有的放矢
2017-10-21陈志坚周正广
陈志坚 周正广
摘要:
提高通用技术课堂教学有效性是通用技术课堂教学改革的重要目标之一。本文结合我县是少数民族自治县,基础教育薄弱、科技在农业生产中的转化率普及率低的实际,将通用技术与科学小发明小创作相结合,使通用技术课程真正实现创新性、实用性和趣味性的作用。为学生的主动学习和知识建构创设一种真实且能激发学生强烈学习动机的学习环境。通过课堂上教与学的双边活动,通过参加每年一届的青少年科技创新大赛, 促进学生各方面协调发展,最终实现提高通用技术课堂教学有效性的目标。
关键词:
通用技术 有效性 小发明 小创造
通用技术作为一门实用性比较强的专业课程,在我校科普科技教育中发挥着重要的作用。通用技术的教学方式很多,为了促进通用技术课程有效性教学,应探究其多样化的教学模式。最新研究表明,有效教学是指在师生双方共同的教学活动中,通过运用恰当的教学策略,使学生的基础性学习、发展性学习和创造性学习得到很好的发展,使学生的基本素质和生命价值得到不断升华。从新课程理念和有效课堂的基本追求来看,课堂教学有没有效益,并不是指教师有没有教完内容或教得认真不认真,而是指学生有没有学到什么或学得好不好。如果学生不想学或者学后没有收获,即使教师教得再辛苦,也是无效教学。同样,如果学生学得很辛苦,但没有得到应有的发展,也是无效或低效教学。
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通用技术教学与小发明小创造相结合,能够充分开发学生的学习潜能,提高学生的学业水平,培养学生的探究能力和创新能力,提升学生的技术素养,使学习通用技术课成为一种乐于发明敢于创造的有意义的创新行为。作为通用技术教师,要想实现有效教学,让学生在每堂课中都能有所收获,就必须树立“效益”意识,以“效”为“的”,有的放矢,把握有效的教学策略。
一、 一、科学小发明小创造离我们并不遥远
世界知识产权组织对"发明"的定义是:发明是发明人的一种思想,能在实践中解决技术领域的某一特定问题。从发明的最终成果来看,发明的主要类型有产品发明、方法发明、物质发明等;从发明创造的思维来看,有开拓性发明、组合发明、应用发明、选择发明和克服技术偏见的发明等类型【2】。科学小发明小创造不同于科学发明的,是青少年儿童根据已有的科学技术知识和实际能力,在日常学习、生活、工作和劳动中,对那些感觉不方便、不称心的东西,加以改进、改革和创新。所以小发明小创造是实用新型的"身边科学"和最“有创意的技术”。
全国青少年科技活动领导小组对科学小发明的主要项目作了明确的规定::
第一,发明,指一切具有新颖性、先进性和实用性的科技成果;第二,改进和革新,指对原有物品的形状、构造或其他方面提出的改进技术方案;第三,新品种,指人工培育的动植物新的品种;第四,发现,是对前所未知的事物、現象及其规律的揭示。
二、明确小发明教学目标,提高课堂教学的指向性
对于一节课来说,教学目标解决的是“教什么”的问题,新课程明确了从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观来设计教学目标。其中,知识和技能维度的目标立足于让学生学会,过程和方法维度的目标立足于让学生会学,情感、态度和价值观维度的目标立足于让学生乐学。只有制定科学、合理的教学目标,清晰地表述出学生在三个维度上应该掌握的具体程度与水平,才有了明确、清晰的教学方向,明确教学目标是提升教学有效性的前提。
小发明小创造需要遵循以下原则[2],才能取得成功:
