通用技术课堂结合创客理念的探究

发表时间:2020/12/16   来源:《中小学教育》2020年9月25期   作者:蒋高峰
[导读] 通用技术是门具备知识性、应用性与时代性的学科
        蒋高峰
        浙江省绍兴市越州中学 312000
        【摘要】:通用技术是门具备知识性、应用性与时代性的学科,结合创客思维进行教育,改变传统教学模式,创新课堂,激发学生自主学习的兴趣,培养学生创新思维,加强学生实践能力,提高独立解决问题的能力。
        【关键词】:通用技术   创客思维   设计
        当前越来越多的教育工作者关注到创客理念,作为一名通用教师,笔者在关注到创客理念的时候不禁觉得可以将创客理念与通用教学结合起来,在学习前沿科技“玩创新”的过程中同时能更好的提高通用技术的学科核心素养。
        创客理念在社会上的表现是较为前沿的,诸如:智能家具、物联网、机器人等等。而在学校内,对此有兴趣的人也并不在少数。对于通用课堂来说,无实物的教学是枯燥乏味的,尤其是选考部分的电子控制技术方面。对于物理基础较弱的学生,难度是非常大的。将创客引入教育,让学生通过自主探究和动手制作,能更感性的学习认识通用技术中所提到的概念和实物的用途。
一、技术因人而生:创设情境
        创设一个学生生活中的情景:傍晚天暗之后,走廊灯每天都要有人逐个将其打开,晚自修结束之后又必须安排人逐个将其关闭。若有一天忘记没关,灯就会亮到第二天早上。而且晚自修期间走廊灯也一直点亮着。
        提出问题:遇到这样的情况,你有何解决的办法?
        技术的发明与变革其中一条重要途径就是来源于人们对生活所遇到的问题,针对于这些问题,不断的去提出更好的解决方法,使技术得以提升。
        创客精神其实是我们通用技术教学中所必须的一种精神,追求创新,将创意努力实现。具有这样的一种精神,学生才能积极的动脑且将心中的创意落实并展现给更多的人,而在实现的过程中,学生也能提高创新能力,培养自信,养成更好科学素养。
二、技术不断创新:利用技术
        学生在学习的电子控制系统部分相对于前沿技术其实是非常浅薄的,所以我们选择开源的Arduino Nano主板。因为开源,所以对于这个硬件可以轻易的找到并了解它的使用方式。
        在学习电子控制技术的过程中,我们接触到了很多种类的传感器,要根据需要选择合适的传感器。比如在前面的问题中我们以其中一种为例进行设计:红外辐射与光线控制灯。其中需要选择的是红外辐射传感器和光线传感器。
三、系统的设计:实际案例
        设计的一般过程中发现与明确问题之后制定设计方案。

楼道灯在解决实际的生活问题时,首先要设计合理的结构,电路导线,传感器,单片机等的布局,以及外部灯罩的造型、颜色的选择。其次也要根据目的和结构编写合适的控制程序。。
        我们采用的是红外传感器和光线传感器,因传感器接受到的是一个连续信号,在连接arduino板时需选择其中的模拟信号接口,如A0,A1;而LED灯的控制信号是一个不连续信号,在选择时选择另一边的数字信号接口,如11。外部造型方面根据个人的审美观念可以自我发挥。
        除了硬件方面的制作,还有软件代码的编写。软件编码选择使用的是一款图形化编程软件——Mixly。它利用的是将代码模块化,如同搭积木一般,把所要的程序拼装起来,达到所需的目的。
        在这个过程当中,学生可以先抛开电路中的复杂结构,把控制电路当作一个黑箱,只考虑输出与输入的关系来进行设计,可以更好的将他们自己的创意转化为现实。创客技术的不断发展,为设计提供了基础,用好新技术,在体验设计与制作环节中带来了极大的方便。
四、系统的优化:案例深化
        一个合格的设计作品应该有良好的人机关系,使用方便,效果明显,形态美观等特点。尤其是本作中设计的楼道灯,为了解决原有的问题达到相应目的,必须进行调试。调试的内容包括:工作时环境的亮度、红外线检测人接近的距离、人通过楼道时灯亮所持续的时间。其中考虑的因素是不同人群、通过不同楼层间的时间、人通过楼道所需要的亮度。根据这些考虑因素,通过多次的查询资料和测试,得到所需要的时间,以便达到安全、方便又节约能源的目的。在正常使用过程根据实际需求在进行不断的优化。对于中学生理解通用技术中提到的“性能试验”和“优化试验”有所帮助。
总结:
        创客理念作为教育内容的实践化,有助于学生对于书本知识的使用,有助于学生创新能力的发展,有助于学生实践操作能力的提高。引入创客理念进入通用技术是一件相当必要的事情。通用技术成立至今,有大量的其他学科老师转到这个学科成为专职的通用技术老师。有很多的通用技术老师已经发现这门课不同于以往任教的其他理论学科,这是一门实践的、专业的学科,尤其是如今浙江已经将其纳入高考科目,增加了《电子控制技术》,其对于老师的要求会更高。因此作为一名通用技术老师要更快更好的去适应当今社会的技术变迁,努力学习教育前沿技术,将之转化成教学手段,用以教授学生知识。我也深信,创客理念进中学校园得到技术老师大力支持,身体力行,会有一个更好的发展。
        
参考文献:1.沈建正.机器人在通用技术教学中的应用【J】.2014(01)
         2.Simon Monk著.基于Arduino的趣味电子制作【M】2011.科学出版社
         3.傅骞 谢博超 陈露.Mixly速查手册【OL】
          
       
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