系统视域下的普通高中电子技术教学

发表时间:2020/11/3   来源:《教学与研究》2020年54卷第19期   作者:阮武林
[导读] 针对普通高中电子技术难学、内容抽象等问题
        阮武林
        上海市华东师范大学第一附属中学  200086
        摘要:针对普通高中电子技术难学、内容抽象等问题,本文立足系统视域,从电子技术教学设计的系统性、“项目教学”、教师授课方法、设计学习转变、半开放性项目载体、教学目标的可检测与教学评价的一致性等角度提出了教学应对措施。
        关键词:电子技术,技术设计,劳动技术,通用技术
        上海二期课改以来,电子技术是普通高中劳动技术学科高二年级重要内容,《普通高中通用技术课程标准(2017)》课程结构中《电子控制技术》、《机器人设计与制作》、《智能家居应用设计》等内容也和电子技术紧密联系,它是信息技术、机器人技术甚至人工智能技术的基础,然而由于现代电子技术的快速发展以及电子技术的抽象性,如何提高高中生学习的兴趣,一直困扰广大一线教师。笔者从事电子技术教学近20年,先后进行多轮教学改革,在教学载体、教学设计、教学方法进行了一些尝试,将电子技术教学视为一个系统,从教学设计、项目教学、教学方法、技术设计、半开放性项目载体、教学评价等多维度进行突破。
        一、要注重电子技术教学设计的系统性
        电子技术经历了从模拟电路向数字电路发展的内在逻辑,模拟电路强调电子电路的基础知识与技术,高中电子技术教学中常用电源正负极电路设计、电源指示灯电路设计、三极管放大原理与应用等项目载体开展教学;数字电路强调数字信号的处理、常用集成电路的使用方法,电子控制系统的构成与应用等。从培养目标来看,电子技术不仅要求学生掌握常用元件的检测,如电阻、发光二极管、三极管、电容器、开关等,也包括常用工具的使用,如万用表直流电压测量和电路调试查错;还包括电路的设计,例如电源指示灯电路的设计、自动报警器电路设计甚至单片机自动控制电路设计等; 情感、态度、价值观层面目标还包括激发学生技术学习的兴趣,应用电子技术解决实际问题,培养创新精神。笔者看来,电子技术教学中,不仅仅要让学生明白怎么去做电子作品,还要让学生明白为什么要这样做,即不仅知其然,还要知其所以然,从而激发学生的情感认同,产生积极的正迁移作用,拉近学生与电子技术的距离。
        同时,教学设计中,还要从教学系统全局考虑普通高中阶段学生技术课学习内容,即思考高一技术学习内容和高二技术学习内容的衔接,思考如何让学生从基础的机械加工技术一步步走向机电一体自动化控制。笔者的做法是:一是要以学生现有的知识、技术为基础,循序渐进;二是要有系统的眼光,分多个模块,规划好每个模块的目标,并设计好每个模块的对接;三是要持续不断地激发学生学习兴趣;四是要立足动手实践,只有不断“手低”,才能逐渐实现远景目标;五要分层次,分别在学生不同的学习阶段实施不同难度的技术内容。笔者将电子技术放在机械加工技术、机械传动技术之后进行,在学生掌握了基本的电子技术之后,才进入单片机自动控制技术学习。
        二、要注重电子技术教学中的“项目教学”研究
        技术学科以项目为载体,相同的知识、技术可以用不同的项目载体,受传统知识结构为中心的教学模式影响,教师习惯于将抽象的电子技术知识、技术直接传授给学生,无形中拔高教学目标又脱离了学生现有知识与技术。到底应如何开展项目为载体的教学,笔者认为教学要处理好电子技术原理的抽象性和电子技术应用的丰富性关系,要让学生在丰富的项目载体中去领悟电子技术原理的抽象性,再应用电子技术原理去实现更多的电子技术丰富性。“项目为载体”即项目为中心,知识、技术是项目下的“养料”,当知识、技术能为项目服务时,可以采用,否者应进行取舍。总之,以项目为载体的教学不是只以让学生完成一个个项目制作为目的,要让学生掌握的是电子技术基础知识与技术,电子技术应用的方法和电子控制思想。
        在项目具体教学方法上,教师还应去研究讲授法、启发引导、直观法、讨论法、 归纳法等应用的范围和条件,应根据不同的技术内容和教学目标去选择合适的教学方法,否则可能会出现过“乱搭配”的现象,如该讲授法的内容,却让学生实验归纳,该讨论、探究的内容,却采用讲授法。教学方法的研究,关键在于教学内容与学情仔细分析,备课要关注方法与内容的一致性思考。
        三、教师做好精讲、透讲、趣讲
        学生是课堂的主体,如果课堂里大部分时间教师自己在“滔滔不绝”的讲,这其实已经是教师主体了,但学生的学习又离不开教师的讲,一节课时间有限,教师讲课的时间多一点,学生实践的时间就少一点,这是一对矛盾。

这就要教师合理安排一节课的教学容量,仅教师“讲解”来说,笔者认为教师要做到“精讲”、“透讲”、“趣讲”。
