丁占濤



◆摘 ?要:現在好多學生感覺學習沒意思,有厭學情緒,其中一部分原因在于現在教學過于單調,沒有從學生認知的角度出發。鑒于此,我以555時基電路為例,引入項目教學法,突出學生的主體地位,發揮教師的指導作用,給出實際問題,激發學生的學習熱情,培養學生的團隊精神、探究意識和創新能力,提高學生的通用技術核心素養。
◆關鍵詞:項目教學;創設情景;自主探究;合作探究;實踐探究;拓展應用
通用技術是以提高學生的學科核心素養為主旨,以設計學習、操作學習為主要特征,是一門立足實踐、注重創造、體現科技與人文相統一的課程。其學科核心素養主要體現在五個方面:技術意識(有意識)、工程思維(會分析)、創新設計(想出來)、圖樣表達(畫出來)、物化能力(做出來)。在教學實踐中如何激發學生的學習熱情,如何在通用技術教學中提升通用技術學科核心素養是我們技術教師面臨的急需解決的問題。基于這些問題我以555時基電路為例,引入項目教學法,把通用技術學科核心素養培養貫穿于教學中進行了大膽的嘗試。
20世紀90年代以來,世界各國的課程改革都把學習方式的轉變視為重要內容,項目教學法萌芽于歐洲的勞動教育思想。所謂項目教學就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理.信息的收集,方案的設計,項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。其顯著的特點是“教師為引導、學生為主體,以任務驅動,自主探究為過程”,它改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。
555集成電路是通用技術學科中一個知識模塊,是近年來浙江省通用技術高考的熱點,雖然高考只要求會用就可以,但是我從近幾年的教學中發現單講如何應用,效果比較差,其主要原因有:①單純的講授式教學學生很難理解;②這種教學過程比較枯燥無味,學生比較反感;③這部分知識是純大學內容,與小學初中乃至高中是完全脫節的,沒有基礎。所以我一改以往的教學方法,以通用技術學科核心素養為指導,遵從學生的認知規律,理論結合實踐,采用項目教學法,歷經“創設情景——自主探究——合作探究——實踐探究——拓展應用”的過程,激發了學生探究的欲望,增強了學生學習的內驅力,收到了良好的教學效果。
一、創設情景,明確任務
請大家把桌子上的電子元器件盒子打開(預先在盒子里放了一個聲光控報警器),這時里面的蜂鳴器鳴叫起來,并且盒子上的兩個發光二極管也交替閃爍了起來。有的同學被這突如其來的聲光下了一大跳,以為把元器件弄壞了,馬上把盒子合上了,此時鳴叫聲沒有了,兩個二極管也不閃爍了。這時告訴學生這是一個光控報警器,這里面有個元器件555集成塊做了控制元器件。555集成塊在生活中應用比較廣泛,如電子檢測、儀器儀表、家用電器、音響報警、電子玩具等諸多方面,可用作振蕩器、脈沖發生器、延時發生器、定時器、方波發生器、單穩態觸發振蕩器、雙穩態多諧振蕩器、自由多諧振蕩、鋸齒波產生器等。現在大家打開桌子上的元器件盒,這是聲光報警電路所用到的元器件,請大家把自己當作一名工程師設計師,帶領自己的團隊(事先已分配好)來完成這個項目,遇到困難我會隨時進行指導。
二、自主探究,提出方案
由于學生已經有《技術與設計1》作鋪墊,馬上會想到設計的一般步驟:發現與明確問題,制定設計方案,制作模型或原型,測試、評估及優化、編寫產品說明書。當前恰好處于制定設計方案階段,(①搜集信息,②設計分析,③方案構思,④方案呈現,⑤方案篩選)。他們馬上把所有元器件進行信息的收集,發現只有555集成塊不熟悉,其他都是經常應用到的元器件,接下來就是查找555集成塊相關資料,發現很多資料都會給555集成塊的功能表,另外還查出了其他各腳的作用。接下來就是探究其功能表的應用。
這是某小組成員搜集到的一道相似的光敏報警電路題,學生通過識讀簡單的電子電路圖,分析電路圖的工作原理,手工繪制有關缺線,這不就是技術核心素養中圖樣表達的體現嗎?
