王彥

【摘要】在通用技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐中，以“技術(shù)試驗(yàn)及其方法”這節(jié)課為例，設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生通過已經(jīng)完成的作品進(jìn)行二度實(shí)踐的實(shí)踐活動(dòng)，推進(jìn)教師引導(dǎo)、學(xué)生自主探究并利用新知改進(jìn)已有結(jié)構(gòu)，觸發(fā)學(xué)生的真實(shí)思考與實(shí)踐。以對(duì)真實(shí)的案例進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐活動(dòng)為手段，以落實(shí)通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，有效推進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)；二度實(shí)踐；技術(shù)試驗(yàn)；實(shí)踐活動(dòng)

“技術(shù)試驗(yàn)及其方法”這節(jié)的內(nèi)容是蘇教版通用技術(shù)必修“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”第二章“技術(shù)世界中的設(shè)計(jì)”的第四節(jié)。為讓學(xué)生真正掌握技術(shù)試驗(yàn)和撰寫試驗(yàn)報(bào)告的方法，在第1課時(shí)中我們學(xué)習(xí)到了技術(shù)試驗(yàn)的常見類型和方法，并了解了技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告的寫作要求，在學(xué)生了解了基本的理論知識(shí)框架之后，我們結(jié)合了學(xué)生在本章第3節(jié)“設(shè)計(jì)一般過程”中的實(shí)踐作品—古代投石機(jī)做二度實(shí)踐（圖1），進(jìn)行一個(gè)真實(shí)的技術(shù)試驗(yàn)及撰寫試驗(yàn)報(bào)告體驗(yàn)活動(dòng)。

在“設(shè)計(jì)一般過程”的學(xué)習(xí)主要是考察學(xué)生在設(shè)計(jì)的一般過程及模型制作中學(xué)習(xí)的掌握情況，學(xué)生設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的投石機(jī)械結(jié)構(gòu)，這個(gè)設(shè)計(jì)只是讓大家完成投石功能即可，學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的一般過程、模型制作有了一定的體驗(yàn)和了解，但對(duì)投石距離沒有詳細(xì)、量化的指標(biāo)。結(jié)合“技術(shù)試驗(yàn)及其方法”第1課時(shí)的技術(shù)試驗(yàn)的方法和技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告的寫作要求，我們利用深度學(xué)習(xí)理念來指導(dǎo)本節(jié)的學(xué)習(xí)。在這個(gè)單元設(shè)計(jì)之初，我們就考慮學(xué)生在“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”一節(jié)中制作作品時(shí)要讓其物盡所用，要貫穿于整章的學(xué)習(xí)過程，后面的章節(jié)也同樣可以使用。根據(jù)深度學(xué)習(xí)理論，我們先讓學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)試驗(yàn)的相關(guān)理論以及認(rèn)識(shí)相關(guān)的測(cè)量工具，然后再指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行二度實(shí)踐，讓學(xué)生自主地去探究現(xiàn)實(shí)的問題、試驗(yàn)、并得出結(jié)論、最后驗(yàn)證，使深度學(xué)習(xí)得到真正的貫徹落實(shí)。設(shè)計(jì)思路如表1所示。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)

1.教材分析

本節(jié)由走進(jìn)技術(shù)試驗(yàn)和撰寫試驗(yàn)報(bào)告兩個(gè)任務(wù)構(gòu)成，其中“走進(jìn)技術(shù)試驗(yàn)”主要是讓學(xué)生理解技術(shù)試驗(yàn)的概念及其意義，指導(dǎo)技術(shù)試驗(yàn)常見的類型和方法?！白珜懺囼?yàn)報(bào)告”主要是讓學(xué)生了解技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告的寫作方法，理解技術(shù)試驗(yàn)的重要性。本次課需要2個(gè)課時(shí)完成。本節(jié)實(shí)踐課的重點(diǎn)是利用學(xué)生在本章第3節(jié)“設(shè)計(jì)一般過程”中的實(shí)踐作品—古代投石機(jī)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)，利用前節(jié)所學(xué)知識(shí)學(xué)會(huì)自己設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)告，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并撰寫技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告。