1.新颖性原则、 创造科学小发明的本质特征就是新颖。选取的小发明课题必须是别人没有发明过的、社会上没有的,即前所未有的新东西。新颖性,从具体上说,小发明作品的主体结构以及原理、方法应是独立思考、标新立异、与众不同的。如果只是外型不同,其主体结构、原理、方法与社会上已有的产品基本相同,也不能算是新颖性。
2.先进性原则 是指选取的小发明课题不仅具有新颖的、前所未有的特点,而且要在同类产品或物品中具有各种优势,就是要考虑发明成果的"品位"问题。如通过作物杂交培养出某种新品种,虽然符合新颖性原则,但与同类作物相比较不具有品质上和产量上的优势,就是不具有先进性。先进性,从具体上来说,一是技术上先进,就是在制作工艺、方法上能克服某些难点,有所创新、省时、省力或省材料,或引进先进的工具或方法;二是结构、部件和材料上经调整、组合、添换、省略、更新等改革后,产生比较稳定、牢固、安全、灵巧、有效等优势;三是在功能上,用途增多。使用方便,易于调控等优势。
3.、实用性原则 是指选取的小发明课题应是实际需要的。作品应具有使用价值,能够解决日常生活、学习、工作和劳动生产中的某些实际问题,产生经济效益和社会效益。
4.、科学性原则、 是指小发明的选题必须有事实根据或理论依据,要重视实践,符合科学原理,不能凭空想象,更不能犯有科学性的错误。因此,教师在教学中,要引导儿童少年善于观察分析,动手试验,应用科学常识和原理去思考和提出问题。
5.可行性原则。 是指选取的小发明课题,要符合主客观条件。主观条件是指儿童少年本身的科学知识,兴趣爱好,实际能力,时间和精力;客观条件是指完成小发明课题所需的材料、工具、设备和经费等。因此,教师要指导学生,选题要从实际出发,量力而行。
三、删繁就简模仿入手,由浅入深循序渐进
小发明活动的根本目的是在于提高少年儿童的创造力和实践动手能力,对于大多数中学生来说,只要他自己设想出来的小改革、小发明课题,而不是模仿别人的照搬照抄的,都可以作为小发明课题。如果要选送参加小发明比赛,就应认真调查了解,不能重复别人已有的发明课题。先进性是相对的,对小发明来说,要求也不能太高,只要在技术上、结构上和功能上有一点优势,就应看作具有先进性。
小发明是身边科学,教师要引导学生从模仿入手,由浅入深。讲讲古往今来古今中外的科学家、发明家的生平故事,激励学生的创造欲望;通过介绍现成的一些小发明,让学生制作,结合通用技术“做中学、学中做”特点,开展教学。再引导学生从家庭生活、学校生活和周围环境中去找寻自己的符合实际需要的课题。例如:[3]
1.自制太阳灶:找一个大号手电筒上的凹面反光碗,用硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体,直径以正好能紧紧塞进反光碗的圆孔为宜。在圆柱的一端横向钻一个细孔,穿入一根直径相当于孔径的铁丝,然后将露在圆柱外的铁丝两头扳折成90°,各留5厘米即可。把圆柱塞入反光碗的圆孔内,再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。将一根细竹签的两头削尖,一头插在反光碗中央的圆柱上,另一头插上一小块土豆。把该装置放在太阳下,让反光碗朝着太阳方向,然后,耐心调节竹签长度,让插上去的土豆正好位于发光焦点上。要不了多久,土豆就会被太阳光烤熟,发出香味。
2.自制壁挂花篮:材料与工具:雪碧饮料瓶两个、胶水、刻刀、剪刀。 制作方法: 1. 将一只雪碧饮料瓶的绿色底套取下,剪成莲花状,翻转向下和瓶身粘成底座。 2. 在绿色底套上截取2厘米宽的绿色环,仍套在瓶身上。 3. 去掉瓶颈,在瓶上剪出13厘米长8厘宽的宽带一条,和3厘米宽的窄带若干条。 4. 用刻刀在3厘米窄条上刻出花纹?如图 ,然后将这些窄条向外翻折,由下向上插入绿色环中。 5. 取另一只饮料瓶,利用瓶身,用剪刀剪出6片17厘米长的蒴叶。 6. 将花篮钉在墙上,插入叶子、鲜花,壁挂式花篮就做成了。
