通用技术关于学生实践的论文

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通用技术关于学生实践的论文

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备课易!技术与设计=技术+设计
广东省佛山市第一中学 汤勇
摘要:在技术与设计教学当中,本文提出备课的时候应该要考虑技术与设计相辅相成,提升课堂吸引力,并尝试采用坐标轴的备课方式来规划教学内容与教学方式。
关键词: 技术与设计 备课
每次在备课的时候我都在想:这节课将要教授学生哪些技术素养?培养他们哪方面的设计能力呢?在讲技术内容的时候,能否穿插一些设计的内容让同学们学以致用?在讲设计的时候,能否穿插一些技术的内容让同学们的设计不会太脱离实际?
以苏教版《技术与设计1》第一章第一节“技术的价值”为例:这是通用技术的第一节课,介绍了自己,介绍通用技术课程组成与特点,让同学们看看以往届的作品,大概用了20分钟时间。还有20分钟将讲授第1小节“技术与人”,20分钟讲授4页教材,除了个别提问就是学生讨论,多少有点难受。假如细心你阅读了苏教版的高中通用技术教学参考书,发现20分钟还是有东西讲的。
技术的产生与发展是为了满足人的需求 技术无处不在 着衣;进食住所;出行;交往……案例分析:从火到灯-----人类走向文明的历程 讨论:1.如果人类没有控制和利用火的技术,没有发明灯,世界将会是怎样一幅图景 2.人类对于光明的需求,怎样推动了照明技术的产生和发展 阅读: 火与烹饪、制陶、冶炼纺织;缝制马上行动:分析下列技术的产生分别满足了人们的哪些需求 印刷技术农耕技术摄像技术B超技术
保护人 思考:1.原始人最初为什么要选择穴居或在树上栖居等居住形式 2.原始人随声携带磨制好的尖削石器,除了用来切割兽皮兽肉以外,还有什么用途 3.疟疾、天花、鼠疫、肺结核等疾病曾夺取数百万人性命,为什么现代人对它们都不再如此恐慌?
解放人 依靠技术解放或延长了自己的手脚眼耳脑等身体器官;讨论: 交通工具的发展使人们的出行便捷、舒适,但是也可能使人们过分依赖现代交通工具而缺乏锻炼,以致影响身体健康。你认为应该如何看待这一问题?
发展人 改变着客观世界,而且改变着主观世界;案例分析:通过技术活动实现自我价值---爱迪生的故事 讨论:技术上的创造与发明使爱迪生得到终生的发展和自我价值的实现。结合你的经验,谈谈参与技术活动对你个人发展的作用和意义。
表一 教材“技术与人”知识结构
图一 由教材知识点得到的教学规划
也许你的学生并不喜欢回答一些简单的问题,也许他们对原始社会的生活不感兴趣,或者你认为身体健康和交通工具并没有必要的联系,是不是应该在教材的基础上再补充些图片或视频资料呢?我们从教材所提到的知识点开始发散性拓展:
为了满足人的需求 技术无处不在 1.CPU发展历史2.游戏机发展历史3.奥运会开幕式中的灯光效果……
保护人 汽车安全气囊抗生素的历史……
解放人 宿舍没有的洗衣机教师专用的电梯全自动电饭锅……
发展人 活字印刷心理辅导五一奖章、劳动模范介绍……
作业 拍摄身边的照明灯具,了解灯泡的类型,额定电压,功率等参数……
表二 增加的技术知识
一味介绍技术素养,学生也许没多大兴趣,补充些设计题让他们巩固知识,加深印象,培养他们的设计能力与创新精神。
为了满足人的需求 技术无处不在
保护人 怎样解决酒后驾车 怎样鉴定蔬菜的残留农药 怎样预防小学生眼睛近视 ……
解放人 未来,我们还可以用哪些方式来交流 能否为饭堂设计一个自动打饭的机器 ……
发展人 总结自己考试成绩最高分取得的原因交流快速记忆单词的方法……
作业 自由分组使用PPT幻灯片来介绍自己最感兴趣的一项技术(过去,现在,将来)
表三 增加的设计问题
准备的资料多了以后,发现20分钟不够用了,面临着一个备课资料的取舍问题。假如我们将“技术”和“设计”作为纵坐标,“时间”和“内容”作为横坐标,“文字”,“图片”,“视频”,“个别提问”,“分组讨论”,“作业”等教学方式作为纵坐标上面的刻度,我们就可以好好的规划这20分钟内容,打破原来的单纯的思考与讨论,让学生不再感到课程枯燥,提升对《技术与设计》课程的兴趣。
图二 改进后的教学规划
对应教学设计如下:
为了满足人的需求 技术无处不在 1.图片: 奥运会开幕式中的灯光效果2.文字: 案例分析:从火到灯-----人类走向文明的历程3.提问: 分析下列技术的产生分别满足了人们的哪些需求 4.文字: 保护人,解放人,发展人
保护人 5.视频:汽车安全气囊6.提问: 能用技术来避免酒后驾车吗
解放人 6.图片:各种交通工具7.分组讨论: 未来,我们还可以用哪些方式来交流
发展人 8.图片:钟南山案例分析:通过技术活动实现自我价值---爱迪生的故事
作业 9.拍摄身边的照明灯具,了解灯泡的类型,额定电压,功率等参数
表四 改进的教学过程
如此以来,学生既认识到技术的重要作用:“保护人,解放人,发展人”,又在课堂当中培养他们分析问题,创新设计的能力。在每节课中融入技术+设计的备课设计比《技术与设计1》《技术与设计2》的教材仅通过便携小凳子、相册为案例培养学生的能力更加有效。本人曾在“设计的一般原则”一节讲授创新原则时,把拆卸维护电风扇的技能与使用“外观改进,增加功能,缺点列举”的方法对电风扇革新一起讲授,将技术与设计教育落在实处,同学们都表示学有所用,受益匪浅。
参考文献:
1、《普通高中技术课程标准(实验)解读》,顾建军 李艺 董玉琦主编,湖北教育出版社2004年版。
2、《技术与设计1》,顾建军 主编,江苏教育出版社2005年第2版。
3、《高中通用技术教学参考书<技术与设计1>(必修1)》 顾建军 主编,江苏教育出版社2008年第3版。
汤勇
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图片
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个别提问
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作业
文字“四巧板”在通用技术课程中的应用
“四巧板”及其蕴藏的智慧
今天的“四巧板”在中国古代称为“调和板”;日本叫“博士板”,又叫“吉四六之谜”(在日本吉四六是智慧的代名词);西方则称“T字板”(以拼出“T”字视为高智商)。它集材料、工艺、图形设计、数学思维、排料等知识技能于一体,涉及了数学中的几何学、拓扑学、图论、运筹学等多门学科。它是一种“少而精”的拼板(“少”指用的拼板少,“精”指拼出的图形很精彩),可以拼出成千上万种形象生动的图形,经常作为智力测验的工具(见前面上传的四巧板设计制作附件),至今仍广为流传。
“四巧板”的智慧主要由以下几大特性体现:
结构的科学性
初识“四巧板”,结构简单,但仔细探究,却奥妙无穷。本人根据市面购得的“四巧板”产品,获得了“四巧板”图形(见图1中的四巧板)。咋一看图形,四块板不一样,也无联系,无从下手。经过研究分析发现:四块板图形紧密相扣,互相依存。图1中四巧板结构图显示:四块板的每一块都是由同样的基本单元(等腰直角三角形)图形组合而成,或者说整个“四巧板”是由相同的4个等腰直角三角形和相应的4个直角梯形组合而成。通过引导学生分析可以看到,在“四巧板”的分解图形中能找到3种线段:1)直角三角形的斜边长b;2)直角边长a;3)斜边和直角边两长度之差(b-a)。这样,在整个“四巧板”的紧密结构中,所形成的长方形的宽长之比就是:a:4b=1:4√2≈1:6,因为“四巧板”所有板子的角度都是45度的倍数,所有板子的边长都是斜边和直角边的加减,加上板子方向的变化,就形成了4块板子千变万化的组合。细细数来,四块板子总共有16条边,其中有6个斜边,5个直角边,2个双倍斜边长的边,2个斜边和直角边之差长的边, 1个斜边和差之和长的边,形成了严谨的科学性,也激发起了学生对智慧追求的巨大动力。
材料的环保性
制作“四巧板”的材料可以是各种容易加工的板材,如:纸板、木板、塑料板等,通常可以利用废旧的包装盒作为原材料。所以这里的材料的环保型,不仅在选择材料时有对材料环保的要求,还有充分利用废旧材料制成有用物品的大环境意识的形成,以及制作过程中节约材料的操作能力和操作习惯的培养,整个构成环保的教育和实践,提供了一个在材料和环保意识上的学生的智能的生长点。
加工工艺的基础性
“四巧板”的设计制作工艺包括:
材料的选择和预处理
材料的选择是根据“四巧板”的结构和自有的条件,选择合适的、理想的材料。通常可以选择的材料有:各类硬纸板的包装盒(电子产品包装盒、月饼盒、鞋盒等),各类薄木板的包装盒,装潢用夹板(三夹板、装饰板等)边角料,装潢用木线条(教学推荐使用)等,各类包装用塑料板(光盘盒等),还有双色板、有机玻璃板等各种厚度一般不超过5毫米的板材。这样就给学生提供了对材料认识的条件和加工任务驱动。预处理一般是先使材料平整,根据所需材料的长方形大小最省方式下料,通过预加工使所准备的材料三边平滑且成直角。材料的选择和预处理加工都是基础性加工,是学生力所能及的操作,能初步训练精致工作的操作。
划线
根据“四巧板”的结构,正确使用角尺(这里最好使用三角形的),如图2按③④②⑤①顺序,用铅笔准确划出5条割锯线(红色花线),用角尺严格检查各尺寸和各角度是否准确无误。准确划线不仅是学生能够做到的,而且是必须做到的,它可以培养学生严谨的工作态度和有效的操作工艺,也是完成后一工艺——割锯的基础。
割锯
根据材料的性质,“四巧板”加工的割锯工具通常选择美工刀和手持钢锯两种。较薄的纸板或木板可以使用美工刀,配合导向工具-钢直尺,沿线切割。使用美工刀时,要求学生形成必须有垫板配合,以保护工作台面的良好习惯。较厚的板材一般使用手持钢锯割锯(骑线锯),使用手持钢锯时牵涉到工件的固定工具和固定技术。工件的固定工具一般有台钳、桌虎钳、木工夹(G形夹)、木工操作架等。其中对于小工件,木工夹固定较为灵活方便成为首选。木工夹的使用是有基本技术规范和技巧的,如:木工夹的夹持方向,夹持位置,工件的保护、工作台的保护、自我保护等,都直接影响割锯的操作。还有钢锯的使用,既有锯齿的方向,又有持锯的方式,姿势和位置,起锯和收锯的技巧,锯割的控制等,割锯的顺序建议要求学生按①②③④⑤操作。这一切都是全体学生可以参与的,又是需要能力去应对,在应对中提高能力的活动。
打磨和修饰
打磨不仅是将加工好的零件打磨光滑,同时要配合角尺对“四巧板”各部件的尺寸和角度准确修正,使四块板子完全吻合,融为一体,也是一件精细的技术操作。打磨工具大型的有砂带机,使用时要注意安全。小型的有砂轮、砂石、砂纸、砂棒和钢锉等,其中扁平钢锉(配铜丝刷清碎屑)因安全、方便、人工和材料消耗成本低被列为首选。打磨看似是一项轻巧的、简单的操作,却富含技巧和经验,决定着“四巧板”最终作品的质量,对操作者的要求是最高级的。打磨后的修饰因材料而异,因人而异,可以压膜、贴纸、涂颜料、油漆等,一般只要光滑平整,吻合度好,就是好的作品。这一过程,是学生精致加工磨练的过程,收获成果的过程,也是学生总结反思提高的过程。
包装
俗话说:人靠衣服马靠鞍,一件精致的作品也需要有合适的包装。精致是智慧的一种表现,精致是一种品质,一种习惯。包装作品,是追求精致的一种形式。既然是包装,一定是美化的,能提供放置的。包装可以是长方形合体的小木盒、布袋,也可以是漂亮的折纸包装。包装为学生提供了又一个创新设计的机会。这里推荐一款折纸包装(见上次上传的“四巧板设计制作”的附件),需要的材料仅仅是一张A4纸或类似大小的广告纸、美工纸等。为了作品升级为礼品,学生会很乐意经历一次制作包装的学习实践活动。至此如果再放进一张标签,写上作者的班级姓名学号,写上作者对作品的比较科学实际的评价及最终评价结果,则这一制作又可将学生的严谨的操作习惯推进一步。
“四巧板”设计制作使用的工具有:钢锯、木工夹、美工刀、钢锉等,制作的工艺有:划线、割锯、锉削、表面处理等。这些都是人类最基础的生产、生活技能,也是高智能技术和设备发展的基础。这些工具的使用和工艺的体验,是需要技术的,需要能力的,也需要付出和刻苦的磨练。面对到了高中还没有能习得这些基本生产生活技能的学生,在经历“四巧板”的设计制作中,能够在需要中获得,获得后满足需要,在不断的需要和满足中使其迅速成长。
“四巧板”载体在通用技术课程中的使用方法
面对课堂教学——1节课45分钟,面对全班教学——每班50多位学生。体现实践的“四巧板”载体运用必须是少于40分钟的,指向课程知识技能和“四巧板”设计制作的,不是为做“四巧板”而做“四巧板”,而是为在设计制作过程中技术素养和能力的形成。
“四巧板”设计制作的技术准备
“四巧板”虽小,但要成功地完成其作品,发挥出应有的教育作用,需要一些技术准备的支撑。如:基本工具的使用、对“四巧板”结构的认识、还有将完成的作品升级为礼品的包装袋的准备,45分钟的一节课没有良好的准备和到位的设计,是完成不了四巧板设计制作的。
技术尝试中逐渐学会使用工具
在《技术与设计1》的第一章,苏教版的课本领着学生“走进技术世界[5]”,技术世界是灿烂的,又是实际的。在缤纷的技术世界中,没有实践是空洞的、枯燥的,适时地放上一件基本工具,交给一件技术任务,不失为一件好的载体行为。制作“四巧板”需要的木工夹的使用,钢锯的使用等,都可以作为此时的载体。第一次在课堂的某个时空,交给学生一块木板和一个木工夹,同时交给一个锯割的准备任务,要求用最安全的方式,提供最方便、最有效的割锯的操作环境,不破坏工件,不损坏工作台,夹持好待锯的工件——木板。是边是角?是左是右?是上是下?是长是短?都有技术理由。经历了技术夹持过程,明白了具体的技术的价值,初步学会了木工夹的使用。第二次在课堂的某个时空,让学生复习木工夹的夹持,锯下5毫米长木块,锯下木块的一个最大等腰直角三角形(可为“四巧板”制作补损储备),在实践中发现锯的要点和难点:如何定位?如何走锯?如何确定锯的方向?如何收锯?众所周知,骑自行车靠听课和做习题是不可能学会的,使用工具也只有通过实践才能获得操作的经验。走进技术世界,工具的使用既是技术的见识,技术的体验,又是技术能力的培养,技术基础的打造,是实实在在的技术素养的给予。第三次在课堂的某个时空,交给学生一把角尺……。一次次小小的技术尝试,学生增加了兴趣,增加了实践能力,同时为后面的设计制作中的工具使用打下了基础。也为“四巧板”的设计制作做好了使用工具的准备。
