趙滿明
摘要:電子技術(shù)是校外教育,傳統(tǒng)學科其對學生的德育、智育等效果明顯。其實電子技術(shù)也包含了大量的美育元素,從電路原理到元器件等都包含著不少的美育元素,教師應(yīng)該關(guān)注這些美育元素,并將其提煉供學生鑒賞,進而推動美育工作的開展。
關(guān)鍵詞:美育、電子技術(shù)、電路
校外科技教育給人們的印象一般是“理性”、“先進技術(shù)”、“創(chuàng)新”等,而美育似乎天然的與科技教育毫無關(guān)系。但其實在科技教育中,無論是理論、結(jié)構(gòu)、設(shè)計等都蘊含著美育的元素。電子技術(shù)是一門理論與實踐并重的學科,在電子理論、元器件結(jié)構(gòu)、電路設(shè)計、制造等均包含著大量的美育元素。
一、理論的簡約之美
電子技術(shù)使用字母、符號等來表示相關(guān)的物理量、元器件以及元器件的連接關(guān)系。這些字母、符號形式簡單,表達的含義豐富而深刻。電子技術(shù)是物理學的一個分支,其也具備物理學的簡單的美。例如:公式Ie=(1+β)Ib,用幾個簡單的字母和運算符號就表達出了三極管的電流關(guān)系。
公式的簡約之美比較抽象,但其“簡約美”的元素是可以對應(yīng)到實際生活中的。教師可以以生活中的示例來向?qū)W生展示“簡約美”,進而幫助學生加深對公式中“簡約美”的理解,感受到簡單的公式蘊含著深奧的原理。
“簡約美”在電子產(chǎn)品中尤其常見,教師可以以此為例,幫助學生鑒賞簡約之美。如蘋果手機,自從其面世以來就遵循著簡約的原則,從手機的主機到充電器其外觀都很簡約。這種簡約的設(shè)計也影響到了其它品牌的手機,由此手機的設(shè)計由“按鍵+屏幕”的設(shè)計向“全屏幕+虛擬鍵盤”設(shè)計的轉(zhuǎn)變。
二、元器件的外形、結(jié)構(gòu)之美
電子元器件的種類繁多,各自有各自的外形與結(jié)構(gòu)。然而這些元器件的外形和結(jié)構(gòu)本身就蘊含著美育的元素。
1.對稱之美
對稱在建筑、繪畫中被廣泛應(yīng)用,為人帶來美感。在校外電子技術(shù)教學中,很多元器件都具有對稱的外形、結(jié)構(gòu),這種對稱的外形和結(jié)構(gòu)本身也帶有美感。如電容器的結(jié)構(gòu)就是兩個極板中間填充電介質(zhì)。以電介質(zhì)為中間位置來看,電容器就是左右對稱的。其實這種對稱的美育元素還廣泛存在于電阻器、集成電路、蜂鳴器等元器件中。
在校外電子技術(shù)教學中,教師應(yīng)該關(guān)注元器件外觀、結(jié)構(gòu)中的“對稱”,并引導學生對元器件的“對稱”元素加以賞析。教師可以舉實際產(chǎn)品的設(shè)計由此找到“對稱”元素,與元器件的對稱類比,啟發(fā)學生思考。例如汽車中的音響,其內(nèi)置揚聲器往往是對稱放置的。從外觀上看這些對稱的發(fā)聲位置本身有視覺的美感,同時由于對稱的設(shè)計,我們聽到的聲音很均勻,為我們帶來聽覺的美感。由此我們可以進一步啟發(fā)學生,在創(chuàng)新制作時,作品的外觀可以考慮利用“對稱”的元素,進而帶來視覺和聽覺上的美感。
2.色彩之美
發(fā)光二極管是具有色彩之美的典型元器件。這種元器件以不同顏色、明暗的光來表達信息,其本身就是用來創(chuàng)造各種視覺效果的重要工具,在戶外廣告、霓虹燈、裝飾彩燈、無人機表演中有著廣泛的應(yīng)用。
教師在講解發(fā)光二極管相關(guān)知識時,可以利用其豐富的色彩開展美育教育。在實際的教學中,本人發(fā)現(xiàn)學生對色彩變化普遍關(guān)注,尤其是年齡較小的學生很容易被發(fā)光二極管炫麗的色彩吸引。在元器件充足的情況下,不少學生喜歡將不同顏色的發(fā)光二極管組合,形成不同的圖形和豐富的色彩變化。
電子技術(shù)學科對理論和實踐要求都比較高,在學習的理論知識較少時,學生自主創(chuàng)新的空間略小,而在實踐、練習時將發(fā)光二極管豐富的色彩這一美育元素融入,則為學生開辟了新的創(chuàng)造空間。也促進了學生多練習、多用元器件,更好的幫助學生加深理解。
三、電路的“秩序”之美
電路中的“秩序”是其又一大特點。無論是電路圖繪制時的“橫平豎直”,還是制版時的銅箔參數(shù)設(shè)定都體現(xiàn)著這一特點。如在線路板制版時,嚴格遵守印制、腐蝕、通孔等工序。在集成電路中,“秩序之美”體現(xiàn)的則更為明顯,硅片上的芯片單元,猶如一座座秩序井然的小城,控制單元、緩存、傳輸線路錯落有致。
在校外電子技術(shù)課程中,電路的“秩序美”是學生最常接觸的。在課堂練習時,學生常常使用導線進行連接和布線,尤其是在使用面包板插接電路時,導線的使用幾乎是無法避免的。此時教師可以引導學生關(guān)注電路中的秩序之美,并將這種秩序應(yīng)用到自己所操作的電路中。從大量的學生實踐操作中看,有“秩序”的電路看起來清晰、規(guī)整,富有美感,同時也便于檢查電路的連接關(guān)系;“無序”的電路看起來雜亂,就像是把元器件都堆在了一起,不僅電路看起來毫無美感,也不便于電路的檢查,大大增加了連接錯誤的概率。從學生發(fā)展的核心素養(yǎng)角度來看,電路的秩序之美也有助于學生審美情趣的培養(yǎng)。
四、電路的效果之美
電路的效果是豐富多彩的,如音頻電路將電信號轉(zhuǎn)化為聲音信號,讓人們獲得聽覺上的享受;視頻信號處理則將電信號轉(zhuǎn)化為視頻圖像,為人們帶來視覺上的美感;電機驅(qū)動電路則控制電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能,為人們提供便利。其實這僅僅是電路的一小部分效果,還有很多電路為人們服務(wù),甚至能為人們帶來嗅覺和味覺上的感受。
可以說電路的效果是最直接的美育元素,當前很多學校都擁有多媒體設(shè)備,這些設(shè)備就是利用電路運行,以視覺、聽覺等多種途徑輔助教師開展教學工作,而這些教學的形式其本身也是電路運行的效果。教師在教學的過程中可以直接以電路的效果為例開展美育工作,如分析音頻信號,在實驗時進行和弦處理,進而得到更好的聽覺感受。
總的來說,電子技術(shù)從電路原理到元器件,再到制造工藝,最后到電路的運行效果都充滿了美育的元素。從應(yīng)用的角度來說,電子技術(shù)是為人服務(wù)的,而人天生來就有對美的需求,所以人們在應(yīng)用時一定要符合人們審美。也正是因為這個原因,電子技術(shù)雖然屬于科技領(lǐng)域,但也包含著大量的美育元素。做為校外電子技術(shù)教師,要實現(xiàn)五育并舉,需要對本專業(yè)認真梳理,發(fā)現(xiàn)科技中蘊含的美育元素,并加以運用,推動學生德、智、體、美、勞全面發(fā)展。