



摘要:課堂微項目教學是項目化教學與傳統課堂教學的有效組合。新課改明確要求注重學科素養、情境、課程內容的整合,制訂合理的學習目標以引領教學活動。對完成時間較長的項目,教師在教學環節上難以掌控,教學任務的完成難度較大,而設計合理的微項目是一項有效的教學方法。文章以優選實踐項目為基點,學案導學為抓手,精心設計活動為落腳點,整合通用技術相關知識,從而落實三維目標。
關鍵詞:技術實踐;項目化教學;微項目教學
中圖分類號:g633.67文獻標識碼:a文章編號:1673-8918(2025)05-0016-03
新課程要求倡導核心素養理念引領下的多樣化學習方式。根據學生的身心發展規律和技術學習特點,立足學生的直接經驗和親身參與,精心設計和組織學生的學習活動。同時,為了更好完成課堂的教學目標,課堂微項目的選擇與處理就顯得尤其重要。對此,可以從以下幾方面考慮與測試:
接下來,以面包板電路搭建為實例進行課堂設計。
一、 真實情境引入,設計微項目的任務
項目化學習應注重創設真實的教學情境,以培養學生發現問題并解決問題的能力,從而提高學生學習的積極性。筆者結合學生實際情況在學習完通用技術選擇性必修1第3章后設置了難度較低的微項目實踐課。
情境設計依據:
學生的已有知識:剛學習完第3章,分析過較為簡單的電子電路,對數字電路還只是初學階段。
學生的動手能力:初次接觸面包板,對面包板較陌生,搭起來會較慢。
書本上的實踐作業對初學者來說有一定的難度,所以筆者選擇了只要一個集成塊就能完成的項目,而且還包含串聯和并聯的電路。
情境特色:面向學生的現實生活和真實世界
本案例從新聞報紙中選取事件:小偷夜晚破窗盜竊→天黑開窗報警器
微項目的導入:
問題1:如何應用我們所學的技術來解決這一問題?
學生:制作一個報警器系統
問題2:報警器在怎么樣的情況下報警?
學生:天黑并且開窗
問題3:如何運用所學的技術如何來判定“天黑”“開窗”,如何實現“報警”(用學校通用技術實踐室的相關材料與元器件來模擬)
學生:運用光明電阻與可變電阻來判斷“天黑”,干簧管與磁鐵來判斷窗戶的開閉,運用發光二極管和蜂鳴器進行聲光報警。
二、 知識體系建構,融入微項目體驗
微項目——天黑開窗報警器電路設計
主體知識與技能及教學素養目標:
圖樣表達:認識數字集成電路的引角圖,會繪制簡單的組合邏輯電路圖
物化能力:會設計組合電路圖并用面包板搭建測試
融入一:體驗設計的一般過程項目的進程融入二:控制系統中簡單開環控制系統的設計
發現與明確問題從情境出發,明確要設計出天黑開窗報警器
制訂設計方案根據要求畫出電子電路圖(繪制圖樣)
制作模型或原型學習面包板的基本構造,及如何在面包板上搭建簡單的電子電路;根據電路圖選出相應的電子元器件,并在面包板上搭建明確這是一個開環控制系統:
任務一:寫出控制框圖
輸入量→控制器→執行器控制量被控對象→輸出量
任務二:找出三量三器
被控對象:蜂鳴器,發光二極管
控制器:輸入電路與集成塊
執行器:集成塊
輸入量:光線強度(光敏電阻);窗的開關(干簧管)
輸出量:聲音,燈光
控制量:集成塊輸出的高電平(低電平)
優化設計方案測試電路,發現不足之處,修改電路并測試
編寫產品說明書
三、 動手實踐,在實踐中找出問題并試圖解決問題
動手實踐是課堂重要的組成部分,在設計時要充分考慮到學生的實際情況和可能出現的意外情況。如果大部分的學生都未能完成實踐結果,那課堂效果就比較差,學生的成就感也會降低。為了讓學生較好地完成任務,同時讓學生在操作過程中發現并解決問題,從而提高學生的學科素養,可以從以下幾方面去設置。
(一)簡化任務
1. 變全任務為半任務
如電路圖的設計全部由學生完成,改為必要的連線,可大大減少繪圖的時間,很好地提高學生的解題能力。
2. 將動手操作的任務分塊處理
