标题 | 通用技术教学中对学生工程思维和能力的培养 |
范文 | 黄霞 摘 要:通用技术课程是一门立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文融合的课程。为了适应新课标,在通用技术教学和课程设计等环节中,使学生能够建立起工程意识和工程观念,要培养学生的工程思维,并运用工程思维指导创新项目的实践。 关键词:通用技术教学;工程思维;能力培养 通用技术课程是以培养学生的技术设计和应用能力为主,鼓励学生手脑并用与知行合一,增强技术思想和方法的学习与运用,发展工程思维和创造能力,提高解决技术问题的综合能力的一门课程。通用技术课程培养学生的工程思维能力,是教学工作中的一个重要任务。要培养学生用工程的观点分析和思考实际问题,学生只有对工程实际问题建立起工程的思维方式,才能真正获得可用在一些研究领域的日常知识和社会技能。 一、工程思维的内涵 工程思维是指在系统思想指导下对系统内在结构、功能、要素、关联性等进行分析、处理、解决实际问题,并以追求系统最大化(最小化)为目的的思维方式。 工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维,形成和发展于工程的整个完成过程中。培养学生的工程思维,需要从工程思考、要素分析、整体规划、方案设计、实施等方面进行分析。 二、通用技术教学中培养学生的工程思维能力 教学活动中,教师是主导,学生是主体。在教学过程中使学生建立起工程意识,学会用工程观念和思维方法去分析、解决工程实际问题。在实践过程中着重引导学生从设计到完成方案,突出思想和方法在设计过程中的应用,指导学生运用系统分析的方法处理问题,一个创新项目的完成使学生能够认识系统与工程的多样性、复杂性和综合性。 三、教学案例设计——多功能收纳盒 根据必修一模块,以制作“多功能收纳盒(教师用)”为例,谈通用技术课程教学实践中,如何培养学生的工程思维和能力。 1.创设情境,确定项目 每天我们都要工作和学习,经常看到老师的桌面上都是凌乱不堪的,都无暇打理。创设生活情境,激发学生思考,并提出一些问题,如同学们有没有想过这个问题我们要怎样解决? 学生进行观察,明确所要收纳的物品。小组讨论明确设计要求:稳定性好,易于搬动;易于制作、经久耐用;美观,色彩搭配合理;占用空间不宜过大。 2.方案构思,形成方案 教师提供450×300×5mm的木板及木工工具,学生4人一组,根据小组成员的技能与经验做出预判,进行分工合作。 (1)提前上网查阅相关资料。上课时,组内讨论交流,学生的想法有些很奇特,有些很务实,有些过于简单,有的不切实际,最终每组形成统一的设计方案并绘制出草图。工程设计思维可用设计图纸体现出来。 (2)形成方案后绘制三视图,标注尺寸,并检查视图是否绘制准确。按照《技术图样的绘制》的要求认真绘图,这是成为“设计师”和“工程师”的基本要求。 (3)绘制三视图的同时,其他学生用废旧报纸或纸箱子,做出一个草模,检验设计方案是否有误,并作出调整。 3.制作模型,形成产品 模型制作,属于创意形成和工程思维实施阶段。 (1)画分解图 教师提出要求:收纳盒的各面板之间要采用榫卯结构连接,这是对我国优秀传统文化的传承,也是对学生技艺的考验。介绍燕尾榫和梳齿榫,选择一种连接方式。 学生根据三视图进行分解,画出每个面的分解图,并标注相应的序号,为后期的加工制作打下基础。 (2)划线 根据分解图在木板上进行划线,将每个面的分解图绘制在木板上,同时考虑到榫头和榫眼的位置,要求绘图一定要精准,同时还要考虑木板的合理利用,避免造成不必要的浪费。在此过程中提升学生对待设计科學严谨的态度。画分解图是工程思维的体现,要考虑到每块板与板之间的连接,考虑不周全就会导致拼接不上。 (3)加工制作 利用《工艺》课中所学木工工具的操作规范及要领,对木板进行锯割。组内的每位成员合理分工,相互配合,体现小组的团队精神。在制作过程中,会遇到很多问题,如把线锯歪了、把木板凿劈了等问题,鼓励大家想办法解决。这是学生将创意实现成产品的过程,也是本项目设计的核心环节。 (4)组装 所有零部件完成后进行组装,组装过程中,大家遇到很多问题,如榫头太小,榫眼开大了,加工精度不高,无法做到“严丝合缝”,必须使用热熔胶枪进行加固,这让学生体会到误差和设计失误带来的后果,深刻认识到“精益求精”。 (5)美化 组装后,多数学生采用颜料装饰,也有学生使用“包书纸”的方式。 4.分享交流,总结评价 展示作品,进行汇报,并介绍作品的创意之处,制作过程中遇到的问题和困难,又是如何解决的等。 学生看着自己的作品,感受到成功的喜悦。深刻认识到多功能收纳盒作为一个系统,要考虑到每一个零部件和每个环节,稍有失误都会影响到整体,在合作探究过程中,形成了一定的技术意识和工程意识,培养了科学严谨的态度,提升了工程思维的能力,也提高了学科综合素养与创新实践能力。 活动中让我感受到学生的聪明才智,意识到工程思维和能力的培养不是一朝一夕的事情,以后的教学中,我会结合实际寻找好的活动项目,让学生学会把握全局,真正体会到解决工程问题的思路和方法。 参考文献: 中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准[M].北京:人民教育出版社,2007. |
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