技術(shù)課程資源的開發(fā)與利用：儀器剖析*

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技術(shù)課程資源的開發(fā)與利用：儀器剖析*

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儀器剖析是通過解剖儀器而進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)方式，是技術(shù)課程資源開發(fā)與利用的一種有效途徑，儀器剖析的內(nèi)容和程序是：主要功能、基本結(jié)構(gòu)、科學(xué)原理、技術(shù)原理、技術(shù)創(chuàng)新、思維拓展。

技術(shù)教育；課程資源開發(fā)與利用；儀器剖析

課程實(shí)施需要豐富的課程資源做支撐，課程資源的開發(fā)與利用既為基礎(chǔ)教育新課程所倡導(dǎo)，又是學(xué)校和教師專業(yè)生活的重要內(nèi)容。作為一門新興的課程領(lǐng)域，技術(shù)課程資源相當(dāng)匱乏，各級(jí)教育機(jī)構(gòu)、學(xué)校和廣大教師都在為此付諸努力。在技術(shù)課程實(shí)踐中，我們探索出了技術(shù)課程資源開發(fā)與利用的一種新途徑——“儀器剖析”。本文擬在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，集中回答何為儀器剖析？?jī)x器剖析有何技術(shù)教育價(jià)值？如何剖析儀器？以此為讀者提供一種借鑒。

一、儀器剖析與技術(shù)課程資源的開發(fā)利用

課程資源有廣義和狹義之分，廣義的課程資源是指“有利于實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的各種因素”，[1]或者指“課程設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)等整個(gè)課程編制過程中可資利用的一切人力、物力及自然資源的總和”。[2]課程資源的開發(fā)就是探尋一切有可能進(jìn)入課程、能夠與教育教學(xué)活動(dòng)聯(lián)系起來的資源，課程資源的利用就是充分挖掘被開發(fā)出來的課程資源的教育教學(xué)價(jià)值，課程資源的開發(fā)與利用是密切聯(lián)系在一起的，開發(fā)是利用的前提，利用是開發(fā)的目的?？晒╅_發(fā)與利用的課程資源多種多樣，既有來自于自然界的、也有來自社會(huì)的，既有顯性的、也有隱性的，既有校內(nèi)的、也有校外的，既有人力的、也有物力的，既有文字的和實(shí)物的、也有活動(dòng)的和信息化的等等。課程資源的合理開發(fā)與有效利用是課程目標(biāo)順利達(dá)成的必要條件。

《技術(shù)》是我國(guó)基礎(chǔ)教育新課程增設(shè)的一個(gè)特色課程領(lǐng)域，也是高等教育正在積極開發(fā)的一門新課程，技術(shù)課程的核心目標(biāo)定位于提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。與其它課程相比，技術(shù)課程起步較晚，課程資源匱乏，迫切需要課程資源的開發(fā)與利用。基于這樣的認(rèn)識(shí)，我們?cè)诩夹g(shù)課程實(shí)踐中探索出了技術(shù)課程資源開發(fā)與利用的一種新途徑——“儀器剖析”。儀器是日常生活和生產(chǎn)、學(xué)習(xí)必需的技術(shù)產(chǎn)品而到處都有，廢舊儀器更是成為棄之不用的垃圾而隨處可見。儀器剖析就是通過對(duì)各種儀器特別是廢舊儀器進(jìn)行解剖，了解其主要功能與基本結(jié)構(gòu)、分析其科學(xué)原理與技術(shù)原理、進(jìn)而通過研究實(shí)現(xiàn)技術(shù)改進(jìn)或創(chuàng)新，以有效提高學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的一種技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)方式或課程資源開發(fā)與利用的方式。

二、儀器剖析的技術(shù)教育價(jià)值

技術(shù)素養(yǎng)是指使用、管理、評(píng)價(jià)和理解技術(shù)的能力，[3]技術(shù)素養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括：知識(shí)（Knowledge)、思考和行為方式（Ways of Thinking and Acting）、能力（Capabilities）。[4]儀器是人類為了改善生活以及提高生產(chǎn)能力和探索未知世界的能力而設(shè)計(jì)開發(fā)出來的技術(shù)產(chǎn)品和工具。從技術(shù)教育的內(nèi)在價(jià)值看，儀器剖析有利于學(xué)生掌握技術(shù)知識(shí)、發(fā)展技術(shù)能力、形成正確的技術(shù)思考和行為方式；從技術(shù)教育的外在價(jià)值看，儀器剖析是技術(shù)課程資源開發(fā)與利用的一種有效途徑。