因為學生是初次接觸面包板,所以我們在讓學生了解面包板的基本構造之后,在如何在面包板上搭建串聯電路與并聯電路時直接引用學生所繪制的電路圖,邊講邊練并讓學生核對自己所搭建的電路是否正確。同時,要求學生輸入電路、輸出電路、集成塊的位置事先預定位置基本一致,這樣便于初學者核對,也能大大減少搭建的時間,方便電路的檢查。
3. 在不影響實踐結果所呈現現象的情況下,適當減少所用器材或物品
如在本案例中為了方便學生搭建,將可變電阻換成固定電阻,并且減少到2種型號,且標志明顯,方便學生區分。在本案中直接由集成塊來驅動報警從而省去了三極管作為電子開關的設計,減少了三極管的搭建,方便學生完成任務。
(二)精選情境,巧設問題
在設計微項目時應充分考慮問題的產生,問題的解決,設計優化過程,讓學生在實際操作中打開思路,培養學生發現問題和解決問題的能力。本案例中以報警器為例:
初始設計新問題1——修改設計1新問題2——修改設計2其他問題
天黑且開窗就報警(學生連線圖)
當小偷從窗戶進入后立馬關窗報警立馬停止,此時主人還沒發現怎么辦呢?(學生討論可以讓電路自鎖,如何自鎖,保留學生的各種方法,但課堂實踐采用事先設計好的簡單的二極管自鎖)有了自鎖一直報警也不行,如何按動一下就能停止報警,以能讓電路保持原有功能呢?(學生討論方法保留,課堂采用最簡單的加一按鈕開關)1. 搭建過程中易出錯的地方2. 電路正確,但測試失敗可能的原因3. ……
四、 課外拓展,提升能力
由于課堂時間有限,所能完成的任務也有限,所設計的項目應以點帶面,拓展學生思維。如本案中課堂上只能完成幾項固定的電路搭建,但是在課堂上學生討論時肯定有不同的意見,這個可以讓學生在課后進行自行設計與搭建。如電路的自鎖可以用二極管,也可以用三極管,還可以用觸發器的功能來實現等。學生通過課堂學習,基本掌握了如何在面包板上搭建電路的物化能力。同時,也明白面包板上搭建電路是一種模擬試驗,可以通過面包板的搭建檢驗電路是否合理。在此基礎上,教師可以布置一些更為開放性的任務讓學生自己去發現問題并解決問題。因此,一個課堂微項目的設計可以從幾個維度去考慮:
維度一:技能的強化
師傅領進門,修行靠自己。學生在課堂上應掌握基本的技能要領。本案例中由于剛接觸面包板,學生動手搭建的速度會較慢,設計時避開了三極管的應用,但是面包板的結構、串并聯的接法、集成塊的接法等應掌握。所以學生通過本節課的學習,能自行完成將三極管搭建到面包板上。結合規劃思想,思考怎樣搭建電路,使電路更清晰,又能減少杜邦線的使用。
維度二:設計思維的拓展
項目的實施過程中要盡量拓展學生的思路,鼓勵學生用不同的方法去解決問題。本案例中,我們運用了與非門這一集成塊來設計電路,并讓學生比較哪個電路更合理。同理,本案例在課堂上采用二極管自鎖,也可采用其他方法進行自鎖,如三極管,觸發器也能達到最終目標。
維度三:知識技能的遷移
項目的學習不只是為了完成項目,更重要的是通過項目化學習來提高學生發現問題與解決問題的能力。通過本案例的學習,我們可以從身邊的控制入手設計電路,并在面包板上進行模擬。如教室走廊聲控燈的設計,解決晚自修結束沒人關燈等問題等。
五、 學習評價,教學反思
新課程標準要求建立學習結果與學習過程并重的評價機制,既關注學生技術知識掌握、實踐技能習得、技術作品形成等,也關注學生技術思想方法的發展、技術經驗的積累等。筆者從學生的參與度、知識掌握度(導學案完成情況可體現)、項目完成情況以及課后拓展幾方面的數據來評估,并優化課堂微項目的設計。
本案例中,學生的參與度較高,每位同學都進行了電路的設計過程,從問題的提出到控制系統的要求再到元器件的選擇等。后面的動手搭建全員參與。三分之二的同學完成了初次設計電路的搭建與測試,并取得了成功。約三分之二的同學完成了修改電路的搭建與測試,并取得了成功。學生的圖樣表達能力與物化能力都得到了提高。從具體實例出發,學生體驗了不斷地發現問題與解決問題過程,打開了思路,真實體驗了設計的一般過程,使所學知識運用到了實踐中。
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