)教師A授課流程

第一步：知識回顧

師：引導學生回顧上節內容，常見的結構分為實體結構、框架結構、殼形結構三類，并復習了每一類的優缺點。

第二步：視頻引入

師：播放教學視頻《塔科馬大橋坍塌事故》。視頻結束后，讓學生分析塔科馬大橋坍塌的原因。

生：回答教師提出的問題。

第三步：新知講解

師：通過PPT把本節課程的知識點以框架形式展現出來，并講解結構穩定性和結構強度的概念，讓學生對本節課的知識有一個初步的認知。

第四步：學生動手實踐

師：提供現有的工具和材料，如鐵釘、螺絲、木板(40cm×20cm×1cm)一塊、木條五根、鋸子、直角鋼尺、G形夾、銼刀、螺絲刀、羊角錘、木工鉛筆等。要求學生制作小桌子，并且要求學生能根據自己不同的測試方法驗證結構穩定性和強度的相關因素，限時30分鐘。

生：學生動手制作。

第五步：測試分析

生：完成作品后，在小桌子上慢慢增加重物，直到其達到最大承受力，試分析其穩定性和強度，測試完成后寫出試驗報告。

第六步：知識鞏固

回顧本節課的知識內容，要求學生課后了解相關案例，分析結構的穩定性和強度因素。

(二)教師B授課流程

第一步：新課導入

師:播放視頻，視頻中叉子和啤酒罐都以一種不可思議的方式處于穩定的一種狀態，激發學生學習的興趣，引入結構的穩定性。

第二步：學生動手嘗試

師：請同學們拿出一張紙，自己動手試試看如何快速地能讓這張紙立在桌面上。

生：開始動手嘗試。

師：有些同學已經成功地讓紙立在桌面上了，那么同學們有沒有從中悟出一些原因，什么因素會影響我們結構的穩定性呢？

生：回答問題。

教師選擇幾個關鍵詞寫在黑板上。

師：那么究竟是不是如大家所說的那樣呢，我們一一來進行驗證。

第三步：試驗歸納驗證階段

因素一，支撐面積的大小

師：拿出兩個一樣的空礦泉水瓶，分別用正立和倒立的兩種方式放置，然后拿出準備好的小風扇對其吹風，觀察它們是否會倒。

師：從試驗的現象中，同學們能否歸納出結構的穩定性和什么有關呢？

生：支撐面積大的更穩定。

師：講到支撐面，同學們要把支撐面和接觸面兩個分清楚。講解支撐面和接觸面的不同。

[板書] 支撐面積的大小影響結構的穩定性

因素二，重心位置的高低

師：通過一個自制的教具(三個高低不同、大小相同的物塊放在同一可以活動的面上)做一個小實驗。請同學們觀察試驗結果，記錄三個高度不同的物塊倒下的先后順序。

師：同學們看到這三個物塊其實支撐面積是一樣大的，試驗結果是高的物塊先倒，然后是中的物塊，最后倒的是最低的物塊，那么同學們能否從中歸納總結出結構的穩定性和什么有關系呢？

生：重心的位置，重心高比重心低的要不穩定。

師：請你運用所學知識來解釋不倒翁的現象。

生：不倒翁的重心位置特別低所以不容易倒。

[板書]重心位置的高低影響結構的穩定性

師：同學們應該都會有這樣的經驗，人傾斜站立的時候會很容易倒，按理說傾斜站立的時候人的重心位置是不是變低了一點，但是為什么會容易倒呢？那么除了以上的因素外，還有什么影響結構的穩定性呢？比如我們再來看這兩張照片，為什么斜著的比薩斜塔不會倒，裝貨的汽車不會倒呢？下面我們通過一個試驗來給同學們解釋一下。

師：(實物演示)通過一個自制的教具來演示一個小試驗。請同學們觀察試驗，通過重心的重力作用線的變化，同學們能否從中歸納總結出結構的穩定性和什么有關系呢？

生：這根線在支撐面內部不會倒，在支撐面外就會倒。

師：同學們說得很好，如果重心的重力作用線落在支撐面的范圍內，就是穩定的，不會出現傾倒，反之，就會傾倒。

[板書]穩定結構的條件：重心的重力作用線落在支撐面內才可能穩定

因素三，結構的形狀

師：同學們看看以下這些物體的結構形狀有什么共同點嗎？(PPT圖片展示)