2.教學(xué)目標(biāo)

本節(jié)課以實(shí)踐為主。根據(jù)學(xué)生前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了的內(nèi)容，確立以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)告；

（2）小組分組規(guī)劃試驗(yàn)方案；

（3）進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫完整的試驗(yàn)報(bào)告。讓學(xué)生知道在技術(shù)試驗(yàn)中注重實(shí)事求是的精神，形成富有責(zé)任感的技術(shù)意識(shí)；

（4）重點(diǎn)和難點(diǎn)。重點(diǎn)：技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施及報(bào)告的寫作；難點(diǎn)：掌握一種技術(shù)試驗(yàn)的方法及技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施。

3.教學(xué)手段

因?yàn)楸竟?jié)課的內(nèi)容以測(cè)試投石機(jī)的性能為載體，讓學(xué)生動(dòng)手試驗(yàn)為課堂教學(xué)主線，以視頻和教具的技術(shù)資料輔助教師激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與動(dòng)手試驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，達(dá)到體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量和效率的目的。

4.教學(xué)方法

為充分體現(xiàn)老師的主導(dǎo)作用、學(xué)生的主體地位，在教學(xué)過程中采用教師演示引導(dǎo)，學(xué)生主動(dòng)探究式學(xué)習(xí)等教學(xué)方法。

5.學(xué)習(xí)方法

學(xué)生以4人一組為單位，通過老師課堂上的引導(dǎo)，分析出影響投石距離的三個(gè)維度的主要因素。為了提高課堂的效果，對(duì)應(yīng)三個(gè)維度分為三個(gè)大組別進(jìn)行各自的試驗(yàn)，最后通過交流匯總，形成一個(gè)完整的技術(shù)試驗(yàn)結(jié)論。

二、教學(xué)過程（利用投石機(jī)載體、課件進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)）

1.組織教學(xué)：學(xué)生入座，點(diǎn)名和播放準(zhǔn)備課件，準(zhǔn)備試驗(yàn)材料。

2.（任務(wù)一）：如何設(shè)計(jì)技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告。

如何設(shè)計(jì)技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告表？可根據(jù)我們的試驗(yàn)?zāi)康?，針?duì)試驗(yàn)的對(duì)象的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)思路如表2所示。

3.（任務(wù)二）：以投石機(jī)模型為載體、開展技術(shù)試驗(yàn)并撰寫試驗(yàn)報(bào)告，讓學(xué)生完整地體驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)到結(jié)論的全過程。

（1）觀看視頻資料：（視頻展示了按作戰(zhàn)用途分的輕型、中型和重型投石機(jī)，按發(fā)射原理的不同分的人力投石機(jī)、配重投石機(jī)、彈力投石機(jī)和混合投射機(jī)，使學(xué)生了解各種投石機(jī)的原理和作用。它的遠(yuǎn)程攻擊特性使敵人的城墻和軍隊(duì)士氣受到了嚴(yán)重的打擊，讓大家明白了投石機(jī)是古代攻城掠地不可缺少的重型攻城機(jī)械）看完以后，教師通過視頻背景資料提出問題：投石機(jī)的優(yōu)勢(shì)是什么？

（學(xué)生討論回答）

（2）教師繼續(xù)提問：既然投石機(jī)是一種遠(yuǎn)程攻城武器，那如何讓投石機(jī)投得更遠(yuǎn)呢？

導(dǎo)出討論問題：投石機(jī)的投射距離與什么因素有關(guān)？（學(xué)生討論）

（3）利用實(shí)物模型展示引導(dǎo)學(xué)生答出影響投射距離的因素：角度、力度和高度。

4.介紹試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，分發(fā)各種測(cè)量工具和記錄表格。