        “精讲”,首先要把握好教学内容的“深浅”,要根据学生现有的知识、技术水平,知道该讲到什么程度,其次还要处理好各知识、技术的关系,要厘清教学次序,最后精讲还要注意方式方法,难以理解的知识不妨直接告诉学生,如三极管集电极的负载能力为什么比发射极强,4017芯片的为什么需要外围电路,这些知识对大部分同学来说难以在短时间内理解,而有些知识教师就应该少讲,甚至不讲,例如三极管基极电阻大小对集电极电流的影响、如何在4017芯片上实现红绿灯不同的延时时间等,就应该让学生自己动手去探究,因为前面的电子技术学习,学生已经具有了探究的基础。
        “透讲”首先要让学生明白为什么要做这个项目,这涉及一个学习动机问题,也就是教学的导入,笔者常通过创设情境引入新项目学习,以增强学生对电子技术学习的情感认同,并且将多个项目之间形成了一个完整的情境体系;其次要让学生明白做这个项目需要哪些知识与技术,这就是新内容的介绍;透讲还要让学生明白该怎样制作与调试,例如不仅要让学生明白怎样在洞洞板上完成作品制作,还要让他们掌握调试的方法,学生一旦掌握了方法,他们便能在试验中不断调试、修改作品。
        “趣讲”就是要提高语言的趣味性,技术课虽然最终的作品效果往往很有趣,但教师讲的一些知识、技术在学生看来是枯燥的,而且教师讲时间越久,学生就会觉得越枯燥,这就需要提高讲的趣味性,教师可以以一些趣味性语言进行比喻,如用“烤香肠”比喻成晶体二极管,用面包发酵后内的小孔类比电子线路板,用“棕色小糖果”比喻瓷片电容器,“趣讲”也能激发教师自身授课良好情感,弥散在课堂内,让学生觉得亲切,有感染力,无形中也就提高了学生电子技术学习兴趣。
        四、循序渐进、螺旋上升将技术学习向设计学习转变
        只强调技术的学习不是普通高中技术教育的本质,而脱离技术学习的设计学习也是空中楼阁。随着课改的不断深入,设计学习越来越成为学科教学的重点, 刚接触电子技术教学时,笔者和大部分刚入职电子技术课教师一样,思想上有提高学生设计能力的意识,但行动上没有具体的策略方法,课堂上学生电子作品错误可谓“五花八门”,大部分同学也不知道如何去找错,如果得不到教师的及时辅导,学生也不得不自我放弃,旧的问题没有解决,势必影响后续新的电子技术学习内容,久而久之学生对电子技术学习就更没有兴趣了。如何让学生从技术学习向设计学习转变,笔者认为要分析透彻学情,从学生的视角考虑电子技术学习的重点和难点,然后循序渐进、螺旋上升开展教学,笔者最初让学生从电源正负极电源线的设计入手,首先从万用表的认识、常用电子元件的作用、电路焊接方法入手,以直观的方式提高电子技术兴趣,然后进入到数字芯片引脚认识、典型电路应用效果、电路中元件参数的作用,理解电子控制系统中具体元件的作用;最后再以人性化单片机交通灯设计为例,让学生应用电子控制系统三要素(输入、控制和输出)进行控制设计。
        五、形成半开放性项目载体,有助于学生思维的积极参与,促进设计能力提高
        电子技术教学项目载体如果太“封闭”,学生在项目中只能按照教师预设的电路图去制作,这就很难让他们的思维进入课堂,全“开放性”项目过于宽泛,班级教学中对教师的驾驭能力、工具、材料的准备等要求很高;而“半开放性”的项目则能兼顾教师的预设和学生生成,这并不是一种折中的思路,而是符合认知学习规律的,教师预设中往往包括技术、知识的解剖,而学生的生成则是技术、知识的“初步”应用,是初步应用,而不是灵活应用。形成“半开放性”的项目载体,关键在于让学生有可以思维设计的“点”,例如在人性化单片机交通灯中,学生会去思考为什么要“人性化”,然而进一步去思考怎样和人文进行结合。
        六、教学目标的可检测与教学评价的一致性
        课堂教学要根据学情设定课堂教学目标,要体现新课程改革教学理念,然而实际教学中,容易出现教学目标定位含糊不清、目标达成度难检测、目标设计太多等问题。笔者从一致性角度对课堂教学目标的设定和教学评价进行思考,认为教学目标的设定应尽量具体、可检测,将作品的技术目标作为评价学生学习的一部分,例如将一个完整的作品划分为若干微项目,以完成微项目的数量和制作的质量为依据进行评价,具体、可操作的目标有助于学生自我评价、以评价促进作品优化和自我学习,当学生以自我检测、评价的方式完成一个个项目,他们就从学电子技术走向会学电子技术了,而成功的技术体验往往又能进一步激发他们技术学习的热情,从而达到教学过程与方法、情感、态度、价值观的目标。
        参考文献:
1.上海市教育委员会.《上海市中小学劳动技术课程标准》
2.中华人民共和国教育部.《普通高中通用技术课程标准(2017)》
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