巧手训练中储备包装袋制作技能
实践第一的课堂,目的之一是训练学生的心灵手巧,追求精致的作品的呈现。在《技术与设计1》的第二章,苏教版的课本把学生带进了“技术世界中的设计”。设计让技术世界灿烂缤纷,在课堂的某个时空,让学生亲身体验设计的精彩,一个小小包装袋的设计任务不失时机地布置下来,一张A4纸或广告纸,让设计活生生地呈现在手中,这里有边的对齐,角的尖锐,折的平整;有各种对应,各种包容,各种支撑的形成;有造型,有功能。设计就在眼前,就在手上。10分钟,就那么一点点时空占有,给课堂增加了实践的气氛,增添了鲜活的资料,训练了巧手,也为“四巧板”等作品的制作储备了包装袋及制作技能。
巧用废纸解决对“四巧板”结构的认知
“四巧板”的结构是科学的,对“四巧板”结构的认识过程,是图形的思维过程,对于大多数学生,这一过程是十分艰难,这一过程必须也只有立足实践才能完成。这里的实践,首先是化抽象为具象地画出“四巧板”的结构,这种画图不是依葫芦画瓢的画图,是对结构理解、思维的画图,只有相互关系,没有一定尺寸,看起来简单的图形,却是充满智慧的训练。对“四巧板”结构的理解,画图仅仅是基础,且只是画图难免枯燥,正确与否也难以检测。巧用废旧的答题卡纸,只要满足长宽比6:1的材料需求长度,用折纸加画线的方式,将四块板间的协调、比例,在纸条上呈现,配合剪刀,生成纸质实物“四巧板”,实现对“四巧板”结构认知的实践检验和突破。纸质“四巧板”不再是画在纸面上的图形,而是实实在在的“四巧板”实物的呈现,是对“四巧板”结构是否正确认知的行为判断,一个菱形图案的拼搭完成,可以充分肯定对“四巧板”结构的正确认知。纸质“四巧板”的完成同时给了成功完成的学生一个用“四巧板”尝试拼图游戏的小小的物质奖励,也给予未完成的学生一个促进完成的刺激。为“四巧板”制作储备了对“四巧板”结构的认知。
说是“四巧板”设计制作的技术准备,不如说是以“四巧板”为代表的众多的载体的设计制作准备,作品制作前的工具使用训练,思维训练和手脑协调的巧手训练,是围绕目标的学生的基础能力训练,是智能发展的训练。
“设计的评价”中帮助学会评价
“设计的评价”是《技术与设计1》苏教版第三章第三节内容,也是贯穿整个设计与技术的学习。“四巧板”小不点儿的身影,在这里可以起到力拨千钧的作用。“设计的评价”学习以后,学生经常云里雾里,不知所云,更不会运用。“四巧板”设计制作展开以后,一系列规范、要求跟随而至,一系列经验在过程中生成,虽然有对“四巧板”结构的认知的储备,有对工具使用的初步技能储备,但单一的训练和做设计作品的要求还是有一定的差距,在真正开展设计制作时才发现:“书到用时方恨少”。“四巧板”设计制作过程的充实,设计制作过程的复杂,可以巧妙利用评价内容的学习。在设计制作前,交给学生对设计制作过程的评价任务,让学生用心于设计制作过程的细节,在过程结束时,做出对“四巧板”设计制作过程的评价,要求根据书本所学的评价知识,在笔记本上写出对“四巧板”设计制作过程的评价内容,评价权重和自评结果,下表是学生写出的评价结果一例:
表一:对“四巧板”设计制作过程的评价例表
评价内容 权重(%) 自评结果
设计制作的过程是否科学 20 20
加工的方法是否正确 20 18
团队分工合作是否协调合理 20 18
选材和下料是否经济合理 20 18
是否有质量控制和质量监督 20 18
总分 100 92
学生列举的其他一些评价内容也是比较有意义的,如:1)设计制作的过程是否考虑周到;2)选材是否环保;3)工作过程是否有创新;4)各加工过程是否能达预定要求;5)是否用心、精心制作;6)加工过程是否一次成功等。也有一些内容反映出对设计过程的评价和对设计结果的评价的未完全理解,如在过程评价中列出了:是否美观,是否符合人机关系等。
评价的学习到此并不是终了,个人的评价结束后,还必须有小组的讨论,有小组对评价内容的筛选,最后总结出小组的评价意见和小组成员在小组标准上的成绩,全班交流并上交备案。到此,设计过程的评价分数出来了,但具体的分数已经不重要了,学生知道了分数的获得是有根有据的,重要的是过程的收获。
最终的作品完成后,也以同样形式对“四巧板”作品进行评价,以一位学生的评价表为例:
表2:对“四巧板”作品的评价例表
评价内容(项目) 权重(%) 自评结果
科学性 20 20
精致美观程度 20 16
四块板的吻合度 20 18
是否有缺角 20 18
手感是否舒适 20 20
总分 100 92
学生列举的评价内容还有一些也比较有意义,如:1)大小是否合适;2)表面装饰是否合理;3)包装是否精美;4)是否有6个相等的斜边长、5个相等的直角边长、2个相等的双斜边长等。但是其中的一些内容,如:团队合作是否协调、是否注意安全等,明显反映出对设计的最终结果评价和对设计过程的评价未能真正理解。经过小组讨论,小组的筛选,班级的交流,无论是出于不认真、不重视,还是理解能力的不及,经历过评价后基本都能获得比较清晰的认识,达到课堂教学的目标。而且这种经历过程后形成的认识,往往比仅用心听课和死记硬背,更加深刻,更加牢固,更加具有实用价值,更加具有迁移性和使用性。
流程与设计及其他内容学习的帮助
“四巧板”作为通用技术课程的载体,不仅可以应用在“设计的评价”内容中,还可以用在“工艺”、“流程与设计”等内容。“四巧板”的设计制作过程,是典型的流程设计过程,设计制作“四巧板”的流程一般可以表达为:选择材料——根据尺寸下料——打磨毛坯——划线——锯割——打磨、表面修饰——包装,其中划线和锯割环节都可以分解出更具体的流程,关键环节的把握既是学生技术素养的训练,又是流程优化的重要因素。
“四巧板”制作带给学生的收获
在完成“四巧板”制作后,及时地让学生反思“四巧板”设计制作带来的收获,在课堂上交流收获,并在笔记上用文字表达。在经历过设计制作后,学生满怀感慨,娓娓道来各种收获。伴随着感激和鞭策,学生的收获大致有以下一些内容:
认识了“四巧板”传统文化,激发了爱国情怀;
掌握了“四巧板”的结构;
会用“四巧板”做图形设计来训练和提高图形思维能力。
对材料有了一定的认识,会选择合适的板材制作“四巧板”。
对设计的一般原则有了深入的理解,尤其是在选材方面对可持续发展原则的理解,在排料方面对经济原则的理解和应用,在结构设计时对科学原则的理解,在加工方法上对创新原则的理解,在作品制作上对美观原则的理解等。
对加工工艺有了切身的体验,学会并熟悉了划线、锯割、锉磨、表面处理等常用的基本加工工艺,学会了相应的工具:钢锯、木工夹、角尺、平锉等的使用方法。
实践的认识和意识提高了,喜欢动手了。
学会了根据实际情况设计合理的评价指标,对设计制作过程和最终产品进行评价。
学会了向同学学习,也学会了关心同学的学习,学会了合作学习和主动学习,学习兴趣和能力明显增加了(变能干了,变聪敏了)。
……
因为通用技术课程不参加高考,对此,学校、家长、老师一般不太会主动关注,更不会主动重视。参加学习的学生也会视其不是高考的科目而轻视,甚至放弃,真是想爱它谈何容易!从第一次上课察言观色,学生就在考察这门新课程,他们也知道社会和自己的发展需要实践能力,他们也希望通过这门课能获得些知识面的扩展和能力的提高。但这门课如果还像其他课程一样只是单纯的教师讲解,学生笔记,其结局必然丧失生命力,遭学生摒弃、学校抛弃,纯粹是课程摆设而已。充实以有载体支撑的实践内容,让学生在实践中学习,学生有了兴趣、有了重视,有了用心的、愉快的课程,课程就获得了生命力。
个人的一点实践经验,呈现给各位老师,请大家共同研究,可以发帖留言多多交流,共同提高。
基本单元
四巧板
四巧板结构
a
b
图1:常见四巧板基本结构及图形分解
a
b
b
a
A
B
C
D





图2:四巧板5条割锯线(红色花线)
b那些曾经实施过的通用技术项目之:
探究拆装电脑清洁内部的最佳流程
孟志远 (太原市实验中学,030012)tyjsbkz@ ( mailto:tyjsbkz@ ) QQ 274811345
这个实践项目,是针对高二流程单元的,2009年10月和2010年11月课堂内实施:全班在教室,进行了2届实践,最终放弃了。
上面照片没有时间,应该是拍摄于2009年3月20日,研究性学习展示会现场。当时,只有进入新课程的新高一开设通用技术,必修2尚未开课,学生科技协会和电脑社团,正在联合活动。
2009年秋季,新高一变成新高二,必修2开课了,当时的想法:有条件要上,没条件创造条件也要上,在通用技术开设中,我们应挖掘一切可利用的资源。例如,流程设计优化等内容,空讲的效果很差,通过“探究拆装电脑的最佳流程”教学设计,学生在课堂上很活跃,真正体验到了什么叫流程.对工业流程也不再神秘.很多通用技术教师是信息技术转行过来的,对电脑很熟悉,而废旧电脑,在学校的库房里不难找到.一台可以做演示,数量够的话开展分组实践活动.
活动需要的工具主要是十字螺丝刀,皮老虎(传统的清除尘土的工具),也可以利用吹气球的筒,或者用电吹风。
活动的难点是:之前告诉学生,硬盘、软驱、光驱不用拆除;
各种螺丝如何分类保管,方便使用;
主板上不是螺丝钉的塑料卡子如何拆除;
CPU、散热器和内存条的拆除;
电源盒内部尘土的清除;
为了开设这个项目,2009年5月为了原地重建学校搬迁的时候,我专门申请带走了20台废旧电脑。
放弃的原因是:
场地问题,教室内很不合适;
安全问题,容易划伤手(倒是2年实践中,仅仅有一位学生伤到手,划开了一个小小口子);
最关键的是管理问题,一个老师,根本无法在教室内维持有效教学的秩序;
不能忘了,用作教具的电脑的最终结果,被学生拆得到了不能再拆,怎一个乱字了得。
幸亏,用来拆的,是2000年的电脑,早就报废了,不能使用了。
项目17探究拆装电脑清洁内部的最佳流程
一、实施时间
10月下旬:配合第二单元,
二、活动目标
1,亲自动手参与电脑的拆装和内部清洁,探究拆装的最佳流程
2,用合适的方式表达流程
3,通过实践活动,体会流程的改进优化对于提高效率与工作质量的重要意义
三、活动内容
学生分为3人小组,每个小组拆一台废旧电脑主机,清洁内部,然后再完整地组装起来。
四、材料工具
产于2000年的废旧电脑18台,记录纸,十字螺丝刀各一把,充气球用的吹筒或打气筒,收集螺丝用的纸袋或塑料袋,干抹布
五、活动过程
1,拆主板、处理器、风扇、显卡、声卡、网卡、电源等
拆之前认识内部结构,每拆下一件,都要做记录,研究讨论,拆下来的最佳最合理次序,分类保存好大小不同的螺丝
2,清洁
把电脑内部平时隐藏的部分清理干净,主要是灰尘
3,装
把电脑恢复原状,记录装的过程,讨论最合适的次序
六、活动总结讨论
1,为了清理灰尘,主板要不要拆下来
2,电脑内部的灰尘,主要在什么部位
3,观察电脑的各个部件,哪些可以拆下来以后,放到水中清洗,晾干后再安装
4,你觉得最佳流程应该是怎么表述
七、课外拓展
1,生活中,亲自参与至少一次包饺子,或炒菜焖大米,烧开水洗茶具泡茶待客,探索它们的最佳流程。根据参与工作的人数,条件(如炉灶的数量),进行合理安排。
2,化学实验必须遵循严格的操作规范,试分析用氢气还原制取铜的流程,为什么不可以随便颠倒次序。
2009年10月26日——11月6日第一轮次教学,高二213——216班,各2课时
2010年11月1——5日最后一轮次,高二221————-226班,各1课时。
项目手册印刷成册之后,只进行了这一届。每班1课时。
之后,电脑的样子,就不能拍照了。
http://bbs./NoteList.html Search=@M_ID=:617;@N_ID=:31410 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 );
当时发到凤凰教育网的照片实录。
深刻反思。
后附:手册影印件,基本同前面 电子版的。牛奶箱制作便携小凳之展示与评价 (030012)太原市实验中学孟志远Tyjsbkz@ ( mailto:Tyjsbkz@ );274811345@
教学实施时间:(2008年-2011年)10月下旬-11月中旬
摘要:在“体验设计的一般过程”(要求3人小组统一用牛奶箱制作各自设计的便携式板凳,可拆装,能承受单人在上面站立)教学结束后,每个班的同学们都做了20多个便携式小凳。要求,每个小组为小凳子设计一个商标,图案和文字都有,展示的时候,绘制在黑板上。小组在讲台上现场进行拆装、承重能力测试,进行评价,展示活动。本节课为了培养同学们的表达能力、评价能力,方案权衡比较能力,简单的测试能力。
设计缘起:
课程评价是保障技术课程正常开设的基本保障,目前我们主要的评价机制是:①纸笔测试,山西省统一组织的学业水平考试,模块结业考试,太原市教研室组织的学期末质量检测等;②作品评价,学校科技协会每学期5月、12月校内作品比赛,太原市教育局暑期通用技术作品大赛,山西省通用技术论文及作品大赛等。展示评价,是小凳制作的最后一个环节。把作品的作用发挥到最大,在教室内进行展示与评价,在活动中培养学生的技术素养,运用所学知识进行产品测试、方案比较、技术决策、综合表达的能力。
三、学情分析;
高一同学10月-11月之间,期中质量检测(期中考试)前后进行的内容是“体验设计的一般过程”,我校选择的项目是用牛奶箱制作便携式小板凳。在讲授设计的评价和设计的一般原则时,结合学生的作品,在课堂上进行现场评价展示,由学生评委打分,当场评出名次,可以激发兴趣,提高同学们对设计的全面认识。它涉及过程性评价和终结性评价等多方面。
四、教学目标(三维目标):
知识与技能:设计的一般原则在产品评价中的具体应用。
过程与方法:通过活动,培养全面综合思维、表达、比较权衡能力
情感态度价值观:
参与技术设计与制作,培养对技术的喜爱,全面评价同学的作品。
五、教学重点与难点;
重点:设计的一般原则如何体现。
难点:如何进行综合评价。
六、教学资源准备;
由课代表牵头,组织评选委员会(5-8人),收集整理各个小组的作品,登记造册。安排主持人,确定展示顺序。安排教室座位,评委坐前排。
七、教学过程;
从设计的一般原则和设计要求的角度,展示自己小组的板凳。说出它的优点,现场打分评价。
如下图为高一235班便携式小凳展示评价记录表,共22个小组,8个评委打分,从美观、实用、创新、经济4各方面进行评价。8位评委打4个分,最后算总分,排出名次。
有的班,采用同学现场投票,按照得票多少,排出名次
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最后打分评判,进入高潮.
