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浅谈在高中通用技术教学中对创新实验的探究

发表时间：2021/5/12 来源：《中国教师》2021年6月下作者：杨春竹

[导读] 普通高中通用技术课程是一门立足实践、提高学生的技术素养，提高学生解决技术问题能力的课程。教学实验在通用技术的教学中非常重要。通用技术学科更是要注重学生手脑并用，教师要结合课堂内容，根据学校的各种条件，教师设计创新实验，还需要对实验创新内涵有所理解，在教学中创新，在创新中提升。

杨春竹贵州省遵义市桐梓县第一中学
【摘要】普通高中通用技术课程是一门立足实践、提高学生的技术素养，提高学生解决技术问题能力的课程。教学实验在通用技术的教学中非常重要。通用技术学科更是要注重学生手脑并用，教师要结合课堂内容，根据学校的各种条件，教师设计创新实验，还需要对实验创新内涵有所理解，在教学中创新，在创新中提升。
【关键词】通用技术；创新实验；探究
中图分类号：G688.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051（2021）6-134-02

        我一直在县城的普通高中从事通用技术教学，发现很多通用技术教学现状并不理想，通用技术教学人员不足，很多都是兼职人员来从事通用技术教学。教学形式单一，甚至有很多学校没有开展实验教学，还停留在纯理论的教学模式，有些学校开设的实验教学还处于初级阶段，那么实验教学就无法为通用技术教学服务，更谈不上提高通用技术学科核心素养中的工程思维和物化能力了。在通用技术教学中，如何通过实验教学更好的满足学生技术能力提升的需求呢？
        一、在通用技术课堂的演示实验中加入创新思维
        遵义地区通用技术教材采用的是广东科技出版社，教材中很多演示实验只是一些图片，没有现场演示实验给学生的的深刻印象，我们可以把图片上的实验通过创新的理念，创设一些现场演示实验，促使教学内容和教学方法的优化；创新实验只有符合课堂改革的基本理念，激发学生学习兴趣和思考，培养学生的实践能力和创新精神。创新实验要坚持科学原则，树立科学意识，确保创新实验具有科学性和兴趣性，实验设计时要有规范的实验操作程序和过程，教学演示时讲解明确到位。教师通用实验创新也可以提高教师自己的创新能力和物化能力，提升自己的技术素养，师生都可以在实践中不断成长和进步。
        例如在《结构与力》这一课中，结构的五种常见受力形式学生不太容易分辨清楚，老师讲解收效不佳，这种情况教师就应当考虑用自己设计的创新实验，实验可以很多班级共享，甚至可以保存好教具，用在以后每年的教学中。这一课开始教学时用橡皮来演示五种受力形式，
        我在教学中进行继续做了改进，用一块长60厘米宽40厘米的木板作为演示板，把乐高积木和橡皮筋固定在上面制作出五种受力形式的演示实验，把各种受力形式中不易观察到的微观变化演示给学生看，这样的实验创新更直观，注重实验的直观性，学生一目了然，学生的掌握情况明显提升。
        教师无论是制作的教具还是在演示过程中都要结合学生的学情，根据学情来分析评价自己的教具以及演示实验的效果，充分体现学生为主体和教师服务的意识。例如在《结构的稳定性》一课中，教材只是用几张图片来表示，但几种图片的效果感觉不能真正的让学生体悟实验的原理，无法达到内化的效果，针对这一情况，我采用创新演示实验，最开始用两个矿泉水瓶底部用胶带绑在一起，一瓶装满水，一瓶不装水，用两个的瓶盖作为底部，分两种情况给学生演示。第一种情况，装有水的矿泉水瓶在下面，然后让这个教具立在桌子上，可以成功，下部有水，上面的矿泉水瓶没有水，重心较低，稳定性就较好。第二种情况，把没有装水的矿泉水瓶放在下面，上面的矿泉水瓶有水，这种情况尝试了很多次都不能立于桌子上，可以得出的结论是；重心越高结构的稳定性越差。我对这个实验继续进行改进，让这个演示实验更加直观。运用控制变量法直观演示重心高低影响结构稳定性。