生：回答問題。

[板書]結構的形狀影響結構的穩定，三角形的結構更加穩定

師：同學們學習了影響結構穩定的主要因素，能否解釋一下開始上課時，播放的視頻中叉子和啤酒罐沒有掉下來的原因呢？

生：思考并回答。

第四步：學生活動

請同學們用桌上的小圓塊搭建一個結構，比比看哪個小組的結構更加穩定？

小組成員展示小組搭建的結構，并說明影響結構穩定性的因素有哪些。

教師點評：在點評過程中再把影響結構穩定性的幾個因素提出來。

第五步：課后思考

師：在日常生活中，穩定結構應用廣泛，那么不穩定結構也能發揮其功能的事例也很多，請同學們回去考慮。

(三)教師C授課流程

第一步：回顧舊知，引出新課

師：同學們，經過前面的學習，我們初步認識了結構，了解了結構的定義，熟悉了結構的五種常見受力形式，分清了結構的三種類型。這節課就讓我們一起來進一步探究結構——探究一個穩固的結構具有什么特點，受到哪些因素的影響。

第二步：學習穩固結構的特征

師：結構的穩定性是指結構在荷載的作用下維持原有平衡狀態的能力。

師：給出例子讓學生判斷結構的穩定性。

生：思考并回答。

第三步：學生自主探究活動

師：讓學生分小組用不同的材料搭建一個簡易的結構進行承重測試，并做好相應記錄。

材料有木棍、卡紙、鐵絲、吸管、膠帶。

工具有鉗子、剪刀、三角尺、電子秤、1kg、2kg、2.5kg重的杠鈴片。

要求如下：

(1)結構重量不得超過25g。

(2)結構的高度不低于10cm。

(3)平行木棍之間的間距不少于15mm。

測試方法：用杠鈴片對結構進行靜壓承重測試。

評價要點：承重成績=承重/自重，成績高者為優。

第四步：學生展示成果，交流心得

師：組織學生分組交流。

生：以小組展示。展示內容：一是小組的結構設計，二是小組的承重成績，三是小組認為影響結構穩固的主要因素有哪些，四是小組的結構改進措施。

第五步：師生共同總結

師：在制作穩固裝置的過程中，主要考慮了哪些因素？

生：支撐面——支撐面積越大穩定性越好；幾何形狀——結構的整體幾何結構必須科學合理；重心位置——重心越低穩定性越好；橫截面形狀——不同橫截面形狀的構件，所承受力的程度不一樣；連接方式——連接方式是影響結構穩定性的重要因素。

師：總結影響結構穩定性的主要因素：幾何形狀、重心位置、支撐面積。

第六步：拓展提升

思考：可以從哪些方面增加結構的穩固？

(1)調整結構形狀：利用三角形框架及組合結構。

(2)調節重心位置：豎直方向——越低越穩定，水平方向——越靠近支撐面幾何中心越穩定。

(3)增大支撐面積：支撐面積越大越穩定。

三、分析與思考

(一)三位老師特點

A教師教學流程如下：

A教師選取了書本上的案例作為載體，引入新課，講解新知，提供工具和材料，指導學生進行實踐，通過測試學生的作品來鞏固所學知識。在整個教學過程中，教師都是引導學生按照教師的備課思路順利進行，教師處于主導地位。

B教師教學流程如下：

B教師本節課導入形式新穎，以一個不可思議平衡的視頻，引起學生的思考，學生帶著疑問走入新課，引起學生的好奇，抓住學生的注意力。通過一個小試驗，讓學生由感性認識逐步過渡到理性認識，讓學生猜想影響結構穩定性的因素。接著教師通過三個案例來驗證了影響結構穩定性的三個要素。最后教師提供木質材料，請學生利用所學知識搭建結構，通過教師點評小組的成果，再次驗證影響結構穩定性的因素。在教學過程中，教師為了達到教學目的，都在為學生的學習搭建臺階。

C教師教學流程如下：

C教師首先回顧了所學知識，接著教師提要求，學生根據教師提供的材料，進行自主探究活動，通過分析學生的作品，讓學生自己總結出影響結構穩定性的因素和影響結構強度的因素。最后，教師提問從哪些方面可以增加結構的穩定性？從而引發學生進一步思考。在教學過程中，教師和學生共同推進課程進行，體現了“自主、合作，探究”的學習方式，突出了“兩主”的作用，即學生主體的作用和教師主導的作用，教師強調了學生的自主學習，在教師預設的活動下開展教學，層層推進，螺旋式上升開展教學任務。

(二)教師基本情況

表1 同課異構教師基本情況表

從表1可以看出，A教師因教齡較短，上課方式是中規中矩，以教師講解為主，B教師在教學中對學科把握較準，以學生為主，C教師能創造性地設計課程，課堂生成性較多，能熟練地處理預設和生成的關系。