如下图,现场进行承重能力测试。
商标设计展示。
评委前排就坐。按照商定好的标准,打分。
现场录像
现场拆装,展示。
教学反思。
教学进行之后,整理了部分图片,上传到凤凰教育网通用技术论坛(http://gztyjs. ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )),引发了讨论,其中采用同学站立进行板凳承重能力测试的方案,有不同意见。在设计制作之初,提出的要求中,就有要求人能够站立在上面,同学们开始认为不可能实现,后来不断改进设计制作,发现这也不难实现。引发了全体同学的兴趣,部分作品在测试中被踩踏严重变形,不能使用,同学们又开始重新改进制作。
评价,要根据制作的要求,和设计的一般原则。要求节约省钱,能用(不是用来看的模型,而是真是能用的可拆装的板凳)。本项目在2010年10-11月第三次实施,效果仍旧很好,解决了因教学设备、材料不足造成的困难。课堂上,给了学生充分的时间,进行思考、设计、展示表达,锻炼了全面的能力。
2009年11月下旬-12月上旬,在临汾参加国培,顾教授提出了反对“纸糊的通用技术”。
此项目,属于“纸糊的通用技术”吗?有技术含量吗?有价值有意义吗?
如果有意义,那么,高一第一学期的技术实践活动,就是每位老师、每个学生都能参与、进行了。各位同行,意下如何。
难度上,要求能够站人,保持10秒钟,能够拆装,造价低廉。
充分挖掘苏教版课本,在条件不足的情况下,开展实践活动,实现“做中学”.
感谢下载本文,新楼建好之后(见本文最后图片),此项目仍将继续,因为最大的好处,省钱。呵呵
参考文献:
1,《技术与设计1》,2009年5月第三版,南京,江苏凤凰教育出版社。
2,《太原市实验中学通用技术学生实践活动项目手册》,2010年8月,太原。
挖掘课本,学生会自己去看课本,从中找出需要的信息。
手册于2010年8月印刷成册。在教学中使用,2010年记录如下
2011年补记如下
各班自己商定评分标准,评委打分。
本班评委会决定,要求 画出板凳每个组件的结构图。
同学们期待:自己的作品能展示在新学校的通用技术专用教室内。摄于2011年11月19日。学生技术体验活动案例——参观污水处理流程
孟志远 太原市实验中学(030012)Tyjsbkz@ ( mailto:Tyjsbkz@ );274811345@
教学实施时间:2010年10月31日
摘要:
在技术体验的过程中,通过工程师的讲解,通过实地查看、认真阅读厂区的指示牌等,获得相关技术知识。结合苏教版《技术与设计2·第二单元第一节生产与生活中的流程 》,加深对环节和时序的理解,感受严格执行正确合理优化的生产流程的意义。
二、设计缘起:
2010年10月下旬,第二轮次在高二年级讲授“生活和生产中的流程”这一内容。2年多的通用技术教学经验告诉我,把大规模的工业化大生产的实景或者详细过程搬到教室演示是不现实的,通用技术教师自身一般缺乏工业生产的经验,只是通过模型、动画等讲授,学生感受不是特别深。为了破解这一难题,通过校领导的大力协助联系,创造了一个带领部分学生去参观太原市北郊污水净化厂的机会。2010年10月31日下午,师生一行30余人,租用一辆公交车,来到太原市北郊污水净化厂,在工厂2个半小时的活动,收获很多。详细了解了污水处理的过程,亲身感受了从生活污水进厂到清水出厂的过程。通过听工厂的技术工程师现场详细讲解,加深了对流程的理解。尤其是我校学生科技协会的骨干成员,通过照片和录像,也为这一内容的教学搜集了最好的教学素材。
学情分析:
前一节课,通过师生一起学习,认识了流程,初步了解了时序和环节的概念,对生活中的流程有了比较好的理解,但对工业流程则知之甚少。得知有机会去参观污水处理厂,大家都很高兴。去参观之前,全体同学都表现出了极大的兴趣,带队老师提前进行了安全教育,特别强调污水厂很多深沟露出地面的部分很宽,千万不要太靠近。行动听指挥,集体行动,不容许独自活动,脱离大队伍。照相和录像的时候,千万注意安全。
鉴于污水处理的整个工艺流程比较复杂,出发前没有给学生介绍具体内容,也没有统一要求学生去查阅相关资料,而是采用参观体验之后,再进行知识性内容讲解、讨论的方式,更好的发挥教育功能。
教学目标(三维目标):
知识与技能:实地体验工业流程,对污水处理的流程有一个初步了解。
过程与方法:通过实地考察,体验工业生产中环节和时序的严密性。
情感态度价值观:
感受污水变化成清水的整个过程,理解其中蕴藏的巨大价值,提高环境保护的意识。
教学重点与难点;
重点:污水处理的工艺流程。
难点:这一流程是如何逐步演化到现在的比较合理的流程的。
教学资源准备;
和污水净化厂联系,得到厂方的大力协助,请总工程师讲解;师生自备笔记本和照相、录像设备;教师搜集相关资料,备用;学校政教处和体育组老师协助保障师生外出的安全事宜。
项目教学过程:
简单了解污水处理方法:①生活污水处理过程:
预处理:格栅,沉砂,调节,预沉等。
二级处理:生物处理(普通活性污泥法,氧化沟等)。
三级处理:消毒,过滤,吸附,膜处理等(一般用于中水回用)。
②工业废水处理,工艺依据污染物的种类不同,变化较大:例如:电镀废水处理:酸碱中和,化学还原,化学沉淀,加药混凝等。2,污水处理厂介绍:在多次工艺改造后,太原市排水管理处污水净化二厂(北郊污水处理厂)日处理污水能力由原来的1万吨扩容到8万吨,是山西省全省出水水质质量最高的污水处理厂。由于采用先进的处理工艺,该厂的出水水质达到国家一级A标准,处理后的出水将作为太原市城西水系及汾河景区的补充用水以及工业冷却用水,是山西省唯一的具有深度处理的中型城市污水处理厂。
3,在工厂的入口,通过总工程师的讲解和阅读展板,了解新旧工艺。
新工艺是“奥贝尔氧化沟工艺”:
4,实地查看各个生产车间。
5,从粗格栅车间出来,师生讨论。
6,了解厌氧池和氧化沟的设计数据。
氧化沟实景
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氧化沟中的污水泡沫
,7,近距离感受氧化沟
看到水渐渐变化。
,8,工程师现场讲授原理,同学讨论,提问。
工程师解答同学疑问。
沉淀池实景
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深度处理车间
EMBED Package 沉淀池边
车间一角,污水处理所用的化工原料。
,
9,下图中的技术语言是什么含义?如果水里放入鱼,鱼将无法生存。
,10,去查看清水出口,深度处理出水取样点,此处的水已经变清澈了。
取样,要进行测试(技术试验)。
EMBED Package 源源不断地清水,装入罐车,为城市清洁绿化提供服务.
科技协会骨干成员和辅导教师合影
部分科技协会骨干成员合影留念。
11,布置作业
①简要写出污水处理的流程图;
②写出参观体验的收获。
八、教学反思:
从2008年开设通用技术课程到2010年,总共有三次带学生去实地参观的机会,应该说机会难得。如何把这些活动的教育作用发挥到最大,需要带队老师和同学的共同努力。首先,珍惜机会,在现场多看、多问,保存好照片和录像,为没有机会参加的同学多留资料,为教学工作积累素材。其次,要和通用技术课程紧密结合,发觉其中蕴含的技术教育价值。活动结束后,参加的同学都写了体会和收获。所有这些,都将是通用技术课程的宝贵资源。
参考文献:
《技术与设计2》,2008年6月第二版,江苏凤凰教育出版社。
九:附录。①反冲风机操作规程;②D型滤池操作规程。通用技术课程技术活动设计案例
技术设计活动——《LED绿色节能小台灯的设计创作》
(姓名:冯丹沁 邓一波 周小琴)
(学校:江苏省天一中学 邮编:214101 邮箱: fdq@)
摘要:
LED绿色节能小台灯的设计切合目前学生认知水平,涉及技术知识面广,材料价格低、易取得,作品有实用性;另外,还能培养学生绿色环保、合作学习的意识;而且活动安排能贯穿《技术设计1》技术设计学习的全过程,活动能基于通用技术课堂进行,人人能完成,有推广价值。
正文:
笔者认为通用技术课堂教学学生有与没有载体的技术体验是有本质区别的,技术载体越复杂,学生获得的体验越丰富,但须考虑时间、学生能力、设施条件等因素。本文介绍的“LED绿色节能小台灯”实践载体,价格低,涉及技术面广,切合学生技术基础现状,实用性强,且能贯穿《技术设计1》技术设计的所有教学内容,学生人人能完成,以下是整个技术设计活动的案例介绍。
一、设计缘起:
绿色校园、温馨家园、文化圣园、科技校园是我校多年来一贯禀承的“四园”建设理念。为了使绿色校园理念深入人心,需要在学生中间开展一些卓有成效的绿色科普活动,为此我结合高一通用技术课程必修部分《技术设计一》的课堂教学,开展了利用各类废旧环保材料、结合高效节能电子电路的运用,创作一款适合高中学生使用的,高效节能,环保绿色的LED小台灯通用技术课堂实践活动。
二、学情分析:
1、学生初中阶段物理学过一定的电学、力学知识,劳技课也培养了一定的动手制作能力,但是大部分学生对材料知识、加工技术还是欠缺的;
2、学生对电子基础知识和焊接基本技术的了解层次不一,需要统一补充;
3、学生对设计构思、设计意图图形化表达、设计方案编写及方案转化成作品实践能力普遍不强;
4、学生对表达自己的观点、介绍自己的成果能力欠佳,需要着力培养;
5、我校为寄宿制学校,无法采用课上实施方案准备,课后自主实践完成作品创作的方法。
三、教学目标(多维目标):
引导学生关注生活、关注技术设计:在讲第二章“设计内涵”时就引入台灯设计目标,并布置学生自己去收集灯罩灯座等材料,使学生主动关心周围、注意观察周围;
引导学生关注最新科技成果,培养绿色环保意识:在第三章补充“基础技术”时引入台灯用高亮度LED知识,并提出如何使废旧干电池发挥效益的问题来激发学生设计增压电路的动因,培养节电、环保、绿色照明的意识;
引导学生关注技术设计:在第四章讲“发现与明确问题”时通过引入光照度概念来引导学生探究LED灯的个数、灯架的高度等技术参数与保护视力的关系,培养学生通过技术试验获取数据验证设计要求的能力。
引导学生关注整体创新设计:在第五、六章“方案构思与设计图样”内容中引入台灯整体设计内容,重点激发学生的创新设计:多方案设计与权衡、废物利用、独特的外形与连接工艺等。重点要提升学生设计构思、设计意图图形化表达、设计方案编写及实施转化成作品能力。
引导学生学会借鉴、学会表达展示:学到第七章“作品制作”,作品就水到渠成了:学生的作品千差万别,体现了各人的创意。即使少量学生由于种种原因没有成功,也能在交流、借鉴、评价中再次获得成功。
拓展学生的电子技术基础知识,培养学生自学、互学、综合运用、合作学习、团队协作能力。
四、教学重点与难点:
(1)原材料收集环节:
由于本设计要求学生独立设计、人人创作LED节能绿色小台灯,并且使用的材料是环保材料和废旧材料。所以,使得每一位学生的设计各有特点(设计方案多样化),所采用的材料也是完全不同。多样化的设计给创作前的材料收集工作带来的了较大的困难,这也是本活动的难点之一。加上我校是一所农村寄宿制中学,学生大部分时间都在学校里度过,只有两周一次的放假才有机会回到家里。所以,材料收集要在“早”字上下工夫。在正式进行设计创作前的两个月,老师就通过通用技术课要求学生收集能够用于LED节能小台灯创作的原材料。由于此时设计尚未开始,学生一般是根据经验来收集生活中可利用的材料,其中以食品包装盒、饮料罐占了大部分。到了正式开始设计创作,每位学生手里已经积累了一部分原材料。在设计的时候,学生一方面可以根据台灯的功能来进行台灯外形的设计,也可以根据已有材料来设计台灯的功能。到设计完成时,学生可再根据设计补充一部分欠缺的原材料。这样,材料收集的工作就基本完成了。另外,由于LED节能小台灯所使用的内部升压稳压电路统一由学校提供。这样,学生创作LED节能绿色小台灯的材料问题圆满解决。
(2)绿色环保、可持续发展教育渗透:
如何设计出更绿色环保的台灯作品是本次活动的重点。在这里,绿色的概念比较宽泛,主要包含三个部分:一是如何使台灯更省电,解决策略是使用发光二极管光源、高效节能的电子电路。二是如何使使用的材料更环保、更可持续发展,解决策略是是更多的使用废旧材料。三是如何使台灯对于使用者更健康,尤其是眼健康,解决策略是采用直流无频闪光源。
(3)设计理念的熏陶:部分学生往往喜欢想到哪做到哪,不肯一次设计规划到位。先设计、再依据实施方案进行作品创作、精益求精的技术意识学生非常缺乏,需反复引导、提醒、体验巩固。
五、教学资源准备:
大型工具部分:钳工工作台、砂轮抛光两用机、钻床、线锯、手枪钻、照度仪等公用设备;
小型工具部分: 尖嘴钳、斜口钳、剪刀、一字起子、十字起子、大锉刀、美工刀、镊子等2人/1把;小锉刀、内热式电络铁2人/1套、多用电表4人/1套;
3、《LED高效节能台灯设计创作总表》、教学演示PPT设计、学生用器材代购等。
六、项目教学过程:
原材料收集(在1-4章教学过程中完成)
由于我校是一所农村寄宿制中学,学生大部分时间都在学校里渡过,只有两周一次的放假才有机会回到家里。所以,材料收集要在“早”字上下工夫。
高效节能升压稳压电路创作(补充在第三章后)
高效节能升压稳压电路(如图)台灯散件由升压印刷板一块、高亮度白光发光管LED三只、电池盒一只、开关一只、50cm导线二根、电容二只C1C2、电感一只L、二极管一只D 组成。它具有较强的通用性强,结构紧凑。电路装配图和原理图如右所示,作用是将0.8V—9.0V的直流电压转换成恒定3.3V的输出,确保学生收集到的手电淘汰废电池也能再利用。
由于学生还缺乏电子电路和焊接技术,所以制作之前还要进行两节课基础技术学习,一般此内容插在第三章后。
在电路创作制作中另一个需要关注的地方就是安全操作。由于电路制作时中用到电烙铁,就需要进行防触电,防烫伤的安全教育。实践证明只要教育到位,完全可以预防不安全事故的发生。
台灯设计(结合第五、第六章进行)、设计稿成绩评定
台灯设计要考虑的问题很多,首先要明确设计要求。下面是我校LED节能台灯设计所考虑的设计要求:
功能要求: 具有阅读照明的功能, 能正常使用,符合学生的学习照明要求;