公用材料：卷尺、沙包（投擲物）。

角度工具：角度測(cè)量?jī)x、投射角度限位裝置。

力度工具：測(cè)力計(jì)、橡皮筋若干。

高度工具：投擲點(diǎn)定位裝置。

5.分組安排技術(shù)試驗(yàn)。教師現(xiàn)場(chǎng)巡視，指導(dǎo)學(xué)生分組完成技術(shù)試驗(yàn)。

（1）組長(zhǎng)（負(fù)責(zé)組織、匯報(bào)）1人；

（2）撰寫文本、記錄數(shù)據(jù)1人；

（3）投射員1人；

（4）測(cè)量距離1人。

6.（任務(wù)三）：交流匯總展示。

（1）各組展示試驗(yàn)結(jié)果，匯總組合驗(yàn)證結(jié)論。

第1組為高度組：發(fā)射的高度越高，發(fā)射距離越遠(yuǎn)。發(fā)射高度與投射距離成正比。

第2組為力度組：投射力度越大，投射距離越遠(yuǎn)。發(fā)射力度與投射距離成正比。

第3組為角度組：由于各組模型的制作工藝、精度不同，角度在接近35～40度的時(shí)候，投射距離最大。與按照物理斜拋公式計(jì)算，最佳投射角度應(yīng)為45度，經(jīng)過技術(shù)試驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)由于空氣阻力、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面等因素影響，理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)際投射角度是有差距的。

（2）驗(yàn)證結(jié)論：請(qǐng)各小組將三組探究的結(jié)果，按最優(yōu)數(shù)據(jù)改造自己的投石機(jī)，驗(yàn)證是否增大了投射距離？（經(jīng)過實(shí)際用激光測(cè)距儀測(cè)量，最遠(yuǎn)的一組投石機(jī)的投石距離超過了原先的3倍距離。）

（3）階段性評(píng)價(jià)。

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：一次評(píng)分=（? ）度改進(jìn)后/初始作品投射距離；二次評(píng)分=三維度綜合改進(jìn)/初始作品投射距離；綜合評(píng)分=一次評(píng)分+二次評(píng)分。

7.課堂小結(jié)。

（1）試驗(yàn)報(bào)告是技術(shù)試驗(yàn)的成果，包含試驗(yàn)主題、目的、過程、記錄、結(jié)論等。

（2）要求試驗(yàn)者具有科學(xué)的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、頑強(qiáng)的毅力。

①態(tài)度要端正；

②方法要準(zhǔn)確；

③要反復(fù)驗(yàn)證。

（3）做好技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告在初期可以幫助我們檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性；在中期可以幫助我們發(fā)現(xiàn)問題、探究規(guī)律；在設(shè)計(jì)后期可以幫助我們優(yōu)化設(shè)計(jì)，為我們?cè)u(píng)價(jià)提供準(zhǔn)確客觀的數(shù)據(jù)。

8.布置課后拓展任務(wù)。

針對(duì)一款我們常用的書立架，參考課本及利用所學(xué)知識(shí)，構(gòu)思測(cè)試其穩(wěn)定性的試驗(yàn)方案。為指導(dǎo)后續(xù)技術(shù)試驗(yàn)并獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)論，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一份技術(shù)試驗(yàn)方案。

9.課后反思。

（1）為了增加課堂效率，在本節(jié)課之前應(yīng)讓學(xué)生對(duì)力度、角度和高度等測(cè)試工具有所熟悉，并掌握正確的測(cè)量方法。

（2）在選擇測(cè)距工具時(shí)我們一般使用的卷尺，但實(shí)際測(cè)試中由于人為因素影響誤差較大，建議給每組配備激光測(cè)距儀，以便更準(zhǔn)確地得到數(shù)據(jù)。

綜上所述，在本節(jié)的教學(xué)中利用投石機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)載體，進(jìn)行了深入的探究和學(xué)習(xí)，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，對(duì)自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品撰寫技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告。通過基于真實(shí)情境的自主實(shí)踐，使其在工程思維、系統(tǒng)思維和創(chuàng)造性思維方面得到了鍛煉和提升，達(dá)到了知識(shí)遷移的目的，有效地推進(jìn)了深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

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