3.自制蟑螂捕捉盒:取一张220×150(mm)的硬纸板。 捕捉盒最重要的部分为捕捉面。取一张塑料膜,剪成与盒底相同大小,涂上粘合剂铺在盒底上。蟑螂能否被捉,关键在于粘合剂。粘合剂有两个作用:一是将蟑螂引入盒内,二是将其粘牢在捕捉面上。引诱剂的调制:将40%的肉粉、50%的面粉、10%的豆饼混合,总量在20克左右,拌好待用。粘合剂是20克松香与10克菜油混合,加热至胶状后,把引诱剂与粘合剂混合搅拌均匀,即制成了粘合剂。 把调好的上述糊状物均匀地涂在已衬上塑料膜的捕捉面上,再按原先画好的虚线向内折,最后把舌片b插在凹口a内。 由于松香与菜油混合物的不干性,可使诱饵的粘性长达一个星期。将捕捉盒置于蟑螂出没的地方,因为盒内较暗,兼有蟑螂喜欢的诱饵,所以蟑螂会爬进盒内争食诱饵,被粘其上。粘满后,既可将纸盒压扁弃之,又可揭去塑料膜,调换涂有诱饵的塑料膜,使盒子得以再次利用。 若将捕捉盒的尺寸扩大,并将粘合剂的成分稍作调整,加厚涂层便能制成纸制捕鼠器。
除此之外,我们在通用技术课程中,还开设了自制杆秤、陀螺、纸桥、棉花糖机和水火箭等模仿制作的教学内容,从原理、技术层面以及学生动手能力加以训练。所谓使用价值,就是小发明的作品能够满足人们的某种需要,得到实际应用;经济效益,是指小发明作品转入生产后能得到经济利益。此外,还应考虑到是否有利于社会效益,如果发明的作品不利于人们的健康,对儿童少年有一定的危险性,或有碍于精神文明的,都不符合实用性原则。
四、合理创设教学情境,提高教学有效性
知识与技术的教学都要讲艺术,生吞活剥和僵硬灌输都会事倍功半。要想达到事半功倍的效果,就得想办法创设教学情境。例如:将15克盐放在你的面前,无论如何你难以下咽。但当将15克盐放入一碗美味可口的汤中,你就会在享用佳肴时,将15克盐全部吸收了。情境之于知识,犹如汤之于盐。盐需溶入汤中,才能被吸收;知识需要溶入情境之中,才能显示出活力和美感。情景教学法在课堂上的运用可以激发学生产生浓厚的学习兴趣和主动探究的欲望,提高课堂教学的有效性。
通用技术是一门源于实践、内容宽泛的综合性学科,具有生活性、时代性和广泛性的特征。新课程呼唤科学世界向生活世界的回归,教学情境的创设首先要考虑与学生现实生活相联系,尤其是以小发明小创造为教学目标的课堂,更应关注生活生产,解决实际问题。只有在生活化的学习情境中,学生才能切实明白知识的价值。如在讲授《纸桥的制作》时,我先播放《赵州桥》的视频,介绍我国古代劳动人民在桥梁建造史上的创新思想和杰出贡献,再让学生观看《港珠澳大桥》的今世奇观,一下把学生情绪带动起来,学生不仅为自己是中国人而感到自豪骄傲,爱国情怀也油然而生,使学生对用旧报纸做材料的“造桥”课极为渴盼,跃跃欲试。在愉快轻松激情的环境中,体会到技术知识的重要性,从而激发学生动手实践的欲望。
五、选择恰当的案例,构建有效的课堂
案例分析是普通高中通用技术课教学的一大特色。它在课堂教学中起到了非常重要的作用 。教师通过选择恰当的案例,可以有效组织教学、提高学生学习的兴趣和参与的热情,达成教学目标 。案例的选择要适合学生的认知能力、年龄、兴趣、联系实际等特点,符合学生的最近发展区。
1、1.悉心拾材,信手拈来
富川高中有着优良的科技教育的光荣传统,曾连续四年荣获广西壮族自治区青少年科技创新大赛科普剧大赛一等奖,多次被评为自治区级的青少年科技创新大赛优秀组织单位。作为科技教育的学校主管领导,我充分利用每年的参赛机会,对一些优秀展品做细致的观察和思考,拍照摄像积累素材和案例,为我所用。