技术要求: 阅读照明要求照度>600Lx(勒克司);生活照明要求照度>150Lx(勒克司),此要求为针对少量灯数量不够或降低设计要求的学生用;
材料要求:金属、塑料、木材等板、管、线材,最好选用废旧边料或半成品材料,绿色环保。
外观要求:具有一定的装饰造型、美观、实用;使用方便,开关选择、位置合理;
耐用性: 结构坚固、稳定,灯座、灯罩及灯架连接牢固,耗电量小,1节五号旧电池也能用;
安全性能:使用低压直流电源,采用高亮度发光二极管,绿色环保;
成本要求:低于15元人民币;
完成期限:五周10课时。
为达到以上设计要求,所要考虑的方面主要是设计作品本身、与使用者、与使用环境的三者相互关系问题。比如在考虑设计作品本身的时候,就要考虑产品的造型、功能、结构和使用的材料。在考虑作品和使用者关系的时候就要关注使用对象是中学生、小学生或是成人,健康人或是残疾人对产品的使用所具有的特殊要求等等。在考虑使用环境的时候就要注意到产品对环境保护的作用和与使用环境的匹配问题等。
在此基础上,学生可通过互连网搜查台灯设计的资料、初步设计、分组讨论、技术试验、公开展示、相互点评等多种活动形式来完成《LED高效节能台灯设计创作总表》中台灯的初步设计和改进设计。至此,台灯设计的书面设计工作就完成了。为了鼓励学生在设计过程中多出精品设计,还可以搞一次全校性的优秀设计大展览等。
补充原材料收集
在完成LED节能小台灯书面设计工作的基础上,可让学生对照缺失情况进行LED节能小台灯创作原材料的第二次原材料收集。这时候,考虑到学生材料收集的困难度,老师也可以提供一些使用量比较大的“标准”零部件供学生根据需要自由选购(如全套线路板、太阳能板、印刷线路板、LED灯、电池盒、1米导线、焊锡丝、热熔胶、按钮式开关、支架、万用线路板等)。  
(5)台灯创作
由于学生缺乏对常用工具和常见材料的使用技能,所以台灯创作应该结合通用技术课《技术与设计一》第七章“模型或原型的创作”来进行。首先要进行常见手工工具(钢锯、锉刀、美工刀、虎钳、剪刀、镊子等),常见机器工具(钻床、线锯、砂轮机、砂带机,激光切割机等),常见黏合剂(502胶水,万能胶,树脂胶等)使用技能的教学和训练,然后才能展开大规模的创作活动。
由于活动人数多,活动形式多,采用的工具品种多样,创作的作品各不相同,所以保证活动有序、有效和安全是非常重要的。我们的经验是以活动规范管理来减轻老师管理压力,提高管理的效果:一是所有的活动是以小组(3-4人)的单位来开展的,常用的器材都分配到每一个小组,普通的操作活动不需要也不允许离开小组。只是在需要使用公用器材时(大型机器工具),才能在组长的允许下离开小组进行操作。在小组里面组长是权威领导,负责组织活动情况记载,记载的重点是学生的到位签名、学习收获(一句话)、发言加分情况、活动表现、学习困难等,以利于老师及时掌握学生动态,并将这种记载的情况和最终的团队评价结合起来。二是提倡学生人手一包,学生每次上课都将必需的书本、学案、器材放在一起带来,半成品则可存放仓库,防止缺失后影响上课。目前我校的第二代通用技术教室已在后面设计了半成品陈列室,学生不再需要带材料回教室。三是精心准备每一次活动,预先将可能出现的困难,情况做充分的考虑,准备好解决的方法,有条件的学校可配实验员。四是将活动过程中出现的进展情况、优秀设计、奇思妙想、学生加分等经常反馈、表扬,激发学生持续学习的动力。
(6)台灯使用说明书撰写、作品成绩评定
作品创作完成,每位学生为自己的LED节能小台灯撰写产品使用说明,课堂结合第八章教学进行。
(7)台灯创作作品展评及修改
最后,利用学校每年一度的“科技节“机会对学生创作的LED节能小台灯进行公开展出,由学生公开投票打分的方式评选出年度最佳LED节能小台灯设计,并进行表彰。此时是活动的又一个高潮部分,学生改进设计的热情空前高涨,通过活动绿色设计的理念深入人心。
七、教学反思:
1、本活动自始至终是和《技术设计1》课结合起来进行的,所以活动的形式呈现出多样的特点。例如,在进行设计前准备“普通台灯使用中存在并值得改进的问题”和“检索到能用于设计的有效信息(方法:关键字 小台灯、灯饰照明、节能照明)”这部分内容的时候,学生就通过互联网搜索的方法,搜寻有关的资料。在进行LED节能小台灯设计第二稿的时候,就采用学生小组讨论、展示研讨的方法来改进最初的设计。在完成LED节能小台灯创作以后,采用公开展示、学生打分的方法来评选年度最佳台灯设计等等。
2、从实施情况来看学生工艺意识普遍缺失,缺乏精益求精的技术工作素养,需老师反复引导。
3、学生自带材料、收集材料的责任性少部分学生表现不佳,需老师包办代替的现象还存在。
4、学生无设计创作、有设计但无图形化表达的现象还存在,需要老师反复督促、以考核促规范。
附件:
1、LED高效节能台灯设计创作总表(一人一作品用);
2、高一LED台灯创作自选器材统计表及创作说明
3、小组管理过程考核表
参考文献:
[1]、《普通高中技术课程标准》 人民教育出版社 2003.4出版
[2]、《技术与设计1与2》 江苏教育出版社 2009.6出版
[3]、《教学载体是一个独立的教学要素》 萧铭 人民教育出版社网站 2004.7以学生学习为中心的《设计一般过程》教学活动设计
——“深井提水”问题的实践活动设计
万新华 湖北华中师大一附中
连续3年担任湖北省新课程骨干教师培训的讲师,深感教师对全新的通用技术课已经有了较深的认识,但是都有一个困惑,就是在课堂上如何以学生学习为中心,提高课堂效率,更好的落实教学目标。为此,湖北省教研室专门组织我们编写以学生自主创新学习的活动实践手册。这是通用技术课程教学中的一个非常有意义的创新。我选择通用技术课程中《技术与设计1》,编写了5个活动设计,而其中 “设计一般过程”这一节是整个《技术与设计1》教材的“情境”,重点要把握两个知识点,其一:设计是有个有计划的活动,它有着科学合理的基本工作程序;其二:设计过程需要大胆创新不断优化设计方案。
“深井提水的实践活动设计”,取自“金木水火土”中人们最为依赖的生命之源的“水”项目,不论城镇还是乡村,从深井中提水,都是容易理解,也容易在课堂上实现情景模拟。设计前,安排学生观察和体验“水”,了解水域生命,长江黄河为什么被称为母亲河,人们是如何用各种技术手段来获取水的?
课堂上,解读图片即可唤起学生体验的情感,立马在课堂上试上一把,就可以发现问题,明确高效、快捷提水技术的设计,正是人类提水技术不断寻求改进的发明过程,它既有利于理解设计是一个问题的求解过程,又亲身体验到设计也是一个有计划的活动,更明确的感受设计要有一个科学合理的基本工作程序。而所设置一个简单的模型制作,难道不大,却能够当堂进行效果检验和设计的优化改进。(该活动课时要求2节连堂)。
一、活动说明:1第三章第一节《设计的一般过程》,是设计的基本程序,是技术设计过程的起始课,是整个设计1的一个浓缩,它是本章也是全书的教学重点。从发现问题开始,直到测试设计、优化设计的全过程,设计就是一个有计划的创新活动。2、面对一个深井提水实际问题的发现,进行一个全程实践的体验,明确设计工作就是一个问题的求解过程,并要按照一个程序来进行,才能顺利完成设计任务。
二、活动目的:
通过活动掌握设计的一般过程,理解设计过程要不断优化。
在实际体验中学会多角度的思考技术解决的方法,安照设计程序,立足自身的条件确定技术方案。
三、活动准备:
1、本次活动所需的工具与材料
材料:各种饮料易拉罐、桶,铁丝,胶皮、万能胶
工具:直尺、剪刀、电钻、锉刀等
2、课堂准备:将教室的水桶接满水,放于讲台下,备用。
另用一个八宝粥罐做一个小提水桶,演示从大水桶中提取一小桶水的过程。
四、活动过程:
(一)发现与明确问题
1、读图片,忆体验:
水,生命之源:四千年前,原始人“濒水而居”,因当时水源丰富,地下水位高,依靠人力利用盛水器皿汲取饮用河水及坑水。《庄子·天地》中记载:“抱瓮取水”,就是当时取水方式的写照。
现在开凿水井,发掘地下水源,依然是当前各地农田水利建设的重要工程项目之一,是农业上抗旱保丰收的有力措施,也是解决城乡人民工业和生活用水的主要方法。
2、设情景,巧模拟:
让学生在课堂上,用老师自制的小水桶(茶叶罐改成,图),试着从讲台下的大水桶中打出一小桶水来吧。
吖,从“深井”里提水还真的很不容易操作哦。
发现的问题: 如何快捷、高效的提取深井中的井水,且提水桶要兼作盛水桶用。
讨论:
明确该问题的技术要求:
明确该问题解决的实用价值:
(二)制定设计方案
1.信息收集与分析
资料解读:从机械发明的角度看,人类历史中从提水器具到机械的发明是一个重要的技术进步。具有杠杆原理构造的提水机械(桔槔)、垂直传动装置的辘轳、平行传动装置的龙骨水车和以水为动力的筒车,代表了古代最先进的提水机械,也代表了古代机械发展的重要方面。但从水利史的角度来看,提水机械的发展经历从人力、畜力到水力风力等自然能应用两个发展阶段。18世纪的工业革命,诞生了使用电能的抽水机,它标志着以自然能为动力的提水机械的终结。
但是,古老的水力机械,因为供电问题,在边远的山区和农村至今仍有使用。
古老提水技术设计分析:
名称 原理 记载 结构 应用
1、戽斗 戽斗是古代最常见的人力提水器具。 在木桶、柳条筐系上绳子,两人相对而立,用手牵拉绳子,从低处戽水上岸。
2、倒虹吸又称渴乌 利用真空和水压力将水输送到目的地。 倒虹吸一类的提水设施在东汉时见于记载。 渴乌进水口和出水口需要有一定的高差,
3、桔槔 一种利用杠杆原理的取水机械。 始见于《墨子 备城门》,作“颉皋。 凿木为机,后重前轻,挈水若抽,数如沃汤,其名为槔。 今山东西南、河南北部、河北南部
4、辘轳 利用轮轴原理做功的机械。 用于提取井水的辘轳始见于汉代,作“椟栌”。 辘轳轴,利用轮轴原理做功,辅助的设备有支撑架、盛水具、绳索等。 今天华北平原一些超100米的深井也还在用辘轳提水。
5、水车 古代水车是轮转提水机械的统称,按动力分有人力、畜力、水力和风力。 后汉及三国时都有水车发明的记载,唐代水车开始推广应用。 用人力或畜力的水车称龙骨水车,利用水流冲动来提水的水车称“筒车”。 因为动力装置不同而有不同形制。
三、活动过程
2. 快捷深井提水技术设计分析
用鱼刺图确定设计任务如下:
将鱼刺图的分析出的主要问题进一步用表格明确要解决的问题和可能的方法
方法1 方法2 方法3 …
1
2
3
4
3、设计方案构思
从结构分析可以有以下三个构思方向:
井水从提水桶的桶口进入的方案:
例:该思路有可将桶口设计为倾斜的或有轻、重边……
(2)井水从提水桶的桶侧进入的方案:
(3)井水从提水桶的桶底进入的方案:
(让井水从提水桶的桶底进入?犹如“竹篮打水”哦,正是这样的设计思路的角度将会产生出更多的创新设计……)
(三) 模型制作
一种桶底进水的水井提水桶
(1)选一个八宝粥易拉罐(或茶叶罐)去掉上盖,为提水桶体;
(2)在桶底打出一个直径小于桶底直径一半的进水圆孔;
剪出一块与桶底等园的胶皮,并剪出4个以上的小孔洞;胶皮圆周边缘涂上万能胶,略微晾干,然后粘接在桶底;
(3)制作好的提水桶上安装提手(用12号铁丝制作);
提示:1胶皮上的小孔洞一定要与提水桶上的进水圆孔错开。
2注意不要将万能胶粘在手上或衣服上。
(四)、测试、评估及优化
用班上的水桶作为水井,装入大半桶水;
分别用深井提水桶打水,进行测试,完成下表;
发现问题 评估问题 优化措施 技术条件 备注
例:提水桶作为盛水桶用时,进水孔处有漏水。 例:限制了提水桶的盛水功能,使其实用性减弱了。 例:为保证进水孔不漏水,可以在进水孔上增设一个密封胶环。 例:用胶皮剪出一个与进水孔略大的圆环,粘接在桶上。
四、拓展与练习
将自己制作的“桶底进水的水井提水桶”与下列方案进行对比讨论,依据实用、经济的原则,对桶底进水的方案进行选择:
专利名称:深井提水桶
专利号:2007200849536
申请日:2007年5月29日
申请人/专利人:邓晨欣
发明人:邓晨欣、万新华
技术设计方案:如左图,提水桶桶底部中心设置活动轴(5),活动轴上连接着可单向活动的半圆形桶底板(3),提水桶底部边缘处有挡圈(4),挡圈上或单向活动半圆形桶底板边沿包有密封橡胶圈。
使用方法:将提水桶投入井中,井水冲开单向活动的半圆形桶底板(3),井水进入桶中;提起提水桶,桶内的水将单向活动的半圆形桶底板(3)分开,并紧紧压在底部边缘处有挡圈(4)上,边沿包有的密封橡胶圈将密闭桶内的水。提水桶得以将井水快捷方便的取出。
设计方案筛选表:
方案 结构特点 效果对比 改进
五、作业与练习
1、任何一项技术都是系统地解决问题的设计过程的产物,而设计过程就是将设想转变为最终产品的过程,那么,这个过程中的那个环节是解决问题的核心,你必须具有哪些技术设计的体验。
2、从技术角度看,人类进步与发展的过程就是不断发现问题,不断____问题,不断进行设计、从而 问题的过程,在这个过程中那些 素质的培养得益于通用技术课程。
3、结合自己的设计和制作提水桶的活动,画出产品设计一般过程示意图。
4、为你制作的“深井提水桶”,写出一份产品使用和维护说明书。
戽斗示意图
桔槔示意图
现在依然在使用的辘轳示意图
结构:
进水有桶口、桶侧、桶底三种方式
操作:简单、快捷、方便
功能:单一的提水
明确的问题,价值和需求
解决深井提水问题
机械的
人力的
材料
技术限制
可以对这个提水桶进行底部进水的设计制作吧
小孔洞(胶皮剪后粘在桶底)
进水孔
飘浮在水面上的提水桶班级标志设计
-------设计的一般过程和设计图样的绘制
汤磊 合肥一中 tanglei406@
一 设计起源
大家从不同的学校走入合肥一中,在合肥一中高一41个班级中又有幸的走到了同一个班级,为了增强全班的同学的集体荣誉感,运用所学的通用技术知识采用小组合作的方式来完成班级标志的设计,每个班级有不同的班级特点,班级文化,每个设计小组又有自己小组的设计理念和想法,在设计的过程中融入第三章所学的设计的一般过程和第六章设计的图样的绘制的知识,让学生把课本上所学的知识运用实践中,理论联系实际,通过实际的运用,加深学生对于所学知识的掌握和理解.