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材料是用三个矿泉水瓶，铁丝和内丝金属接头（主要是利用它的重量，也可以用其它金属块代替），制作方法是先在三个矿泉水瓶盖中间各钻一个孔，上面穿过铁丝，铁丝弯折让它固定在瓶盖上，另一端就是用绕线圈的方式连接金属块，这三个矿泉水瓶盖下面的铁丝长度逐渐变短，这样这三个金属块就构成了三个高度不一样重心位置的装置。那么怎样在上课的时候进行演示呢？把做好的三个装置放在小的薄木板上，然后把木板的一端慢慢的倾斜，重心较高的装置先倾倒，重心最低的最后倾倒。这一套教具制作时要注意选用的材料和重量要一样，铁丝长度一样，那么制作出来的装置重量也是一样的，只是三个金属块的高度这个因素不一样，充分的利用控制变量法，让实验得出的结果更科学。在《结构的稳定性》一课中书上讲解了影响结构稳定性的是三个要素，另外还有两个要素，形状和支撑面积。教师也可以制作出新的教具出来，例如探究结构形状对结构稳定性影响这个实验，可以用乐高积木或者木棒与细绳组装成几个不一样的形状，用木条来推动它们，探究不同形状的结构稳定性，对比得出实验结论，三角形的结构稳定性最好。在探究支撑面大小对稳定性影响这一知识点时，我将废角料(小木块和木棒)用万能胶水粘合出三个特别的小板凳，一个小板凳是四条腿，一个三条腿，另一小板凳虽然也是三条腿，但是三条腿是紧挨着的，这样三个小板凳的支撑面是不一样的，把砝码放在上面，就可以观察出它们被砝码的重力压下去的表现，从而得出结论，支撑面越大结构的稳定性越好。
        二、精心设计学生操作实验，注重实验的可操作性和价值性
        学生通过观看演示实验理解知识以后，其实他们只是把它当成现象来了解，还没有达到使现象内化的能力，这时候教师就可以精心设计让学生实际操作实验，让学生将已了解的理论知识在技术实践过程中进一步内化，体悟到其中的奥妙。通过学生技术实践操作将理论的学习转化为技术思想、方法和运用，提高学生的技术能力。再拿《结构的稳定性》一课来说，书上安排的学生实践操作的难度大，实践器材学校也没有，我根据学校的条件和这个知识点的内容设计出的学生操作实验，所用的材料非常简单，学生操作起来也很方便，就在教室里面就可以完成，把四张桌子拼在一起就可以作为操作台，避免了部分县城学校没有专门的通用技术实验室的情况，材料上就是两张8开的素描纸，工具上就是一把剪刀，这个实验的材料和工具特别少，但是操作难度适中，有很强的趣味性，学生操作起来非常有乐趣。具体的实验操作是让学生用规定的纸张，根据《结构的稳定性》所学的内容，在规定的时间内可以任意剪裁纸张，看谁想各种法把它搭得又高又稳。

        在后面几年的教学中,在上《结构的稳定性》一课中，我介绍了一种与结构稳定性相关一种古代的著名的器具——欹器。从文化角度来分析欹器，从相关的典故、文化内涵和座右铭的来历拓展开来，让通用技术课与语文历史相融合，达到知识的整合。从技术角度来讲，是从力学角度来分析，对各种各样的欹器研究，最后开始到简易欹器制作。在设计学生实验中我最喜欢用到的就是矿泉水瓶，因为这个材料易收集，这次的简易欹器制作实验就用到了矿泉水瓶、小木棒、胶布和细绳。这次实验只用半个矿泉水瓶作为容器，小木棒和细绳用来作支架，这个实验的难点就要找准空容器的重心位置，制作完成进行灌水测试，如果能做到“虚则欹、中而正、满而覆”的效果就达到了成功。在学生的操作实验中，因为各种材料的消耗都比较多，所以尽量选择一些日常用量较大的废旧物品来作为材料，注重实验的环保性原则，在设计实验时要根据学校和学生的情况进行设计，降低实验难度，让操作实验符合学生的年龄特点，也可以让一些实验变成竞技游戏类型，增强学生的兴趣，所以说在实验的设计时也要注重实验的稳定性和兴趣性。
        通用技术的教师很多都是半路出家或者任职年限较低，避免对实验中创作技法的不熟练，创新实验不是为了创新而创新，而是根据学校的条件和学生的情况进行设计，避免造成自己设计的实验效果还无法达到课本原型的实验效果，要注重创新的科学性，避免较多副作用的出现。通用技术学科的实验教学需要教师不断努力，不断的摸索。