高中通用技術(shù)設(shè)計實(shí)踐活動的開展策略

楊建偉

摘要：通用技術(shù)是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。高中階段的學(xué)生的思維能力與實(shí)踐能力正處于發(fā)展的關(guān)鍵期，通過開展設(shè)計實(shí)踐活動不僅可以活躍課堂形式而且也能有效的激發(fā)他們的設(shè)計探究能力與創(chuàng)新意識，為全面提升他們的技術(shù)素養(yǎng)奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：通用技術(shù);設(shè)計實(shí)踐;創(chuàng)新能力

自通用技術(shù)學(xué)科在我省高中學(xué)段開設(shè)以來，得到了師生的一致認(rèn)可和好評。這是一門以提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)為核心的課程，其最大的學(xué)科魅力在于學(xué)生不僅能夠了解和掌握一定的科學(xué)文化知識更重要是能夠通過親身實(shí)踐去感受科技的樂趣。為了更好落實(shí)新課標(biāo)的要求，筆者大力倡導(dǎo)“學(xué)中做”、“做中學(xué)”的教學(xué)理念并按照設(shè)計的一般過程開展設(shè)計實(shí)踐活動。下面筆者以水火箭的設(shè)計為例來談一談實(shí)踐活動的開展策略。

一、確定設(shè)計主題

隨著我國航天科技的不斷發(fā)展，火箭發(fā)射的場景時常出現(xiàn)在電視畫面中，這是振奮人心的時刻，見證了中國航天技術(shù)的實(shí)力。很多同學(xué)對火箭的發(fā)射原理充滿好奇并想切身體驗(yàn)一下發(fā)射的過程。那么，高中通用技術(shù)課程能否滿足學(xué)生這一要求呢？答案是肯定的。筆者決定以設(shè)計“水火箭”入手來激發(fā)學(xué)生的設(shè)計熱情。

二、制訂設(shè)計方案，

在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上，筆者鼓勵各設(shè)計小組通過查閱書籍、瀏覽網(wǎng)絡(luò)、收看電視等途徑了解有關(guān)水火箭設(shè)計的各種信息，并提出如下要求：1）制作成本要低;2）制作要簡便易行;3）要能夠在室外進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)。各小組在收集信息、設(shè)計分析、方案構(gòu)思等環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，最終確定了以碳酸飲料瓶為主體，用卡紙、雙面膠制作火箭頭、側(cè)翼，通過打氣筒打氣發(fā)射的）設(shè)計方案。這樣既可以做到廢物利用，而且還制作簡單，試驗(yàn)風(fēng)險小。

三、制作模型或原型

發(fā)射原理：用橡膠塞塞緊的碳酸飲料瓶內(nèi)形成了一個密閉的空間。通過打氣筒打氣后使內(nèi)部壓力增大，總有一個時刻瓶內(nèi)壓強(qiáng)會大到將橡膠塞頂出。這時瓶口與橡膠塞脫離，箭內(nèi)水流出，箭體獲得反作用力升空。

材料：廢棄的碳酸飲料瓶（完整，無漏氣）、美工刀、剪刀、自行車氣嘴、橡膠塞、打氣筒、雙面膠、膠帶、直尺、卡紙、水等。

制作步驟：

1）制作火箭頭。取一個瓶子，沿虛線用美工刀或剪刀切開。用剪刀慢慢修剪至畫線處，盡量使其平整。用卡紙圍成一個錐體套入瓶體下方較寬處并用膠帶固定。（如圖）

2）連接火箭頭與箭體。將制作好的火箭頭與一個完整的瓶體相連。（要求兩個瓶體規(guī)格相同）用膠帶緊密相連后觀察是否平整并進(jìn)行調(diào)整。

3）制作側(cè)翼。為了使火箭獲得較大的升力并保持一定的平衡教師可以指導(dǎo)學(xué)生制作3～4片側(cè)翼。將硬卡紙進(jìn)行對折，設(shè)計成直角梯形，用雙面膠將其與水火箭主體瓶體固定。