通用技术活动课,在实际的教学过程中,经常会由于缺少实验活动的设备,场地,材料等无法开展,此活动设计的过程所需要的条件要求不高,都能实际的操作,可以提高学生学习通用技术的兴趣.
二 学情分析
高一的学生很少有设计认识的基础,初中阶段都是在教师指导下的模仿制作过程,没有上升到一个技术指导思想和方法的高度。 他们已经有了一定的生活经验,对于设计已经有了一定的感性认识。通过前面章节设计的一般过程,对于设计有了一个初步的认识,但是学生以前很少会有设计的意识和设计的理念。学生对于设计的过程还充满陌生感,同时也充满好奇感。因此通过此活动加深学生对于设计的认识,对于设计的过程有一个深入的理性的理解.
学生在初中阶段已经学过了一些技术图样的绘制,加之通过课本知识的学习,大家能够掌握基本图形的绘制,草图的绘制等要求和要领,高一的学生通过美术课的学习,有一定的美术的基础,能够在设计的过程中将美术中的一些元素比如说色彩运用的设计中去.因此,教学中让学生通过所学的技术图样的绘制把自己的设计想法表达出来
学生有一定的语言表达和设计过程中交流合作的能力,但是,还不是很强,通过此活动让学生的表达能力得到锻炼,交流合作的意识得到提升.
三 教学目标
1、知识与技能
掌握设计的一般过程;知道设计过程中有可能会产生多个方案;理解设计过程需要不断的优化;掌握草图的绘制,学会用学过的技术图样来表现设计的想法
2、过程与方法
通过班级标志设计活动,进一步理解设计的一般过程;能运用设计的一般过程进行简单的设计活动;通过此次设计活动,理解草图的绘制,掌握基本图形的画法,加深对技术图样的理解
3、情感态度与价值观念
理论联系实践,让学生亲自动手去做,培养学生的动手实践能力;通过技术活动培养学生的集体的荣誉感、自豪感和团队协作的精神, 体验技术活动的过程,感受技术活动快乐,培养崇尚技术的思想和情感
四 教学重难点
1、通过班级标志的设计,体验设计的一般过程。
2、绘图工具和设备的使用
3、基本图形的绘制
4、设计的想法通过技术图样的方式表达
五 教学资源准备(包含材料和器材的准备)
绘图的工具(尺子,铅笔,橡皮,圆规等)和色彩颜料、白纸、硬纸板、胶水等
六 项目教学过程(包含注意事项)
回忆所讲授的知识:“设计的一般过程”的环节
讲解基本的图形的画法
教师讲授班级标志设计的过程
第一个环节:发现与明确问题
班级标志的设计要求:
1、主题明确,内容健康向上,能科学、完整地表达主题思想
2、文字可压在图案上,图案不能压在文字上
3、色彩应数量少且鲜艳醒目
4、总体外形上可以是规则图形,或不规则图形,但不能过于复杂
你认为在设计的发现与明确问题阶段要进行哪些具体工作?
主要环节 具体工作内容
调查需求 设计设计访谈提纲,进行问卷调查、访谈、查找文献等
分析信息
明确问题
确定项目
第二个环节:制定设计方案
此环节由五个小步骤构成:收集信息→设计分析→方案构思→方案呈现→方案筛选
收集信息
出示各种著名品牌的标识图(比如奔驰 宝马 耐克等),让学生辩认是哪些产品或事物的标志,并试着说说它们的意义和作用。
设计分析
寓意方面:
造型方面:
构图方面:
设计的班级标志要体现班级的特点,蕴含丰富的内涵,能激起全班同学的共鸣,增强全班同学的集体荣誉感
方案构思
你能提出符合设计要求的多种设计的方案吗?
方案呈现
画出多种方案草图,注明设计要表达的内涵?
方案筛选
(最后确定上面哪一种方案?)
第三个环节:制作模型和原型
1、利用画图的工具将最终确定的方案在白纸上画出来
注意:精确度和准确性
2、利用剪刀将硬纸板剪成与图片相匹配的图案
3、将图片粘在硬纸板上
第四个环节:测试评估和优化
及时表扬优秀有创意的作品,以激发其他学生更好的创作表现。组织学生进行评议,选出优秀作品,并由设计者讲解设计意图
第五个环节:产品的使用和维护
编写一个简要的说明来介绍你的作品
五 教学反思
1、通过此次课的学习,学生对设计的一般过程有了一个深入的了解,同时将所学的设计图样绘制的知识运用到实际的设计过程中.
2、学生以小组的方式合作完成,团队协作的精神得到提高
3、让学生自己介绍作品,提高了学生的表达能力
4、符合“做中学,学中做”的通用技术的课程理念,避免陷入技术哲学课的误区,使我们学校的通用技术不停留在理论的层面,给学生动手实践提供平台
5、限于条件,每组的组员偏多,教师一人,顾及不了全班,教师尽力指导,但是力度还不够,仍然需要加强
6、强调组长负责制,不是组长“包办制”,发挥组长的组织协调作用,让更多的学生参与其中来.
7、在设计的过程中,要求学生从寓意、造型和构图三个方面去构思,而不是其中一个.
附件: 2004级教育技术专业班级标志的设计
部分学生班级标志设计传统智力玩具——四巧板的制作
四巧板:中国古代称为“调和板”;日本叫“博士板”,又叫“吉四六之谜”;西方则称“T字板”。
一、四巧板的结构
二、制作材料
各种容易加工的板材:纸板、木板、塑料板等均可,一般可利用废旧包装盒。
三、制作工具和材料
教师准备:
人手一份:剪刀、笔、平锉、长纸条(1:6以上,以废旧答题卡纸裁剪)
两人一份:钢直尺、三角形角尺、美工刀(垫板)、钢锯、木工夹
学生准备:各种薄板材(有能力加工的)
四、制作步骤
设计——根据四巧板的结构和制作条件,选定材料和排料方式,先用纸试验;
材料处理——下料后三面磨光且垂直
划线——根据四巧板的结构,准确划线,检验;
割锯——沿线割锯(骑线),注意450角;
打磨——将加工好的零件打磨光滑、尺寸和角度准确;
装饰——设计表面装饰(涂颜料、油漆等);
包装——配合包装制作成精美礼物。
五、注意事项
安全——尤其是使用工具;
环保——材料和环境;
节约——科学节俭排料,就边就角,尽量减少废料;
科学——理解结构,严格按结构设计制作;
合作学习——互教互学互查互纠,但不代替。
六、基本玩法(见图)
从第一级开始循序渐进,注意图形思维的形成。尝试创建新的图形——注意记录。
附:四巧板图形的完成和相应的智力水平参考
级别 智力水平 时间(分) 图 形
1 三岁 2-3

2 幼儿园 20
木马 角尺,L イ 斧头
3 初小 20
路标,箭号 雁阵,箭号 小船 异形石,折角矩形
4 高小 20
喜鹊 鹅颈,单箭号 钩 菱形
5 初中 20
双箭号,飞来去器 ト 7 三节棍
6 高中 25
鸭子 订书机,小人 房子 庭石,叠砖
7 大学 25
桥 火箭 狗头 台阶
8 研究生 25-10
火山 T 箭号 手风琴
附件2:简易包装袋的折叠方法
取正方形纸一张,斜角对折成三角形
在两边斜边中心起折,使每边两段斜边呈45度角,折边与底边平行
两折交叉处下方开一小口,装入作品后将上方的翻盖尖头插入小口
a
基本单元
b五连环在通用技术课程中的运用
罗洁华 南京市第十三中学 210008
内容提要:科学和人文融合是新的通用技术课程的特点之一,传统五连环富含民族文化和智慧,它的结构、制作和解环游戏,让学生能够在《技术与设计2》的“结构与设计”、“系统与设计”、“流程与设计”部分获得直接的经历和经验,尤其是它的和奥运五环的对应,也承载起了奥运情怀和精神,很好地体现了通用技术课程科学与人文的结合、立足实践和高度综合的特点。
通用技术是产生于新课改背景下的一门新课程,它关注全体学生的发展,着力培养学生的技术素养、人文素养、创造思维、实践能力。2008年,第29届国际奥林匹克运动会将在北京举办,在全国人民满腔热情地用各种形式迎接奥运的时候,我校的通用技术课堂也充满着迎奥运的激情,学生们在学习、实践技术与设计的同时,制作出了奥运五彩颜色的五连环,并且用传统的智慧将五连环变化成彩色奥运五环的形式。将标志国际奥林匹克运动,代表奥林匹克精神与文化,象征五大洲的团结以及全世界运动员以公正、坦率的比赛和友好的精神在奥运会上相见的奥运五环和传统的五连环结合起来,融入技术与设计的学习过程中,学生们用自己的双手表达着浓郁的爱情热情和奥运情怀,体验着通用技术学习中的收获。
通用技术课程目前包含有技术与设计1和技术与设计2两个必修模块和七个选修模块,其中技术与设计2 包括4个单元。我校通用技术教研组用心研究课程标准和教材,根据多年来在初中部开展的形式多彩的传统的九连环教育活动的显著的素质教育效果和成功的经验,根据技术和设计课程的要求和五连环的结构特点,把五彩连环作为技术与设计2课程的载体引进单元教学中,充分体现了通用技术课程的特点,体现了技术与人文的结合,也渗透着2008北京奥运和爱国的教育和宣传。
一、技术与设计2中的五连环部件制作
1.五连环的结构和制作
传统的五连环和九连环一样,都是由环圈、连杆、环柄和底座几部分组成,各部分都可以用铁丝或其他金属丝制作,铁丝的加工是主要的制作工艺。通过五连环的制作,学生可以实践并学会斜口钳、尖嘴钳等常见工具的使用,学会一些铁丝的造型和加工工艺,在加工过程中形成一定的质量意识,形成一定的结构设计和欣赏能力。
2.流程与设计的主要内容和实践设计
技术与设计中流程与设计部分,主要要求学生能够通过学习认识生产生活中的一些流程,了解流程以及环节和时序等相关技术语言,会设计简单流程并会用流程图的形式表达,会分析流程设计中应考虑的一些基本因素,能够根据所给条件对设计的流程进行优化。而五连环主要由环圈、连杆、环柄和底座等部件组成,其中每一个部件的制作都可以体现出流程、流程的设计和流程的优化。
让学生在初步认识流程的相关概念后,在五连环各部件的制作过程中,在集体的合作学习中,在参与奥运的责任和精神的激励中,体验和经历加工过程,从而体验流程、设计流程、表达流程和优化流程,在实践中真正形成对流程及相关概念的认识和理解,达到甚至超额完成单元学习目标。这里的学习学生获得的有对书本知识的理解,有常见工具使用及金属加工技术素养的提高,有团队团队合作的精神的形成,还有产品加工质量意识的强化,传统文化和现代奥运知识的扩充及爱国和社会责任感的提升。
五连环各部件的制作可以根据单元教学的需要合理安排和穿插,不为做五连环而做五连环,制作服务于课程。例如:
环圈的制作
由于环圈的制作包含有一定的工具使用技术、铁丝加工技术和加工流程,且比较容易成功,环圈的制作可以安排在本单元第一节《生产和生活中的流程》的学习中,在学生刚刚开始认识流程的初期,引入15分钟左右的环圈制作,在基本上没有从事过此类加工实践,又有为参与奥运的背景的激励,通常学生会以极大的热情投入,每人能生产出几十个环圈,对流程的认识会产生特别的效果。在第二课时同样穿插15分钟左右的环圈制作,不仅技术素养得到明显的提升,对流程及有关概念的认识更加清晰。
制作工具:选用普通的5号干电池(作加工铁圈的圆柱体),斜口钳(作剪断工具)
加工要求:环圈大小一致、圆顺、闭合好
团队组织:全班根据学号分为9个小组,原材料铁丝保证供应,由组长组织生产并验收,完成的环圈数目是小组的总得分,发现一个废品全部报废,不能得分,总分除以小组参加制作的人数是个人得分,教师当场验收公布,课代表记录。
加工流程:顺直铁丝→圆柱上缠绕(紧齐密)→剪端头→剪圈→闭合圈→质检验收并计数
教学过程中,教师首先引导学生分析环圈制作流程中的重要环节和加工技术及工艺要点。学生根据要求试验加工,体验各要素的技术要求,经过实际操作后设计并写出流程,再进行加工生产积分。在体验中,学生们学会了使用圆柱、斜口钳,学会了将铁丝加工成铁圈、控制铁圈的闭合和张开、设计和表达简单的流程,还学会了把好质量关,也有了安全意识和团队合作精神。
流程的优化:随着流程的体验和展开,以及对目标和要求的理解,为了更好更快地加工环圈,引导学生们进一步分析流程的影响因素,总结实践过程,根据所给条件产生一些优化的流程设计,这里主要体现为分工和合作的优化。
2)连杆的制作
为保证质量,连杆制作可以分为两个过程,剪连杆材料过程和加工端头小圈过程。让学生经历每一过程的意义比环圈的制作更有其独特的、广泛的意义。
在连杆的加工过程,尤其是第一个剪连杆材料过程中,突出体现的是流程的设计和优化。
其加工基本流程为:顺直铁丝→量取长度→剪样本→检验→比照样本生产成品→质检验收并计数。
这里的优化指标不仅有分工优化,更有典型的工艺优化(从标准样本的加工到多根同时加工),工期优化,成本优化等等。
在制作端头小圈过程中,重点体现的是尖嘴钳加工使用技术、闭合小圈的加工技术和材料使用率,废品率的控制。
流程:
→ → →
在《流程的设计》一节中,插入剪连杆材料的简单加工过程,学生可以比较轻松地完成流程的设计,真正体验和学会简单流程的设计,同时在《流程的优化》一节中也插入做连杆的过程,让学生学会分析优化的条件,设定优化的目标,会表达出优化的流程。
3)环柄的制作
环柄的制作既可以作为流程与设计的总结,也可以放在系统与设计单元中,以方便学生对五连环系统和要素(部分)的认识。
加工流程:
取长度约20厘米铁丝顺直
取中,手指控制呈弧度对折
交叉,使交叉点距圆弧端头约4-5厘米
用尖嘴钳固定交叉点内侧(见图),打开交叉点外侧紧密180度旋转4次
用手指调整环柄宽度约0.6厘米,框两端呈圆弧,手柄处藏进端头(安全),做成造型以便于持稳
环柄的制作可以安排在系统与设计单元第一节内容《系统的结构》中,在展示五连环系统,认识系统的概念之后,让学生有20分钟左右的时间从事五连环重要部件(要素)——环柄的制作,对系统的认识很有意义。
环柄的制作比环圈和连杆的制作有更多的结构和艺术设计以及精致制作的要求,有利于学生技术素养和实践能力的进一步发展。
二、技术与设计中的五连环组装和解环
系统与设计的主要内容和教学目标
