李曉淼

摘 要：在高中通用技術(shù)課堂中，靈活運(yùn)用教具既符合通用技術(shù)的學(xué)科特點(diǎn)，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)有效性。魔術(shù)道具、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件以及機(jī)器人改裝等類型教具不僅能突破課堂教學(xué)重難點(diǎn)，也向?qū)W生展示了技術(shù)發(fā)展歷程與趨勢，在一定程度上還可以起到幫助學(xué)生樹立良好的技術(shù)素養(yǎng)等更深層次的育人價(jià)值。

關(guān)鍵詞：教具；虛擬現(xiàn)實(shí)；改造機(jī)器人

技術(shù)教育是全民素質(zhì)教育的基本組成部分，是學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)形成的重要途徑，對(duì)落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和提高全民技術(shù)素養(yǎng)都具有重要的作用。作為通用技術(shù)課堂教學(xué)一線的教師應(yīng)潛心研究各種教學(xué)方法和手段，讓我們的通用技術(shù)課堂教學(xué)更加有效和精彩?；钣酶魇浇叹呤翘岣咄ㄓ眉夹g(shù)課堂教學(xué)效果的手段之一，同時(shí)也是展示技術(shù)物化、增強(qiáng)學(xué)生對(duì)技術(shù)文化的理解、使學(xué)生形成良好的技術(shù)理性和個(gè)性品質(zhì)的有效途徑。

在課堂教學(xué)中獲取各式教具的途徑有很多，通常有以下幾種方式：

1.教師可以從學(xué)校配備的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室中選取教具，這是最直接有效的方法。如常用的金、木工加工工具：如木工鋸、臺(tái)虎鉗、手鋸、劃針等工具，這些工具對(duì)于解決技術(shù)與設(shè)計(jì)1中工藝的課堂教學(xué)已經(jīng)足夠。

2.教具源于日常生活。生活中伸手可及、信手拈來的一些小物件極有可能成為適合教學(xué)的教具，同樣能達(dá)到意想不到的教學(xué)效果。

3.教具的二次開發(fā)或自主改造教具來彌補(bǔ)課堂教學(xué)中對(duì)特定教學(xué)的需求?，F(xiàn)成的教具資源，無法滿足技術(shù)課堂教學(xué)需求，畢竟教材中一些章節(jié)需要比較專業(yè)的知識(shí)和器材。如技術(shù)與設(shè)計(jì)2中橋梁設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)里的一部分內(nèi)容，教師需通過自身技術(shù)專長利用現(xiàn)有條件進(jìn)行教具的二次開發(fā)或自主設(shè)計(jì)來彌補(bǔ)課堂教學(xué)中對(duì)特定教具的需求。

教具合理的改造和有效的開發(fā)以及活用，應(yīng)該從學(xué)科特點(diǎn)出發(fā)，以提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，為課堂教學(xué)服務(wù)。對(duì)于教具的改造和開發(fā)不應(yīng)該簡單地停留在實(shí)物的演示，還應(yīng)該有更廣泛的選擇范圍及多樣化的功能。教師應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

一、魔術(shù)類教具可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更為知識(shí)的落實(shí)而服務(wù)

營造良好的課堂氛圍，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵，只有激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，才可以讓他們積極主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)中去。在《控制與系統(tǒng)》章節(jié)中，課堂以一個(gè)“用意念控制礦泉水瓶中的番茄包的升降和停止”魔術(shù)導(dǎo)入課堂教學(xué)，這樣會(huì)使課堂增色不少。簡單的自制教具起到了關(guān)鍵作用，一個(gè)魔術(shù)道具作為教具引入課堂，有效地抓住學(xué)生對(duì)魔術(shù)揭秘的“好奇心”。利用魔術(shù)的揭秘過程來逐步解讀控制系統(tǒng)所需掌握的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，教具本身也在分析課堂知識(shí)點(diǎn)的環(huán)節(jié)中得到充分的挖掘。

二、教具的選擇應(yīng)該突破實(shí)物形態(tài)的束縛，擴(kuò)大教具的選擇面

在課堂教學(xué)中有時(shí)需借助于信息技術(shù)來為有效的課堂教學(xué)服務(wù)，如在講解《結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》這章節(jié)時(shí)，在課堂上利用小型的實(shí)物結(jié)構(gòu)來進(jìn)行課堂知識(shí)的講解和演示，無法向?qū)W生完整展示現(xiàn)實(shí)生活中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例，利用虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真軟件恰巧解決課堂教學(xué)所需，無疑是最好的選擇。利用虛擬軟件可以在課堂教學(xué)中完成橋梁設(shè)計(jì)、建造和技術(shù)試驗(yàn)，由于虛擬軟件的開放性與交互性，還可以讓學(xué)生參與到橋梁的設(shè)計(jì)中去。如BRIDGE CONSTR的應(yīng)用軟件，將其作為通用技術(shù)的教具搬到教學(xué)課堂中來，學(xué)生通過對(duì)橋梁桁架結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)和親自設(shè)計(jì)等活動(dòng)，提高學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，能更好地讓學(xué)生了解幾何不變體系及其應(yīng)用，從而讓學(xué)生更好地了解結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與幾何可變體系與不可變體系的關(guān)系。

三、軟硬結(jié)合，設(shè)計(jì)一系列組合教具，創(chuàng)新思維引入課堂教學(xué)

改裝機(jī)器人，通過軟件與硬件相結(jié)合，可以成為一個(gè)具備了多項(xiàng)復(fù)雜功能的教具，開展《控制與設(shè)計(jì)》這一章節(jié)的內(nèi)容課堂教學(xué)，從改造的機(jī)器人工作方式和工作過程讓學(xué)生更好地、完整地了解控制系統(tǒng)的工作過程和組成，并區(qū)分開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)這兩者的工作方式。

（一）紅綠燈教具

機(jī)器人改裝的紅綠燈教具設(shè)計(jì)貼近學(xué)生實(shí)際生活，讓學(xué)生基本了解控制系統(tǒng)是通過控制器以定時(shí)的控制方式輸出信號(hào)，解決學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)中控制手段和控制應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生樹立對(duì)控制系統(tǒng)的基本概念認(rèn)識(shí)和基本工作方式。

（二）機(jī)器人遇到障礙物的不同行進(jìn)模式

在了解控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容之后，通過計(jì)算機(jī)編程將機(jī)器人教具改裝成能行走的機(jī)器人，并且可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境做出相應(yīng)的反應(yīng)，如遇到障礙物做出兩種不同的工作狀態(tài)：停止或始終與障礙物保持一定的距離（機(jī)器人離障礙物一定距離之后，停下待命，當(dāng)障礙物離開時(shí)，機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)障礙物逼近時(shí)，機(jī)器人則后退，始終保持距離）。通過對(duì)機(jī)器人教具兩種不同的工作方式深入了解，讓學(xué)生了解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的概念和區(qū)別。

教具的設(shè)計(jì)和開發(fā)是一個(gè)應(yīng)用科技知識(shí)結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新性勞動(dòng)的過程。從教材需求出發(fā)，初步設(shè)計(jì)、構(gòu)思選材、組件、測試、優(yōu)化等一系列步驟，整個(gè)過程需要不斷反思、不斷實(shí)踐、不斷改進(jìn)。通過豐富多彩的設(shè)計(jì)性、探究性、創(chuàng)造性教具設(shè)計(jì)與使用，使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維得到進(jìn)一步發(fā)展。

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？誗編輯 魯翠紅