4）制作氣塞。取一個橡膠塞，用開洞工具在膠塞底部開一個平直洞，然后將自行車氣嘴套入裝上氣門芯。

5）連接各個部分，形成最終完整模型。（如圖）

四、測試評估與優(yōu)化

選擇一塊平整開闊的場地進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)，發(fā)射架可以由鐵架臺代替。向水火箭主體箭體注入一定比例的水。水不能多，也不能少，以箭體容積的1/4左右為宜。在發(fā)射前必須調(diào)整其發(fā)射角度，水平方向發(fā)射由于受到空氣阻力的原因發(fā)射的最佳角度在50°～55°之間。如果是豎立發(fā)射則應(yīng)為90°。在打氣時要調(diào)整其頻率，不宜太慢否則會減弱反沖力。作為試驗(yàn)發(fā)射的組織者與實(shí)施者，教師要確保試驗(yàn)的安全性注意以下三點(diǎn)：

1.保證使用的瓶體為碳酸飲料瓶。因?yàn)樘妓犸嬃掀磕軌虺惺茌^大的壓強(qiáng)，而普通的礦泉水瓶則在較大的壓強(qiáng)下很容易發(fā)生爆炸。

2.側(cè)翼在與箭體連接時要固定牢靠，不能發(fā)生滑移否則水火箭發(fā)射后很難控制方向。

3.測試時絕對嚴(yán)禁在人多或朝人多的地方發(fā)射，否則會造成一定的傷害。

4.在用氣筒打氣時應(yīng)塞緊橡膠塞并盡可能遠(yuǎn)離瓶體。

教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多次試射并測量其射程大小。啟發(fā)學(xué)生思考水量與射程、發(fā)射角度與射程的關(guān)系，讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟火箭的發(fā)射原理。

通用技術(shù)開展設(shè)計實(shí)踐活動的體會

1.設(shè)計活動拉近了學(xué)生與教師的情感距離，也可以讓學(xué)生切身體會到技術(shù)之美。

2.設(shè)計活動增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。它讓學(xué)生知道知識只有在實(shí)踐中應(yīng)用才能發(fā)揮最大的價值。

3.設(shè)計活動讓學(xué)生體驗(yàn)到了成功與快樂。就像一個舞臺，學(xué)生們能夠通過設(shè)計活動放飛夢想并體驗(yàn)到設(shè)計的樂趣。

4.設(shè)計活動培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。設(shè)計活動涉及方方面面，這就需要進(jìn)行明確小組成員的任務(wù)各司其職分工合作，只有這樣才能完成共同的設(shè)計任務(wù)。

總之，在高中通用技術(shù)課程中開展設(shè)計實(shí)踐活動不僅是新課標(biāo)的要求，也是新時期提高學(xué)生動手實(shí)踐能力的具體舉措。作為一名通用教師，我們應(yīng)密切關(guān)注當(dāng)今的科技動態(tài)，鼓勵學(xué)生通過設(shè)計活動領(lǐng)悟科技的力量，體驗(yàn)設(shè)計的樂趣，增強(qiáng)設(shè)計的情感，收獲設(shè)計的成功，只有這樣才能讓傳統(tǒng)的課堂變得生機(jī)勃勃，魅力無限。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐盤龍.淺談通用技術(shù)的教學(xué)活動與設(shè)計《中國教育技術(shù)裝備》2016年9期

[2]曹玉峰.發(fā)揮通用技術(shù)優(yōu)勢提高學(xué)生創(chuàng)新能力的幾點(diǎn)思考《吉林省教育學(xué)院學(xué)報》2018年11期

[3]鄭德元.淺談通用技術(shù)實(shí)踐活動的設(shè)計《試題與研究（新課程論壇）》2014年1期

[4]文雅菊.通用技術(shù)設(shè)計實(shí)踐活動教學(xué)模式初探《輔導(dǎo)員下旬刊（教學(xué)研究）》2013年4期