技术与设计中的系统与设计部分,主要要求学生能够通过对简单系统的了解,理解系统和系统的基本特性,初步掌握系统分析的基本方法,初步学会并实践简单系统的设计。五连环的结构满足系统构成的条件,其组装过程就是一个典型的系统的形成过程,其解环过程又是一个典型的系统分析过程。
五连环的组装
五连环的结构如图。其基本要素是五个带连杆的环、带框的环柄和有五个洞眼的底板,它们之间相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约,形成了一个不可分割的整体。在《系统的结构》的学习的第二、三课时,在学习了构成系统的条件和系统的基本特性后,安排两次五连环的组装,第一次作为试验和学习,为自己制作一个试验器材,第二次作为呈现给奥运的礼品,同时巩固对系统的结构、构成系统的条件和系统的基本特性的认识。
环与环的连接
环与环之间不直接连接,即互不相套,但它们之间又有紧密的联系。前一个环的杆总是插入后一个环的圈中,后一个环的圈总是要圈住前一个环的杆。就这样你中有我,我中有你,环环相扣,紧密联系在一起。
环与环柄的连接
环与环柄的关系有两种,连接和不连接。环与环柄的连接比较复杂,首先环的杆要从环柄的框中穿过,圈还要套在环柄框上,使连接处在框的正上方,同时还要满足环与环之间的连接。从而导致前面环的杆既要穿过框,还要穿过后一个环的圈。形成环、环相连,环、圈相连。
环与底座的连接
环与环,环与环柄的连接,只是确定了相互关系和相对位置,但连接是松散的,随时都会被打乱,被破坏。底座的作用就是通过固定五个杆之间的相对位置,固定相互之间的依赖和作用关系,使之成为一个整体。环与底座的连接操作就是将环的杆依次插到底座的洞眼中,在末端做成圈不使脱出以固定相对位置。
五连环组装的教学和实践,是对系统的解剖、要素的认识、典型系统的组建,也是对系统的整体性、相对性、目的性、动态性和环境适应性等系统基本特性的探索和认识。在这样一次对加工工艺和质量的深入实践过程中,同学们对五连环结构和奥运五环的认识也得到了提升。
五连环的解环
五连环是中华传统智慧文化的象征之一,它的重要功能就是通过解环操作,训练脑的思维、手的灵巧、手脑的协调。整个解环过程渗透着系统分析的思想和方法,体现了整体性、科学性和综合性等一般原则,是对学生系统分析能力的很好培养。
解环就是按一定目标改变环的上下状态。如:将原始状态改变为奥运五环状态①、环柄抽出状态(全下)②等。由于环与环,环与环柄之间的相互作用、相互联系、相互依赖,要想改变环的状态,实现预定目标,没有对系统整体、科学、综合的分析,是无法实现的。
解环的操作有上环和下环,下环操作是将环从环柄上向外拉出,从框中间穿下;上环操作是将环从框中间穿上,再保持连接处在框上方,把环套上环柄。环在上即环与杆连接处在环柄框的正上方,此时可以操作下环,否则反之。通常初始状态是环全部在环柄上。
解前面的环比较容易。第1环可以随意上下,第1,2环可以同时上下;但要融入系统中,从整体角度分析、灵活运用并非易事,需要通过一次次实践,才能真正掌握。要解下后面的环更需要科学的分析和整体的考虑。后面的每一个环都和其前面的环紧密联系,它们之间既相互制约,又相互依赖。要上下后面任一环,必须满足该环前面只有紧靠的一环在环柄上。
要想解出奥运五环,就要使1、3、5环在环柄上,2、4环在环柄下,对于初始状态而言,就是要下第4和第2环,系统分析围绕下第2,4环展开,首先具体为下第4环,根据下第4环的条件,必须下第1,2环,……,经过分析,落实最佳方案是:1-2下,4下,1上。虽然最捷径的路只需要3个操作,但为了这3次操作,很多学生要经过几十次试验,反复地推理分析,在经历中真正学会了简单系统的分析。随着奥运五环的呈现,同学们欢呼雀跃,真正感受着奥运精神。同样的系统分析和推理思考,目标换成解下全部5个环,其捷径至少需要16步操作。随着难度的加深,分析能力也在得到提高。最后还可以提出更高要求,在1分钟限时内,至少完成一回合上下,越快越好;从五连环还可以升级到传统的九连环。
五连环的解环安排在系统的分析介绍以后,学生人人手上都有体验器材——五连环,有20分钟的解环分析和解环实践即可,学生会自然地把课上的学习和练习带到课外,在系统分析的实践中学会系统分析,奋发向上,不断提升智慧和能力。
三、五连环承载的奥运情结
五连环和奥运五环的数目恰好相同,按照奥运五环的五彩顺序做出的彩色五连环、解出的颜色与状态和奥运五环恰好相同。这两个“相同”是几千年传承下来的连环套给我们的智慧和财富,能够用自己的双手做出和解出奥运五连环,无疑令激情飞扬的中学生无比自豪和兴奋。黑板上不断显示和递增着完成合格环圈数目的得分、完成合格连杆的得分、完成精致手柄的得分……同学们的脸上绽放着笑容,手上磨出的水泡、满纸的学习笔记,无一不在抒发着他们的爱国情感和奥运情结。他们不仅自己做环、解环,在技术与设计中用自己的行动参与着奥运,表达着自己对奥运的期盼和祝愿,还将自己做的五彩连环送给亲人和朋友,教周围的人做环、解环,把优秀的传统文化和对奥运的独特情感传向四面八方。
五连环连接了课堂和奥运,让学生在经历中学会了学习和实践,亲近了传统智慧,亲近了现代奥运。在活动中,学生们的技术素养、人文素养、实践能力都得以提高,而且还在团队合作中领悟着责任,在激情体验中分享着快乐,在快乐学习中,实现了通用技术课程的学习目标。学生用亲身体悟解读着奥运精神,也在奥运精神的激励下,体验着通用技术课程的意义,更加健康、茁壮地成长。
南 京 十 三 中
技术与设计2
结构与设计
流程与设计
系统与设计
控制与设计
尖嘴钳
6
南 京 十 三 中
南 京 十 三 中
南 京 十 三 中
南 京 十 三 中


过一把解大九连环的瘾
边解环边研究课程
学生用自制的五连环表达的奥运环
学生在解出奥运五环状态水火箭的设计与制作
合肥一中 卢进玉
一、 设计起源
系统设计是研究和认识系统目的的,本节教学内容应围绕系统设计展开。根据系统的目的和要求、各系统之间的相互关系,对系统进行整体设计,评价和优化,就是系统设计。通过分析系统设计应考虑的问题,根据系统设计的一般步骤,应能进行简单的系统项目的设计。
本节课是在学习了“系统的结构”和“系统分析”之后的一节活动课,使学生加深对系统设计的理解,学会简单系统的设计。要求学生初步学会简单系统设计的基本方法,并能确定生活或生产中的一个简单对象,根据设计要求完成系统方案设计
二、 学情分析
通过前面两节的学习,学生对系统的结构和系统分析的基本方法、原则以及系统优化的一般步骤和方法有了一定的了解。但是没有经历简单系统设计的过程,对系统设计的基本方法还不甚了解。
三、 教学目标
知识与技能
1.通过简单系统的设计案例的分析,初步学会简单系统设计的基本方法
2.确定一个生活或生产中的简单对象,根据设计要求完成系统的方案设计
过程与方法
通过对水火箭的设计与制作,培养学生对简单系统设计分析能力并把它转化成实物的能力。
情感、态度与价值观
1.通过对水火箭的设计与制作,让学生了解简单系统设计中应该考虑的主要问题,培养学生严谨的学习态度和运用理论方法解决实际问题的能力
2.在水火箭的制作中,培养学生动手和动脑能力,激发学生的创造潜能和创新意识。激发学生对新技术的探究欲望,形成对待技术的积极情感。
3.以小组合作的形式开展活动,培养团队合作精神。
四、 教学重难点
重点:系统设计中要考虑的主要问题;系统设计的一般过程及思想方法。
难点:系统设计中要考虑的主要问题分析
五、 教学资源准备
1.材料:600ml可乐瓶子3个或1.25L可乐瓶3个,气门嘴,橡胶塞,粗棉线1根,厚卡纸,装饰纸,180*180一次性桌布
2.工具:美工刀,剪刀,直尺,宽透明胶带(绝缘胶布),窄透明胶带,双面胶,手摇钻,发射架(铁架台)
六、 项目教学过程
(一)新课导入
水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入三分之一的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的密度是空气的771倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型
火箭的推进是利用火箭的燃料燃烧喷出的废气间的作用力与反作用力,火箭队废气施加一个向下的作用力,将废气排出:废气同时也对火箭施加一个向上的反作用力,使火箭升空。
水火箭则是利用压缩空气与水的作用与反作用,当水被向后喷出时,可乐瓶及瓶内的空气就受力向前冲,因为其原理与火箭相同,但喷出的是水,所以称之为“水火箭”。
(二)水火箭系统的设计分析
1.水火箭系统设计应考虑的主要问题
①目的与要求
构建的水火箭系统能实现升空的功能,以最小的材料成本达到最大的升空高度。
②系统各部分之间的相互联系与相互作用
动力舱的气密性好坏决定能否成功升空;储物舱空间要能容纳回收系统;箭头、储物舱、动力舱保持在一条直线上;箭头和储物舱之间的连接不能过紧,否则降落伞打不开。
③系统设计方案的优化
水火箭系统设计方案完成后,需从整体上优化,最大限度发挥系统的整体功能。
2.水火箭系统设计的一般过程
可以概括为“总—分—总”。
水火箭系统可分为如下几个子系统:

水火箭草图如下:
(三)水火箭子系统的设计与制作
1.设计与制作箭体子系统
动力舱:取一个可乐瓶,对着瓶口吹起,检查气密性,不需要做任何加工。作为动力舱。
储物舱:截取一个可乐瓶的中间部分,套入动力舱的尾部,用透明胶带连接好,作为储备舱。箭头:将剩下来的可乐瓶的头部和尾部,用透明胶带连接,作为火箭头。
2.设计、制作回收子系统
降落伞:取一张180*180 的一次性桌布,对折2次,用剪刀裁剪下来。取其中一个90*90的桌布,对折2次,然后沿角平分线对折几次,在用直尺量25cm,剩下的剪裁掉,这样就能得到一个直径为50cm的降落伞了。
将降落伞均匀的拴上8根25cm的细线,8根线的另一头合在一起打个结
3.设计、制作平衡子系统
尾翼:用厚卡纸折成4个7cm*8cm大小的长方形,将其中一个长方形按长度(7CM)的四分之三处外折3CM,离折缝4CM处减去一角。再做3个同样大小的尾翼。
4.制作喷嘴
用手摇钻把橡皮塞钻一个孔,将气门嘴安装上去。注意:在橡皮塞需要稍微加工下,不松不紧的塞在可乐瓶口。
5.装配、美化箭体
①装配
将降落伞叠好,放入储备舱,8根线的拴在65cm的粗线上。
在储备舱的上部和火箭头的底部打一个小孔,用65cm长粗线连接起来
②美化
将火箭头盖再储备舱的上端,用厚卡纸剪出一个锥形,装饰下火箭头。检查火箭头和储备舱是否在一条直线上,然后用装饰纸美化箭体。注意:留一条缝隙,以观察水位。
6.调试、发射
在发射水火箭时,注意对调整其角度。这一步骤下个课时,大家来做试验。
制作分解图:
(四)学生动手设计制作,教师加强巡视
在学生动手过程,对每组进行巡视和检查,就发现的问题进行个别指导,鼓励学生进行创新。
(五)学生作品展示
每组完成水火箭的制作后,派一名代表上台展示本组的水火箭作品并简单阐述设计分析,以及在设计与制作的过程中遇到的问题,收获和感受,并对本组水火箭是否能升空做预判。对于完成得不是很理想的小组,给予激励,引导小组成员分析原因。布置下节课水火箭的发射试验活动。
七、 教学反思
收获:
1. 本节课分为三课时进行较为合理,第一课时为教师结合案例讲授系统设计的理论知识,布置学生准备制作材料,第二课时为教师简单讲授水火箭设计与制作的一般过程和注意事项,然后学生动手设计制作水火箭,第三课时为水火箭的发射试验活动。
2. 通过对水火箭系统的设计,使学生加深了对系统结构的认识,初步学会了简单系统设计的基本方法;能确定生活中或生产中的一个简单对象,根据设计要求完成系统的方案设计。
3. 通过制作水火箭,学生的动手能力有了一定的提高。分组制作,使学生意识到合作学习和团队精神的重要性。
不足:
1. 由于每组八人,人数过多,部分不积极的同学没有得到动手实践的机会。
2. 个别小组准备的材料不符合要求,导致制作的水火箭不能达到设计的目的与要求。
3. 一些同学还没有弄清楚水火箭各个子系统之间的相互联系和相互作用,在设计过程中疑问较多。
4. 教师的指导力度还应进一步加强。
5. 考虑到学生的时间问题,火箭气门嘴和发射架是由教师准备的,所以在发射试验阶段耗费时间较多。
6. 水火箭的发射高度不够,与橡胶塞的气密性不够,产生的气压不够大有关。
7. 成功打开降落伞的水火箭不多,这与火箭箭头、发射高度、伞线等都有关系。还需要进一步实践验证。
8. 用铁架台作为水火箭的发射架,不能调节发射仰角。2012新思考:泡沫塑料加工鲁班锁项目4年实践的探索
太原市实验中学通用技术组 孟志远 2012-04-10
设计缘起:
2008年9月开始通用技术教学,高一阶段“做中学”基本形成了若干小项目(1课时)和3个大的项目:牛奶箱制作便携式板凳(10月-11月,4课时)、台灯(led小灯)(3月,3课时)、泡沫塑料加工三棒鲁班锁(4月,2-3课时)。3个项目对场地、设备要求不高,安全基本有保障,材料容易获得,节约成本少花钱,基本能做到全部学生参与。
高一上,项目01-----05 高一下,项目06-----13
开课之初,条件较差,高一第二学期,要想完成工艺的教学,强化三视图和尺寸标注的理解掌握,需要一个合适的项目,实现在做中学。木工,是最容易想到的。但是木工,也需要场地、设备,最起码简单的工具,大量买木头不现实,加工难度还是有一点,还想要学生人人参与,怎么办?