（一）儀器剖析有助于學(xué)生對(duì)技術(shù)知識(shí)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)和深化理解

技術(shù)知識(shí)是技術(shù)素養(yǎng)的基礎(chǔ)。技術(shù)知識(shí)由兩部分組成：一是技術(shù)內(nèi)在的知識(shí)，包括工具使用、材料加工、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作工藝、作業(yè)程序、過程控制、產(chǎn)品檢測(cè)等；二是關(guān)于技術(shù)的知識(shí)，包括技術(shù)是什么、技術(shù)如何生成、如何改進(jìn)、如何管理、如何決策以及如何學(xué)習(xí)技術(shù)等。[5]儀器作為技術(shù)產(chǎn)品和工具，本身蘊(yùn)含著豐富而鮮活的技術(shù)知識(shí)和信息，如：系統(tǒng)、資源、制約條件、優(yōu)化和權(quán)衡、過程和控制等有關(guān)技術(shù)的重要概念以及結(jié)構(gòu)決定功能、反饋等技術(shù)原理，技術(shù)發(fā)展的歷史和最新的技術(shù)成果，技術(shù)與社會(huì)以及其它領(lǐng)域之間的關(guān)系理解等。儀器剖析不僅有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)技術(shù)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，而且有助于深化學(xué)生對(duì)技術(shù)知識(shí)的理解和遷移。

（二）儀器剖析有助于學(xué)生領(lǐng)悟并運(yùn)用技術(shù)思想和方法

技術(shù)思想和方法可以理解為解決技術(shù)問題的思維方式和行為方式的總稱，既包括作為指導(dǎo)思想的方法論，也包括具體的操作手段、途徑和措施等。[6]技術(shù)思想和方法是技術(shù)素養(yǎng)的靈魂，也是技術(shù)課程的目標(biāo)追求之一。技術(shù)思想和方法是人們面對(duì)技術(shù)時(shí)代，負(fù)責(zé)任、有遠(yuǎn)見地使用和管理技術(shù)的利劍，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、創(chuàng)新和實(shí)踐能力具有重要作用，對(duì)學(xué)生形成科學(xué)的技術(shù)觀和終身發(fā)展具有重要價(jià)值。技術(shù)思想和方法既高于具體的技術(shù)知識(shí)，又內(nèi)隱于具體的技術(shù)知識(shí)和技術(shù)活動(dòng)之中，這就要求領(lǐng)悟和運(yùn)用技術(shù)思想和方法必然是基于具體的技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)和技術(shù)活動(dòng)的實(shí)踐，而儀器剖析則為這種學(xué)習(xí)和實(shí)踐提供了一個(gè)廣闊而有效的平臺(tái)。

（三）儀器剖析能有效提高學(xué)生技術(shù)行為能力

技術(shù)行為能力是指使用技術(shù)和運(yùn)用技術(shù)原理解決技術(shù)問題的能力，其內(nèi)容比較廣泛，可以分為操作層面的技術(shù)行為能力和思維層面的技術(shù)行為能力，是技術(shù)素養(yǎng)的核心。[7]操作層面的技術(shù)行為能力包括對(duì)常見技術(shù)工具的熟悉和正確使用與維護(hù)，具備一定的動(dòng)手能力；思維層面的技術(shù)行為能力包括運(yùn)用技術(shù)的思想和方法思考、分析和解決技術(shù)問題，應(yīng)用設(shè)計(jì)過程的能力，對(duì)技術(shù)和工具做出理性的評(píng)價(jià)、選擇、改進(jìn)和決策，對(duì)待技術(shù)的良好習(xí)慣等。技術(shù)行為能力既需要以技術(shù)知識(shí)為基礎(chǔ)，又離不開技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)。技術(shù)行為能力的形成不能脫離具體的技術(shù)實(shí)踐，儀器剖析不僅提供了這種實(shí)踐，而且同時(shí)從操作和思維兩個(gè)層面有效提高學(xué)生的技術(shù)行為能力。

（四）儀器剖析是技術(shù)課程資源開發(fā)與利用的一種有效途徑

儀器剖析不僅能體現(xiàn)其技術(shù)教育的內(nèi)在價(jià)值，而且也是技術(shù)課程資源開發(fā)與利用的一種有效途徑，尤其是對(duì)廢舊儀器的剖析與利用更是具有變廢為寶、成本低廉、可普及、可推廣的優(yōu)勢(shì)，系列化的儀器剖析還可以形成技術(shù)教育展館，從而使技術(shù)教育在更大范圍內(nèi)展開或普及，有利于公民技術(shù)素養(yǎng)的普遍提高。