在自主探究中,學生認真觀察研究功能表后,會發現555集成塊中,4腳、2腳、6腳決定著3腳的輸出結果,再觀察電路圖發現4腳已經連接Vcc,現有a,b,c三點可與2腳與6腳連接,這時又要仔細對這個技術問題進行感知體悟(技術意識),而且還要基于這個問題進行創新性方案構思去進一步解決這個問題(創新設計),這個過程中方案可能有錯誤,但是,學生經歷了這個過程感悟會很深,理解會更加透徹。當然關于555時基電路的應用題目很多,學生通過自主不斷的探索交流,會逐步對其有所認識。這個學生過程不正是我們所希望看到的嗎。
三、合作探究,確定方案
當個人自主探究后都會對555集成塊有一定的認識,對于設計這個項目,大家進行了交流討論,一致認為要按電子控制的組成進行設計:
輸入為光敏電阻組成的分壓電路,控制為555集成塊電路,輸出為三極管和發光二極管和有源蜂鳴器組成。這時大家又把設計的方案進行了交流。在這個過程中爭論肯定多,最終統一了意見。確定了兩種方案
在小組合作學習中每個學生將自己的設計方案進行了交流,小組成員再通過系統的分析比較權衡,將小組最終方案拿出來(技術核心素養的工程思維)與其他小組進行分享,這不正是我所要達到的一個目的:以人為本,激發學生學習的內驅力嗎?
四、實踐探究,運行方案
在學生通過自主探究合作探究學習后,已經把基本的光敏報警電路設計出來,接下來就是測試評估及優化。他們把元器件拿出來對照電路逐步插接,并測試效果。實踐成功后,再設計簡單的電路板,用洞洞板焊接封裝一個小盒子里,就做出了一個完美的事物來了。在這個過程也是考查學生平時學生實踐動手能力,以及電路故障排查能力,過程的艱辛與成功的喜悅,會大大激發學生的興趣。這不正是通用技術核心素養的體現嗎?
五、拓展應用,實踐推廣
教師的指導:
1.通過上面的學習,我們再來想一下:
(1)如果V2在用的過程燒壞了怎么辦,現在只有一個PNP管,該電路又該如何連接呢?
(1)在原電路中,進行電路搭接及調試時,無論光照強度如何,蜂鳴器都不發出聲音,產生該問題的原因是( )
A、集成塊的3腳與4腳焊點相連
B、三極管V2被擊穿
C、光敏電阻Rg連焊
D、Rg與RP的位置弄反
通過這一環節的加深學習,學生初步加深學生對555集成塊知識的掌握。
2.我們學校內的路燈天黑了燈就亮了,早上路燈又滅了,這個過程如果要人工來控制是不是很麻煩,我們再來做一個項目:結合前面剛才電路知識,應用555集成電路設計一個光控路燈呢?要求:白天路燈不亮,晚上亮。大家要發揚自主創新和團隊的力量,爭取一周內完成此項目,我們組織老師進行評獎,可以查閱相關資料。此項作業是555集成電路學習的一個升華,要求比較高,學生要把《技術與設計1》和《技術與設計2》以及《電子控制技術》三本書的知識結合起來才能完成這個項目。有了聲光報警電路學習以及前面所學知識做鋪墊,這個項目還是能夠完成的。在這些學習過程中,也讓學生體會到設計的艱辛,團隊的力量的重要性。此過程更把技術的五個核心素養技術意識、物化能力、工程思維、圖樣表達創新思維體現的淋漓盡致。
在這次的教學實踐中,我發現項目教學法非常高效,它把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的能力。學生在整個過程中,學會思考,學會發現問題、解決問題,進而增強信心、提高學習積極性、鍛煉能力,從而提升了通用技術核心素養。
參考文獻
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