为了更好地教学三视图,自己做了几个教具,用泡沫切割了几个立体的几何组合体。忽然想到,何不用泡沫来加工呢。用泡沫塑料,来替代金属,体会金属的加工过程。
2010年第二次做,当时库存材料情况。
好处:材料易获得,工具简单,没有危险,一节课可以完成。
2009年开始试验,结果,一节课,学生成功率不高,反思,研究。原来,同学们纸上谈兵,对三视图理解的头头是道,一到实践中,图和实物对照不起来。
2010年第二轮开始,将课时设置成2-3课时,先有三视图、尺寸标注巩固练习做铺垫,再有工具使用示范、探索最佳使用方法,粗加工正四棱柱,最后成型。
二、项目定位:
配合苏教版《技术与设计1》第六章《第二节技术图样的绘制》、第七章《第二节工艺》《第三节制作模型》,配合手册《项目11泡沫塑料制作三棒鲁班锁》教学实施。安排课时3课时。课内完成。
给出鲁班锁的技术图样,提供材料,自备工具。三人一组,每人做一根,根据最后合成情况评定成绩
前期准备:工具等
目的:会看三视图,绘制图形能力,从图中获取信息的能力
掌握裁纸刀操作基本技能,加工泡沫塑料的工艺
教学过程:时间安排2-3课时,学生充分动手。
为了达到效果,需要每个小组3个同学合作,三根鲁班锁,组合才能成功。如果组合不成,达不到严丝合缝,评价就不高。
三维教学目标:
1,以泡沫塑料为替代物,学习金属材料的加工工艺,初步学会对材料进行加工(划线、切割等)
2,学习领会三视图与实物之间的关系,会识读三视图和立体效果图,并把技术图样变成实物
3,提高动手实践能力
4,形成认真严谨、安全操作的学习态度
手册印刷之前,是这个样子的
教学策略
这是2010年课堂上收获的最佳作品。一直作为后来的示范教具。
激发兴趣,课堂演示,鲁班锁拆装,绝大多数学生会有兴趣。
探索加工技巧:
划线
切割:用两把钢直尺沿着画的线,夹住泡沫,用裁纸刀一次切割到位。
学生填写的体会感受
长江后浪推前浪,把 老师拍在沙滩上。
吕达同学的切割技术,可以说是完美。
四 、获奖作品:课上做一个三棒鲁班锁或者三星归位,学生不过瘾,于是课外做出了“六子连芳”等等复杂的。建议讲课时使用身边的案例。从2010年获得太原市第二届通用技术作品大赛的一个作品来看一下。更多作品在凤凰教育网-教育资源-学生作品专栏。Xs1003作品名称:鲁班锁系列 制作人员:姚怡玮,孙健,杜季煊 所在班级:高一222班 设计时间:2010年4-6月 作品简介:
三棒鲁班锁制作说明
按照老师的统一要求,我们精选原料,先进行粗加工。塑料泡沫是一种很常见的材料,在生活中随处可见。而加工它只需要一把小刀,一根笔,一把直尺就可以了。因为只有图,我们只好自己琢磨比例,不过这对于我们来说没什么,我们怀着无比的激情开始了讨论。
相对于木材来说,塑料泡沫有着更好的弹性和可塑性,但是加工塑料泡沫也有着一定的难度,因为塑料泡沫是一种相对来说比较软的材料,这就给加工带来很大难度,因为会常常出现:明明按比例量好了可切出来却咬合不紧等等状况。我们常常为之烦恼,但是也就是在这制作的过程中我们体会到了技术的魅力。  
对于塑料的切割时很费心的,稍有一个不用心就会酿成大错。仔细,小心,认真,是我们的追求。
在制作过程中,每一个人都会负责鲁班锁的一部分,这更需要我们发挥团队精神,更强调我们的动手能力,因为我们谁都不想发生因为自己而导致整个作品的失败的经历。
制作后,在讨论中我们每个人都得到了许多许多的宝贵经验,或许我们的作品不是很精致,但是它们却代表了我们对于通用技术的热爱,也让我们对技术的革新和创造有了更深刻的理解。而我们更想借着这次的机会让更多的人来体验技术的魅力。
三棒鲁班锁制作成功以后,我们向其他类型的鲁班锁发起冲击。
制作材料:塑料泡沫12x3x3cm,共三根,大小有所改变
制作工具:小刀,钢板尺,铅笔,橡皮,砂纸
制作要点提示
A 、长边的中线:垂直于棱,用一面的中线延伸到四周
B、宽边的中线:平行于棱,每个面都要画
C、居中取1cm,四周画线垂直于棱
D、根据结构要求,标示保留面
E、切要求:在线的内侧,贴近线,不能把线切掉,切时刀片要垂直
F、组合测试及修正:用砂纸修改,直至能较紧密组合
六件鲁班锁
制作说明:
制作材料:塑料泡沫60x90x15,共六根,
制作工具:小刀,钢板尺,铅笔,橡皮,砂纸。
制作要点提示
A 、长边的中线:垂直于棱,用一面的中线延伸到四周
B、宽边的中线:平行于棱,每个面都要画
C、居中取15mm,四周画线垂直于棱
D、根据结构要求,标示保留面
E、切的要求:在线的内侧,贴近线,不能把线切掉,切时刀片要垂直
F、组合测试及修正:用砂纸修改,直至能较紧密组合
3,六棒鲁班锁“六子连芳”
制作材料:塑料泡沫2x8x2cm,共六根,
制作工具:小刀,钢板尺,铅笔,橡皮,砂纸。
制作要点提示
A 、长边的中线:垂直于棱,用一面的中线延伸到四周
B、宽边的中线:平行于棱,每个面都要画
C、居中取1cm,四周画线垂直于棱
D、根据结构要求,标示保留面
E、切要求:在线的内侧,贴近线,不能把线切掉,切时刀片要垂直
F、组合测试及修正:用砂纸修改,直至能较紧密组合
设计要求: 选择的鲁班锁要在拼接方面有一定的难度.
方案设计:
A、构思,讨论,选择图纸
B、选择适当的比例
C、制作,组装,固定.
反思与感悟:
这次设计基本成功,但由于对于小刀,钢板尺,铅笔,橡皮,砂纸使用次数较少,作出的成品有些地方的处理尚且粗糙。优化设想即使用更硬的塑料泡沫。
对于这次的技术实践活动我们每个人都学到了很多。比如在一个整体中,每个人的角色都是非常重要的,怎样合理的分工和协作等等。另外,在此次活动中,也巩固了我们所学的知识,让知识在实践中得到检验,也进一步加深了我们对于技术实践的热爱。
制作时:首先切下3根的小塑料条,对每根已切好的小塑料条进行加工保证规格一致。按照设计好的图纸,用铅笔在每根塑料条上画出要切割的线条(线条在画的时候一定要注意直,准,粗;这对于以后能否拼接良好有很大的影响)。最关键的地方就是切这一步骤,这一步骤要心静,千万不可以焦躁,这还考验着团队之间的默契,如果要是合作不好注定要失败的,加工一些精密的地方,可以进行局部放大以确保产品的合理性。切好之后要再一次加工,最大限度的保证拼接出的产品能尽善尽美。
指导教师点评:“鲁班锁”传说是春秋时期鲁国工匠公输般发明的木制卯榫结构。卯榫是指通过凹凸处理的接合方式连接构件,凹进部分叫卯,凸出部分叫榫,不需要使用钉子就可以将物件牢固地结合在一起,是中国传统木构架建筑和家具结构的基础。
三棒鲁班锁,是很多通用技术课堂采用的教学实践载体。限于条件,从节约材料和安全的角度考虑,在教学中采用了泡沫塑料来代替木头进行实践。要求学生3人一组,每人制作其中一棒,最后要3棒合一,严丝合缝。制作过程体现分工,合作学习。
本小组3位同学在合作之后,作品非常成功。他们利用业余时间向6棒鲁班锁发起挑战。最终获得成功。组成鲁班锁系列,参加此次作品大赛。
五、观察思考:
课堂实录:
副产品。被同学们称为“穿校服的大班小朋友”。
2011年,挑战 无人旁观,都积极参与。
从2009---2012年,仅出现一个学生(2011入学新生),不参与此项目,无动于衷。
下图是昨天的学生作品。
六、继续探索
通用技术未来怎么样发展,金属加工基本工具、工艺如何实践学习?tyjsbkz@
Qq274811345 山西群89948927 全国群70218982 苏教版通用技术500群132907475
三棒鲁班锁
六棒鲁班锁台灯项目4年实践的探索(凤凰网网络观点大搜罗老西系列01)
太原市实验中学通用技术组 孟志远 2012-03-16
周五到了,看看凤凰网新开设的“网络观点大收罗”,凑个热闹。刚刚结束了台灯的设计、制作、展示,写下一些探索和思考。与各位网友探讨。
一、项目定位
2008年9月开始通用技术教学,2009年9月开始,为了方便教研,同时任教高一和高二,4+6共10个班。到今天,高一,已经是第四轮教学了,高二的第三轮次教学也即将结束,准备迎接第三次山西省统一学业水平考试。台灯项目,也是第四次实施了。先来看一个作品吧。拍摄于2012-02-29,茶叶桶,饮料吸管,小圆镜子,彩色LED和无色led,干电池,单刀双掷小开关,导线,仅此而已。没有焊接,用黑色绝缘胶布连接电路,可以放在课桌上,可以照明,亮度不是很高。成本不高。这样的台灯有意义吗?
没有场地与设备,实践项目也到位;
台灯大家都能做,体验过程有收获。
配合苏教版《技术与设计1》第五章《第一节方案构思方法》、第六章草图的绘制、第七章《第三节制作模型》,配合手册《项目06简易(led)台灯的设计与制作》教学实施。安排课时3-4课时。课内完成。
小灯灯罩使用某种笔的商标贴做的。手册是2008-2010高一和高二通用技术第一轮次教学结束后,2010年8月在学校的支持下,印刷成册的。
教学策略
引入系统设计的思路。设计制作中把台灯(led小灯)分成2个子系统,电路子系统 包括 开关、导线、灯口、插头、灯泡,只能采用标准件,购买现成的,或者利用原有的。
支撑架构子系统,包括灯座、支架、灯罩,是自由发挥创意的主要方面。利用废旧材料,旧物改造,发挥创意。
要求,能放在桌子上,能亮就行。提过高的要求,很难做到,成功率低。
通过做台灯,学生体会到了设计的一个过程,尽管很简单,尽管没有焊接,但是从完成设计之后的喜悦表情,可以看出,他们有收获。设计的物化过程,很重要。
再来看一个。一位男同学作品,做得不够精致。
为什么不统一使用led?这是无锡天一中学冯丹沁老师的问题。回答很简单,没有条件。没有条件统一采购(主要是政策不容许收费,所以由学生自发组织去电子商店购买),没有统一的活动场地,没有统一的工具设备,只有统一的上课时间。课内完成,不能放到课外,课外就是给家长的作业了。
02-21制作中,气球,胶水,毛线?要做什么?一周后再看。
02-28哦原来是灯罩,03-06展示课,亮了是这个样子。
三、获奖作品
讲课时使用身边的案例。从2011年获得太原市第三届通用技术作品大赛的一个作品来看一下。
展示xs1103作品名称:"果粒橙"台灯
设计人员:刘欣玥
所在班级:太原市实验中学高233班
设计时间:2011年4月
设计要求:功能要求:具有阅读照明的功能
外观要求:美观的大方
耐用性:结构坚固,耗电量小
安全性能:使用低压直流电源,且绿色环保
成本要求:低于5元人民币用废旧材料制作 ;美观实用
方案设计: 老师引导我们我们从系统的角度思考,把我们要设计的这个台灯,分成两个子系统,照明供电(电路)子系统,和支撑架构(造型)子系统。
电路子系统,由灯泡、灯口、导线、开关、电源插头(或者电池组盒)组成;这些部件,是使用现成的,购买零部件,我们不可能自己去制作一个灯泡,也不可能去制作一个和标准口径不一样的灯口,所以,这部分,一般使用标准件,当然,也可是利用废旧电器上拆下来的灯口和灯泡、导线、插头等等。
支撑架构子系统,是发挥我们创意的部分,灯罩、支架、底座,是三个发挥创意的构件,我们可以废物利用,发挥我们的聪明才智。
在这一思路的指引下,我想,太多复杂的操作,难办,使用200v家庭电路供电,操作不慎可能有危险,我用胶带纸把2节电池绑起来,用导线连接起来,安装一个小开关、一个小灯泡就可以了。支撑结构这一部分,能不能把灯罩、支架、底座做成一体的,想到前一天刚刚喝完的果粒橙瓶子,有了主意。自从学习了通用技术课,我养成了扔垃圾之前想一想是否有用的习惯,瓶子还在家保存着。经过思考,在课堂构思设计好了之后,回到家,找到一个果粒橙瓶子,底座、支架、灯罩三部分,融为一体,设计制作了一个如图的台灯。
使用材料和工具:果粒橙大瓶,开关,电池架,5#电池三节,小灯泡,塑料花,炳烯颜料。废旧纸片。
操作程序:
1、把废旧的果粒橙瓶子下端刻空;
2、利用塑料瓶的小凹槽,将嵌有小灯泡的纸片固定在塑料瓶上,
3、将瓶盖上端刻空,将开关安装在上面,将电池放纸片上,与开关及灯泡连接,
4、再将塑料瓶彩绘,以遮挡电也和灯线,将塑料花放入底部以装饰花瓶。
五、优化与反思 灯光有些底部的装饰花遮掩,电池无法更换
更多作品在凤凰教育网-教育资源-学生作品专栏。
四、观察思考
没有统一材料,没有采用台灯组装套件,没有专门的场地,没有专用设备,没有焊接,只有上课时间,教室内的空间。
这是酒瓶子做的,电池怎么放进去的?这算是通用技术的收获吗?