三、儀器剖析的內(nèi)容和程序

儀器剖析是一種有目的、有計(jì)劃的技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)，因此在儀器剖析之前要進(jìn)行必要的準(zhǔn)備、在頭腦中或書面形成一個(gè)剖析方案。技術(shù)的核心是設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)理論有“描述性”（條件→方法→結(jié)果）和“規(guī)定性”（結(jié)果→條件→方法）理論之分。儀器作為技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)，就是要實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)或功能，其技術(shù)設(shè)計(jì)具有顯著的規(guī)定性特征：明確的目的和目標(biāo)、特定的約束條件、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、創(chuàng)造性、多種可能的解決方案等。由此，可以確定和實(shí)施儀器剖析的內(nèi)容和程序?yàn)椋褐饕δ?、基本結(jié)構(gòu)、科學(xué)原理、技術(shù)原理、技術(shù)創(chuàng)新、思維拓展。

（一）主要功能

功能即效能和功效的意思，是事物所發(fā)揮的作用的語言體現(xiàn)形式，是事物的本有屬性。儀器作為設(shè)計(jì)和開發(fā)出來的技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)就是要實(shí)現(xiàn)其預(yù)期的目的和目標(biāo)，也即儀器的功能。功能有本征功能與非本征功能、主要功能與次要功能、特殊功能與一般功能之分。儀器作為一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，其輸出可能有多個(gè)結(jié)果，由此產(chǎn)生多種功能，而其主要功能才是技術(shù)設(shè)計(jì)預(yù)期的目的和目標(biāo)。明確了儀器設(shè)計(jì)的主要功能，儀器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、技術(shù)原理等設(shè)計(jì)活動(dòng)和方案才能有的放矢。

（二）基本結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)既是一種觀念形態(tài)，又是物質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以理解為主觀世界與客觀世界的結(jié)合構(gòu)造之意，任何一項(xiàng)技術(shù)實(shí)體都是由其內(nèi)在要素構(gòu)成的具有一定結(jié)構(gòu)形式的有機(jī)整體。辨析儀器的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)于基于儀器剖析的技術(shù)學(xué)習(xí)有著重要意義：一方面，儀器本身是一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，其中還可能包含若干小系統(tǒng)，但無論是大系統(tǒng)和還是小系統(tǒng)，都是由輸入、過程、輸出、反饋與控制等要素組成儀器系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，識(shí)別這種共性的結(jié)構(gòu)有助于從宏觀層面理解技術(shù)系統(tǒng)和技術(shù)設(shè)計(jì)；另一方面，不同儀器或同類儀器欲實(shí)現(xiàn)不同的功能，各自又有其具體的結(jié)構(gòu)，不同的結(jié)構(gòu)決定著不同的功能，不同的功能需要不同的結(jié)構(gòu)，識(shí)別這種個(gè)性的結(jié)構(gòu)有助于從微觀層面理解技術(shù)系統(tǒng)和技術(shù)設(shè)計(jì)。同時(shí)，儀器剖析作為一種技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)方式，從美國(guó)教育心理學(xué)家布魯納所倡導(dǎo)的“掌握學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)”的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的方法來看，[8]欲有效剖析儀器就必須注重“發(fā)現(xiàn)和掌握儀器的基本結(jié)構(gòu)”。

（三）科學(xué)原理

這里的科學(xué)原理特指自然科學(xué)的原理，它是對(duì)自然界本質(zhì)關(guān)系及其普遍規(guī)律的理論表征，而技術(shù)原理可以定義為關(guān)于技術(shù)客體內(nèi)部功能過程及其內(nèi)在規(guī)律的理論描述。[9]科學(xué)原理與技術(shù)原理本質(zhì)上都是對(duì)物質(zhì)客體內(nèi)在規(guī)律的理論描述，但它們所描述的對(duì)象各有側(cè)重，前者以自然客體為主要對(duì)象，后者以技術(shù)客體為主要對(duì)象?？茖W(xué)原理對(duì)于物質(zhì)客體內(nèi)在規(guī)律性的研究，是把它們看作是某種自然發(fā)生的過程和關(guān)系，目的在于揭示這種過程和關(guān)系；而技術(shù)原理則是在科學(xué)原理的指導(dǎo)下，側(cè)重從功能角度把握這種過程和關(guān)系，其目的是為技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展服務(wù)。技術(shù)原理既是技術(shù)實(shí)踐發(fā)展的產(chǎn)物，更是科學(xué)原理發(fā)展的產(chǎn)物。儀器系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新背后都隱含著相應(yīng)的科學(xué)原理，理解這一科學(xué)原理，方能為理解儀器系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和原理乃至技術(shù)創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（四）技術(shù)原理

