通用技术与物理融合教学探究

作者:未知

  摘 要:项目教学是通用技术教学的重要组成部分,也是我校开展通用技术教学的主要方式。将物理与项目教学结合起来弥补通用技术教学的不足,增强项目教学效果。为此,对通用技术与物理的融合教学进行研究。
  关键词:通用技术 项目教学 物理
  引言
  随着创客日益受到社会关注,开展创客教育已成为教育界讨论并实践的热点。创客教育不能滑入到在中小学推广创造发明的歧途,而应是推进跨学科知识融合的STEM教育[1]。因此教师应重视物理知识在项目教学中的应用,推进物理和通用技术项目教学相整合,为项目教学注入新的元素,激发学生的学习热情和兴趣,促进学生动手能力的提升,提高项目教学的质量水平。
  一、项目教学与物理融合分析
  在高中通用技术教学中,教师要用物理知识更新通用技术教学模式,改进课堂教学手段,不断优化教学内容和教学过程,全面提高通用技术教学效率。通用技术项目教学,以物理知识为原理,培养学生的创造力。
  目前高中生由于注重基础学科的学习,缺乏生活生产的经验,对技术的认识和理解还存在许多的误区。[2]比如学生总认为工具的使用很简单,而设计又很高深和神秘,如果不进行项目教学,学生很理解和把握技术思想。同时,在进行项目教学时,学生很容易只知其表,不知其理。往往更多的是如何模仿老师的步骤,而不是自行设计制作。教师展示学生已知原理的教具时,学生对项目的物理原理和实际应用有了直观的认识,更能激发学生的兴趣和创作欲望。
  如在项目教学中“液压机械装置”课堂上,笔者在演示教具操作时,底下的学生“哇”声一片,学生对物理液压原理很熟悉,但是通过项目展示,学生被激发起了兴趣,在制作课堂上,全班的学生都参与了制作,同时制作的小组中,掌握液压原理,自行设计的学生,热情更高,制作的作品更具创新性。融合物理学科的通用技术项目教学,大大的提高了教学的效果和培养了学生的创造力。
  此外,学生通过项目教学与物理的学科的融合的这种方式的影响,学生能够自主的把物理其他的知识融入进来,自行提高项目难度,达到了意外的教学效果。如“液压机械装置”在驱动的部分,老师讲授的是手动驱动,但有的同学想项目可以采用物理中“液压原理”,为什么驱动不能采用物理中的“电力驱动”。在“电力驱动”时,学生使用的电机,必然涉及电路的连接和电机的顺逆旋转,而这个问题的产生,又激发了学生的主观能动性。大大的提高了教学的效果。
  利用物理知識,有效开展项目教学。通用技术(简称GT)在高中课程当中是指信息技术之外的,较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术,在日常生活中应用广泛,对广大学生的发展具有广泛迁移价值的技术。通用技术项目教学,为学生提供动手实践的机会,只有让学生亲自动手参与制作的过程,才能培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。因此,在实际教学中,不能让学生单纯的模仿,而要注重学生创造力的培养,促使学生主动观察、动手和实践,养成细心观察、积极动手的良好习惯。教师以项目教学为例进行讲解,教会学生其中的物理原理,让学生进行自主设计,而非模仿,以小组讨论的方式集思广益,优选设计方案。通过设计促进知识的融合与迁移运用,通过作品外化学习的结果、外显习得的知识和能力。[3]学生通过设计可以更好地理解完成了的工作,从而解决开放性问题。为了顺利开展项目教学法,便于学生探索,教师引导。
  物理知识除了在通用技术项目教学中运用,在通用技术教学课堂的过程也有体现。如在《技术与设计2》第四单元的课程学习中,需要进行开环控制系统和闭环控制系统的设计,课本中的开环控制系统设计案例——电吹风控制系统的设计,也与物理课程中的电学知识有关,在分析该案例时我们需要先画出电吹风的电路图,在该控制系统中控制量是电机的电压,干扰因素是房间的温度、电源电压的波动等,这个案例中就涉及到诸如电路图的绘制,电压、电路元件的串并联、电流的热效应、能量的转换等物理知识的运用。同样在闭环控制系统设计案例——抽水马桶的自动控制系统的设计中,也离不开物理知识的运用,本案例中用浮球作为水位的检测装置,而杠杆机构能实现控制器和比较器的功能,这个生活中的案例就涉及到了水的压强、浮力的应用、杠杆的运用等多方面的物理知识。所以掌握好物理基础知识对学好通用技术课程是很重要的。
  项目教学与物理知识融合的选择应遵循以下原则:(1)真实性。所选择的项目应贴近生活,接近真实,否则将很难发挥技术的中介作用,失去技术探究的意义,近而降低学生实践的积极性。没有技术探究的参与也就谈不上技术素养的培养和提高。(2)知识性。项目内容要切合教学,蕴含知识和能力,能重点地将知识点展现出来,形成较明确的目标,具有一定的挑战性,使学生在探究过程中有目的地解决问题,实现新知识的内化和建构。(3)多样性。现代教育教学环境以及通用技术学科的一些特殊性质,要求以动态的理念指导教学,即按学生已有知识进行理论上的探究存在不同结果,进行实践上的探究存在不同过程及结果。这样,方可实现探究意义与价值的最大化。所以项目要能让学生从不同的方向去思考,这样会带来问题解决的不同方式,同类不同形,让学生充分体验设计的奇妙,也便于评比和评价。(4)可操作性。项目开发之初要以学生现有知识和技能为基础,有利于学生的探索。同时,原材料为生活常见材料,容易获取,作品制作较为简便,使用二到四件工具即可,也便于安全管理。
  结语
  通用技术强调对于学生科学素养与动手操作能力的训练。在通用技术教学中,教师可以将物理知识和通用技术学科的教学进行融合,以物理知识为原理进行通用技术项目教学。教师要善于构建两者间的桥梁,敏锐发现物理和通用技术学科间的一些有效关联。这样,不仅能够达到事半功倍的教学效果,也能够培养学生的创造力。
  参考文献
  [1]秦炜炜(2007).全球化时代美国教育的STEM战略[J].教育技术资讯:10.
  [2]敖铁军.高中通用技术学科合作学习的运用[J].河南科技.2015(21)
  [3]赵中建(2012).为了创新而教育[J].辽宁教育,(18):19.
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