做中学。
这是可以充电的led等,男生作品。
2011-03-15最省钱的led灯。2011-03-16最省钱的台灯。
2012-03-13磁带盒和倒立酒瓶。led灯。
画在黑板上的构思草图。
男同学在缝制灯罩。
五、继续探索
通用技术未来怎么样发展,台灯项目如何实施?tyjsbkz@
Qq274811345 山西群89948927 全国群70218982 苏教版通用技术500群132907475教通用技术已经有6年,总有一些比较得意的备课桥段.有些桥段来源于互联网同行的资料,谢谢你们的无私分享.
按照苏教版<<技术与设计1>>的教材目录,写点流水账吧:
第1章 技术与的价值,讲授技术与人,与社会的关系
始得西山宴游记 柳宗元
……
 今年九月二十八日,因坐法华西亭,望西山,始指异之。遂命仆人过湘江,缘染溪,斫(zhuó)榛莽,焚茅茷,穷山之高而止。攀援而登,箕踞而遨,则凡数 州之土壤,皆在衽(rèn)席之下。其高下之势,岈然,洼然,若垤(dié),若穴,尺寸千里,攒(cuán)蹙累积,莫得遁隐;萦青缭白,外与天际,四 望如一。然后知是山之特立,不与培塿为类。悠悠乎与颢气俱,而莫得其涯;洋洋乎与造物者游,而不知其所穷。引觞满酌,颓然就醉,不知日之入。苍然暮色,自 远而至,至无所见,而犹不欲归。心凝形释,与万化冥合。然后知吾向之未始游,游于是乎始。
……
假如你去西山旅游,会带些什么
生1:手机,相机,DV,.......
我:这些刘,真没有带..
生2:带班长.....
我:....(原来刘有带仆人)
生: 饮料...
我:古代皇帝地位很高,就是喝不到可乐啊.....
技术与的价值,讲授技术的创新性
我:猜测一下,这是什么东西 有个按钮,有线缆....
生:......,......
我:世界上第一只鼠标......,能否介绍一下你所知道的鼠标创新历程
生.....
我:没有创新,我们还在用着这样的鼠标...设计一个光电鼠标,要综合的那些学科的知识
我.....接着讲技术的综合性.....
第2章技术世界中的设计 讲技术与设计的关系
我:世界上第一款电动剃须刀.....需要2只手完成操作..
我:1937年的改进设计,刀片藏在金属网罩后面,安全的剃须刀.合金这项新技术最开始在其他的产品和行业中存在,设计者将这项技术用到了剃须刀的设计当中
我:飞利浦最新款1290CC,猜测一下官网售价多少
生:.........
我:设计者不断的在推动着技术的发展,所以现在的产品更新速度越来越快,人机交互更加紧密.
讲设计的丰富内涵:
展示一批产品图片,让同学们理解艺术设计的重要:
我:一不小心,时间就偷偷溜走了....
我: 开来三个孔之后的售价,比原来贵很多了.
生: 呵呵.....
讲人机关系:
观看视频(https://gte./node/224),回答问题
设计者考虑了慢跑鞋的那些方面人机关系
生: 鞋底摩擦,中间减震,........
讲实现合理的人机关系:
普通人群与特殊人群
我:伊能静展示姚明的运动衫....
第3章 设计的一般原则:
创新原则: 原理、结构、技术、材料、工艺
实用原则:包括物理功能、生理功能、心理功能和社会功能
经济原则:
我:刚讲过设计的三个原则,这是一家筷子厂生产的筷子,目前销量不好.大家想点办法增加它的销量吧.
生1: 停止生产筷子,改生产牙签
生2:外观更漂亮,美观一些.
生3:涂上一中涂料,可以检测饭菜安全...
我:用这筷子吃饭,颜色变红了,老板,你们用的地沟油吧...
技术规范原则:
我:大家来看看自己的塑料水杯,饭盒使用哪种材料做的
生:......
我:6好材料高温下会释放有害物质,所以大家啊,少叫外买......
可持续发展的原则
观看视频: 种植彩椒(https://gte./node/238)
每次看一个视频都要找一位同学来说下收获,体会,感受
生: 国外的月亮就是比国内圆.
我:..........(假如有机会出国,你的选择是 )
生:......
第四章 发现问题:
讨论:
分组列举课室教学设备(黑板、电视机、实物投影仪、投影机、讲台等)可以改进的问题,小组长负责记录并总结。
生1: 日光灯闪烁,改成电子整流的.
生2: 投影灯泡老化快...
生3:粉笔灰太严重.......
................................................<<省略>>..........................
继续写苏教版<<技术与设计2>>的一些课堂教学记录吧
同样按照教材目录来
第一章 结构与设计
一.常见结构的认识
1. 展示金刚石与石墨的分子结构 (https://gte./node/39)
我:水平和垂直方向旋转2个分子结构
生:哇.........
我:同样都是碳元素,为什么2者的物理特性相差这么远
生:.....结构不同..
我:金刚石和石墨的原子结构有什么不同
生:........
2.我:苍耳子,大家有没有见过
生: ...有/没...
我:我小时候经常玩了,扔到女同学衣服上,头发上.....
生:.........
我:苍耳子的结构有什么特点
生:.....倒钩
我....介绍苍耳子与尼龙搭扣...
我:我们的老祖宗没有在意他的结构,在意他的.......

我:味道.苍耳子,中药.......
3.我:魁北克大桥非常有名,因为他不止坍塌过1次...
生:啊
我....介绍魁北克大桥与工程师之戒
二.稳固结构的探析
1.我:大家在行驶公交车上如何让自己更稳定一些
生1: 找个位子坐下
生2:找护手
生3: 2脚稍微打开
我:这才2个支持点哦
生3:腰靠着座位.
我: 脚是一前一后好.....
2.小舟如何改进他的稳定性
生.........
我...展示一个案例:( https://gte./node/323)
生.......
三简单结构设计
教室:
引入:介绍青瓷刻花提梁倒灌壶
展示一些同学们相片架,时钟,小凳子的作品照片
布置作业: 结构设计 相片架,时钟,小凳子.
实验室:
使用乐高搭建一个结构,越高越好,但要能承受2kg的圆铅球.
第二章 流程与设计
1.我:观看铁链的生产过程视频,然后要请1位同学来说下铁链的生产流程.
我: 先抽一位同学吧,.这位同学英语怎样
生...
我:这个视频没中文字幕的..
2.我: 小明一家过一座桥,过桥时候是黑夜,所以必须有灯。现在小明过桥要1秒,小明的弟弟要3秒,小明的爸爸要6秒,小明的妈妈要8秒,小明的爷爷要12秒。每次此桥最多可过两人,而过桥的速度依过桥最慢者而定,而且只有一盏灯,在点燃后30秒就会熄灭。问小明一家如何过桥?
生:.........29秒
我: 还能更短些时间吗
生.....小明的爸爸背着爷爷......
3.我:流程的工期优化就是尽可能的缩短工期..展示3刀头剃须刀...
我: 小时候老师罚抄生字,大家怎样工期优化
生:....复写纸...
我.还有吗
生:....... 多支笔
我:饭堂排队过程中,在你前面的同学最耗时的事情是什么?还有哪些环节可以工期优化?
生1:有人插队...
生2:轮到他才去选想吃的菜.
生3:和工人交流的时候没说清楚.
生4:扣钱经常出现争执....
生5:工人打菜的距离比较远...
4.我:工艺优化.........你在家炸500个鸡腿要多少时间
生......一天吧......
我:所以饭堂要改变生产工艺了....
我:欧派 OP-904 双缸双筛电炸炉............大家猜下多少钱
生: 3998; 4999
我.........
第三章 系统与设计
1.系统的整体性
我:介绍香港的灯光秀(https://gte./node/268)...香港政府这样做,有什么好处
生.....
2.系统的相关性.
我:大家厨房安装了多少个电源插座 有哪些电器
生.......
我: 记得有位同学数出了16个插座.
发生这种事情的原因是什么
3.系统的环境适应性.
我:播放毛泽东在闹事读书的视频(https://gte./node/342 <<恰同学少年>>)
4.系统分析:
1.树上有10鸟,猎人打死了1只,树上还剩几只?
无声手枪 .... ....... ........ 打死的鸟要是挂在树上没掉下来,那么就剩1只;如果掉下来,就1只不剩
2.广州 花了 400 多亿来解决下雨天水浸的问题 ===> 新增89处内涝点,44处严重水浸
5.系统设计
尝试练习:动态153公交车站牌
------动态显示目前有多少辆153公交车, 行驶到何地. 他会有哪些子系统 如何正常的工作 实践项目推荐:不倒翁制作及其稳定性探析
制作材料及来源
主体:
塑料蛋壳——淘宝网购:http://item./item.htm id=15069668426&_u=6564p89232c。
配件
丝袜面料,腈纶棉花
学具预加工
增加脑袋,把蛋壳做成有脑袋的不倒翁外形。
所需工具:1)台钻(几百元)或手电钻(几十元)或手摇钻(十几元)——教师用(含Φ4mm左右钻头);2)热熔胶枪+胶棒(几十元)或其他能用于固定丝袜面料的材料。
加工步骤:1)蛋壳小头中心打孔(Φ4mm左右);2)裁剪丝袜面料约4厘米*4厘米(具体根据脑袋大小裁剪);3)取少量腈纶棉花包裹成直径约2厘米的头形,用线扎紧;4)将多余面料用牙签或镊子塞进蛋壳小孔;5)在小孔内外周围打胶固定;5)可在脑袋上画五官和头发装饰,也可不画。
不倒翁制作及其稳定性探析试验
不倒翁制作
目的:主要让学生通过实践认识不倒翁原理,理解重心对稳定性的影响,并利用其影响完成不倒翁制作,从技术的角度认识填充不倒翁的材料和填充方法。
试验材料:
不倒翁外壳:教师准备,2人一套或一人一套
填充物:学生准备——根据设计自带
填充物要求分析:能附着在蛋壳内底部,密度较大,易于固定(可以是泥土、沙子、面粉等细小颗粒,也可以是石块、五金、钱币等较大块状物,还可以是粮食、面巾纸、橡皮泥、软糖等食品、用品,分析可以和学生一起讨论完成)
制作步骤举例
准备材料
将硬币放入蛋壳底部固定
硬币要固定牢,且在蛋壳底部正中间否则会倾斜
大号蛋壳2个硬币是倒翁(倾倒的)
硬币太多并不好
这是3个硬币的效果,4个也行
小号蛋壳放2个硬币效果很好
稳定性探析
可在肩部(颈部下侧)用胶带等方式添加配重(小纸片或其他小片状物),左右分别逐渐增加,研究不倒翁的倾斜角度并记录(增加到一定量,由于中心的上移,不倒翁会倾倒)。
教学实施建议
操作课前必须有准备课,和学生分析讨论该试验,让学生设计准备材料,同时准备好待记录和总结的试验报告(试验报告要有试验分析等试验报告要素,有自己设计的记录表,要有学生的设计,有个性特征)
试验过程要引进评价激励机制,以比较大的几个组为单位,大组全部完成制作的在黑板上排名表彰,完成后的效果让学生在报告制作之处自己打分(倾倒能恢复直立的100分,倾斜的90分,小于30度的——基本倾倒的60分)。
不能为做不倒翁而制作不倒翁,教师要注意学生实践中获得的导向。如:对不倒翁结构的认知,对材料和固定方式的认知和选择,对重心的调节,对试验报告的结构的掌握,对技术试验的严谨的理解和接受,探究能力的形成,同学间的合作和集体荣誉的重视等。
即使条件差的学校没有实践室,这个实践也是可以做的,学校不买自己掏腰包买也没有多少钱的,关键是一定要让学生参加实践活动。
附:
不倒翁制作及其稳定性探析试验报告(仅供参考)
一、试验内容
不倒翁的制作及其稳定性探析
二、试验目的
不倒翁的制作
不倒翁重心与稳定性的探析
三、试验分析
不倒翁内的填充材料直接影响试验
密度要尽可能的大,才可以起到降低重心的作用;
必须是无毒,不影响环境卫生的;
因重心要固定,必须是固体,材料的其他状态不行;
必须是能够固定位置的固体,粉末或小颗粒,大块不宜。
不倒翁内材料的填充方式直接影响试验
填充材料的结果必须保证重心足够低;
填充材料必须有效附着在外壳上,保证固定;
固定的方式视材料不同而不同。如:泥沙或面粉对应适量的水,钱币对应胶带或橡皮泥等。
胶带+纸片或小硬币可以做不倒翁重心和稳定性的探究
四、试验准备
器材:不倒翁外壳
材料:硬币若干、橡皮泥若干、胶带和纸片若干
五、试验过程(步骤)
准备好填充材料-1元硬币和橡皮泥
将橡皮泥按入不倒翁底壳中心,中间压出硬币位置
将1元硬币2枚按入底壳中心橡皮泥上,并用橡皮泥固定
装好不倒翁外壳试验稳定性,如不行再调整硬币和橡皮泥至稳定站立为止
填写相关试验数据
用胶带粘纸片制成若干配重
将配重依次粘在不倒翁的左右肩上,观察并记录不倒翁平衡的变化
六、试验纪录
填充物 部位 高度 固定物 站立 配重 倾角 倾倒数 得分
钱币2枚 底部中心 1厘米 橡皮泥 稳定直立 纸片 约30o 3 100
面巾纸泥 底部中心 2厘米 水 稳定直立 纸片 约30o 3 100
七、试验结论
底部支撑为点的中心对称体重物,重心足够低是不倒翁稳定的基本条件
填充物完全固定才可能只做成功稳定的不倒翁
对称在不倒翁肩部配重可以保持不倒翁稳定,但配重达到一定数量,会因重心提高而使不倒翁失去稳定性
重心越低结构稳定性越好,反之亦然。
八、试验总结
1. 做试验一定要有设计面设计中一定要明确目标,对试验条件和操作进行有效的分析
2. 做事要耐心、严谨,原以为做不倒翁很简单,要做好还是不容易的。学会了脚踏实地地做事。

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