科學(xué)原理向技術(shù)原理的轉(zhuǎn)化是沿著兩大方向進(jìn)行的：其一是科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為技術(shù)的核心原理；其二是科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為技術(shù)的輔助性原理，即向部件原理、工序原理和構(gòu)型規(guī)范的轉(zhuǎn)化。[10]科學(xué)原理向技術(shù)原理轉(zhuǎn)化的這兩個(gè)不同方向?qū)夹g(shù)進(jìn)步的作用雖然不同，但兩者總是相互依存、相互轉(zhuǎn)化：沒有科學(xué)原理向技術(shù)核心原理的轉(zhuǎn)化就難以有技術(shù)的開創(chuàng)性發(fā)明，技術(shù)進(jìn)步就只會(huì)停留在量的增長(zhǎng)而不會(huì)有質(zhì)的飛躍；沒有科學(xué)原理向技術(shù)輔助性原理的轉(zhuǎn)化，技術(shù)的開創(chuàng)性發(fā)明便不能完善，更不能從技術(shù)的開創(chuàng)性發(fā)明中衍生出技術(shù)發(fā)明的新系列。由此可見，技術(shù)原理表現(xiàn)為一個(gè)綜合體，即由核心原理及在核心原理規(guī)定下的輔助原理所組成的有機(jī)綜合體系，在這一綜合體系中，起關(guān)鍵作用或決定儀器系統(tǒng)主要功能的是技術(shù)核心原理或稱關(guān)鍵技術(shù)。

（五）技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)的核心是設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的本質(zhì)是創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新，無論哪種創(chuàng)新，都是建立在技術(shù)原理發(fā)展的基礎(chǔ)之上。技術(shù)原理的發(fā)展有突變式和漸進(jìn)式兩種發(fā)展形式：[11]技術(shù)原理的突變性發(fā)展是指技術(shù)核心原理的創(chuàng)生或變革，其結(jié)果將導(dǎo)致技術(shù)的開創(chuàng)性發(fā)明，技術(shù)原理的創(chuàng)生或變革源于科學(xué)原理的重大發(fā)現(xiàn)。例如，只有當(dāng)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了硅、硒等材料的能帶理論和導(dǎo)電機(jī)制后，晶體管技術(shù)原理的產(chǎn)生才成為可能。技術(shù)原理的突變式發(fā)展必然要連續(xù)地引起技術(shù)中相關(guān)輔助性原理的產(chǎn)生、完善和發(fā)展，這是技術(shù)原理漸進(jìn)發(fā)展的形式，包括部件原理的構(gòu)思和改良、工序原理的研究和完善以及構(gòu)型規(guī)范的設(shè)計(jì)和安排。例如，自從皮希克用永久磁鐵制成第一臺(tái)發(fā)電機(jī)后，人們又在此基礎(chǔ)上發(fā)展出它激式和自激式發(fā)電機(jī)，也就是將電流的磁效應(yīng)原理向發(fā)電機(jī)生磁部件的技術(shù)原理移植和轉(zhuǎn)化、以電磁鐵取代永久磁鐵的結(jié)果。基于儀器剖析的技術(shù)創(chuàng)新，既包括發(fā)現(xiàn)和理解前人技術(shù)創(chuàng)新的過程，也包括個(gè)人的技術(shù)創(chuàng)新，明確了技術(shù)原理發(fā)展的基本形式及其作用，有助于理解前人技術(shù)創(chuàng)新或確立個(gè)人技術(shù)創(chuàng)新的方向和創(chuàng)新點(diǎn)。