在《技術与自然》课时讲授中, 我整理了一部分桂林兴安灵渠古代水利工程、富川龟石水库国家湿地公园和富川县中国大唐风力电力事业的资料,通过案例讨论,使学生体会到技术在人类利用自然、保护自然、合理的改造自然、实现人类与自然和谐共处的过程中所起到的重要作用。富川龟石水库国家湿地公园以及周围群山丘陵遍布的近百座风力发电机组,已成为富川旅游的一道亮丽景观,本地学生均有所了解,在通用技术课程中主要是从技术角度分析技术与自然的关系。作为经典案例,无须过多引导,学生能够较好的得出人类需要合理的利用环境、改造环境、保护环境的结论。
在《高枝剪果器》、《便携高效植苗器》和《高效杀虫机》的小发明案例教学中,当我们谈论到富川县曾荣获“全国无公害水果生产示范基地县”“中国第一好吃脐橙”称号时,学生兴趣明显提高,发言积极,讨论效果很理想。脐橙作为我县农业的龙头企业,科技含量逐年提高,一些便捷高效的小发明小创造深受广大果农农户的喜爱。这些讨论,让每一个学生充分意识到通用技术与小发明小创造的重要性。
2、2.选取贴近日常生活、学生感兴趣的案例
通用技术课程内容要向小创造发明迈步,教师在教学中要给学生呈现人类群体的生活经验,并把它们纳入到学生生活世界中加以组织, 帮助学生从其生活世界中选择感兴趣的主题和内容,让学生在浓重生活氛围中得到陶冶、体验和理解技术。教师在应用案例时要认真研究,让案例贴近社会,贴近生活。选用案例的目的是通过案例教学,能让学生更好地理解教材 。
如在讲授设计中的人机关系时,我选用了在我县较为普及的小型田园管理机的人机关系。我从机器的安全性入题,讲述了一个真实发生的事故:有人在疲劳使用该机,因为挂倒档时裤脚被卷入刀下造成碾压致死的严重安全事故。这虽是一个个别案例,但我们仔细分析机器的各个部件设计得是否合理?车把、挂档板、油路键、扶臂的设计有没有需要改进的地方?为什么要这样设计?这个人命关天的问题令学生震惊而无比关切。而这也正充分体现了人机关系所要实现的——高效、健康、舒适、安全四个目标。学习了人机关系要实现的目标后,再问学生:“你们觉得现在自己坐的椅子有没有实现这些目标,如果没有,可以怎么改进?”由于这个问题和他们的关系更近,学生就能提出不同的设计方案。还可以叫学生自己举例分析。这样就会使得学生在平时的生活中更加注重观察,注重思考,为小发明小创造打下坚实的基础。
总之,技术的本质在于创造,技术课程是一门以创造为核心的课程。它通过技术的设计、制作和评价,通过技术思想和方法的应用及实际问题的解决,为学生展示创造力提供广阔的舞台,是培养学生创新精神和实践能力的重要载体和有效途径。通用技术与小发明相结合的课堂教学的有效性是一种过程,更是一种理念。它不仅关注知识的教育,更崇尚智慧的开启,要让學生感受到他们面对的不是一本书,而是一个世界。作为通用技术教师,我们要真正走进新课程,努力学习,刻苦钻研,加强教学研究,坚持面向全体学生,以培养学生的创新和实践能力为目标,以选送学生作品参加全国各省一年一届的青少年科技创新大赛为激励,使教学更有成效,使通用技术学科成为未来创造发明家的摇篮。
参考文献:
[1]连进军.杨旻旻《试论有效课堂教学的主要特征》 《高等理科教育》2007. 2
[2]http://www.doc88.com
[3] ]http://ertong.rondig.com
[4] 《高中通用技术教学参考书》江苏教育出版社
作者:周正广
单位:广西富川瑶族自治县高级中学(542700)
作者联系电话:13978483956