（六）思維拓展

能力（Capabilities)是技術(shù)素養(yǎng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，而思維能力尤其是創(chuàng)造性思維能力是能力發(fā)展的重要內(nèi)容。創(chuàng)造性思維能力結(jié)構(gòu)由3個(gè)層次、12個(gè)因子組成：初級(jí)層次的思維能力包括觀察、實(shí)驗(yàn)、模型、等效、類比、邏輯思維（比較與分類、分析與綜合、歸納與演繹）等思維能力，中級(jí)層次的思維能力包括創(chuàng)造性、發(fā)散、直覺、靈感等思維能力，高級(jí)層次的思維能力包括美學(xué)、哲學(xué)等思維能力。[12]儀器剖析的技術(shù)學(xué)習(xí)過程中需要縝密的思維活動(dòng)，儀器剖析的技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)后期更需要?jiǎng)?chuàng)造性的思維拓展活動(dòng)，這是技術(shù)創(chuàng)新的智慧源泉和不竭動(dòng)力。因此，思維拓展是儀器剖析這一技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)所追求的可持續(xù)發(fā)展的高層次學(xué)習(xí)目標(biāo)。

四、儀器剖析案例：《微波爐》

（一）主要功能

利用微波電場(chǎng)快速方便地烹飪或加熱各類食物。

（二）基本結(jié)構(gòu)

微波爐主要由爐腔、電氣電路、磁控管、定時(shí)器、功率分配器、聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)等構(gòu)成（如圖所示）。

1．爐腔：爐腔是一個(gè)微波諧振腔，是把微波能變?yōu)闊崮軐?duì)食品進(jìn)行加熱的空間。

2．爐門：爐門既是食品的進(jìn)出口，又是爐腔的重要組成部分，要求既能從門外觀察爐腔內(nèi)食品加熱的情況，又不能讓微波泄漏出來。

3．電氣電路：電氣電路起輸送電能及控制作用，包括低壓、高壓和控制電路三個(gè)部分。

4．磁控管：磁控管是微波爐的核心部件，其作用就是將電能轉(zhuǎn)化為微波能。

5．定時(shí)器：定時(shí)器用于選擇或設(shè)定工作時(shí)間，以便自動(dòng)切斷微波爐主電路。

6．功率分配器：功率分配器用來調(diào)節(jié)磁控管的平均工作時(shí)間，從而達(dá)到調(diào)節(jié)微波爐平均輸出功率的目的。

7．聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)：聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)是微波爐的一組重要安全裝置，具有多重聯(lián)鎖作用，并且均通過爐門和爐門把手上的開門按鍵來實(shí)施控制。

8．熱斷路器：熱斷路器是用來監(jiān)控磁控管或爐腔工作溫度的元件，當(dāng)工作溫度超過某一限定值時(shí)，熱斷路器會(huì)立即切斷電源，使微波爐停止工作。

（三）科學(xué)原理

水分子存在于大多數(shù)食物中，水分子屬于極性分子 （分子兩端帶有等量異號(hào)電荷），在外電場(chǎng)的作用下，每個(gè)極性分子會(huì)沿外電場(chǎng)方向形成有序排列，這一過程稱為極化，外加電場(chǎng)越強(qiáng)，極化作用也越強(qiáng)。當(dāng)外加電場(chǎng)的方向改變時(shí)，極性分子也隨之反向形成有序排列。若外加交變電場(chǎng)，極性分子將被反復(fù)交變極化，交變電磁場(chǎng)的頻率越高，極性分子反復(fù)交變極化的速率也就越快，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也就越大，也就是熱能急劇增加，食物的溫度也隨之升高，于是就完成了電能向熱能的轉(zhuǎn)換。由于微波爐磁控管所產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)頻率高達(dá)2.45KMHZ，故稱微波，用微波爐烹飪，食物內(nèi)外同時(shí)被加熱，烹飪速度比其它爐灶快4～10倍，熱效率高達(dá)80%以上。

（四）技術(shù)原理

1．技術(shù)原理：電氣電路將 220V市電提升到3000V以上并送給磁控管，磁控管產(chǎn)生的微波經(jīng)波導(dǎo)管進(jìn)入爐腔，波導(dǎo)管端部的攪拌器旋轉(zhuǎn)小葉片將微波完全散布開，爐腔的金屬腔壁也不斷反射微波，加之旋轉(zhuǎn)的食物托盤，最終使食物均勻受熱以達(dá)到優(yōu)質(zhì)烹飪食物的目的。

2．核心技術(shù)：磁控管是微波爐技術(shù)系統(tǒng)的核心部件或技術(shù)。磁控管由陰極（燈絲）、陽(yáng)極、環(huán)形磁鋼、耦合環(huán)、天線（即微波能量輸出器）、散熱器和燈絲插頭等組成，工作時(shí)需要很高的脈動(dòng)直流陽(yáng)極電壓和約3~4V的陰極電壓，由高壓電路和低壓電路為磁控管提供滿足上述要求的工作電壓。

3．輔助技術(shù)：磁控管以外的技術(shù)均可稱為輔助技術(shù)，主要包括高低壓和控制電路技術(shù)、爐門設(shè)計(jì)技術(shù)、聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)技術(shù)等。其中，爐門由金屬框架和玻璃觀察窗組成，觀察窗的玻璃夾層中有一層金屬微孔網(wǎng)，既可透過它看到食品，又可防止微波泄漏。玻璃夾層中的金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小是經(jīng)過精密計(jì)算的，完全可以阻擋微波的穿透。

（五）技術(shù)創(chuàng)新

普通微波爐具有加熱速度快、加熱均勻、安全便捷等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是只能對(duì)含有水分的食物進(jìn)行加熱和烹飪，尤其是不具有燒烤功能，有必要進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)或創(chuàng)新。目前比較成熟的技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是給普通微波爐增加一副燒烤管，通常采用銅管或者石英管，但銅管在加熱以后很難在短時(shí)間內(nèi)冷卻，容易導(dǎo)致燙傷，而石英管的熱效率不太高；二是將燒烤管更換為遠(yuǎn)紅外線鹵素?zé)艄埽垂獠ü埽獠ü苣軌蜓杆佼a(chǎn)生高溫高熱，冷卻速度很快，加熱效率更高，而且不會(huì)烤焦，從而保證食物色澤，這樣的爐灶因此稱為光波爐。目前市場(chǎng)上的光波爐都是光波與微波組合爐，在使用中既可單獨(dú)用微波工作，又可單獨(dú)用光波工作，還可以用光波與微波組合工作。

（六）思維拓展

1．微波爐的微波是如何產(chǎn)生的？

2．微波爐的電磁波處于什么頻段？它會(huì)對(duì)無線通訊造成干擾嗎？

3．在使用微波爐時(shí)，應(yīng)該特別注意哪些問題？

4．微波爐系統(tǒng)內(nèi)含哪些小系統(tǒng)？辨別各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的輸入、輸出、反饋與控制等要素。

5．你認(rèn)為還可以從哪些方面對(duì)微波爐進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)或創(chuàng)新？

6．嘗試運(yùn)用微波爐的核心技術(shù)原理設(shè)計(jì)或制作出其它儀器設(shè)備。

[1]鐘啟泉，崔允漷，張華．為了中華民族的復(fù)興 為了每位學(xué)生的發(fā)展—《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》解讀[M].華東師范大學(xué)出版社，2001.

[2]徐繼存等.論課程資源及其開發(fā)利用[J].學(xué)科教育，2002，(2).1.

[3]國(guó)際技術(shù)教育協(xié)會(huì)著，黃軍英譯.美國(guó)國(guó)家技術(shù)教育標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)學(xué)習(xí)內(nèi)容[M].科學(xué)出版社，2003.1.1-9.

[4]National Technological Literacy Council,National Academy of Engineering,National Research Council. Technically Speaking:Why all Americans need to know more about technology.National Academy Press,Washington,D.C,2002.

[5]顧建軍.技術(shù)知識(shí)的特性及其對(duì)職業(yè)教育的影響[J].教育與職業(yè)，2004，(29).16.

[6]高茹．技術(shù)課程中的技術(shù)思想和方法及其價(jià)值分析[J].教育研究與評(píng)論，2009，(3).6.

[7]王秀紅．普通高中學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查及教育對(duì)策研究[D].南京師范大學(xué)碩士論文.2005.3.7.

[8]施良方.學(xué)習(xí)論[M].人民教育出版社，2001.212.

[9][10][11]朱志宏．論科學(xué)原理向技術(shù)原理的轉(zhuǎn)化[J].山西高等學(xué)校社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)，1995，(1).35-37.

[12]喬際平，劉甲珉．物理創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)[M].首都師范出版社，1998.4.

1．全國(guó)教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題：在基礎(chǔ)教育中系統(tǒng)開設(shè)技術(shù)教育課程的研究[課題編號(hào)：FHB060316]。2．教育部／財(cái)政部人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目：基于技術(shù)教育基地的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)[教高函(2009)27號(hào)]。

楊國(guó)海/襄樊學(xué)院物理與電子工程學(xué)院副教授，主要從事基礎(chǔ)教育課程教學(xué)與評(píng)價(jià)研究、科學(xué)與技術(shù)教育研究

張?jiān)龀?襄樊學(xué)院物理與電子工程學(xué)院教授／院長(zhǎng)，主要從事物理教育、技術(shù)教育研究

（責(zé)任編輯：張 斌）