通用技術教學技術案例選取與應用的實踐嘗試

李德生

北京市于2008年9月在高二年級開設了通用技術的必修模塊——《技術與設計》。北京市昌平區采用的是地質版《技術與設計》教材，筆者就這套教材使用過程中有關技術案例選取與應用方面談一談自己的實踐體會。

《技術與設計》是一門技術領域的課程，但現在的很多高中學生在技術素養方面了解的只是零星碎片，有創新精神和實踐能力的更是鳳毛麟角。因此，對于《技術與設計》這門全新的課程，案例分析法無疑成為較好的教學方法之一。

案例選取得好壞，應用得恰當與否會直接影響一節課的教學效果。

技術案例的優缺點

技術案例的優點在于它具體、實在。技術發展史中的某一個片段、某個具體的技術成果、某個具體的技術設計過程、某個科技工作者的典型事例，甚至某個桌椅、瓶子、圓珠筆等，都可以開發為很好的案例，教師將這些技術案例、生活實例以多媒體方式、互動方式、問題解決方式、動手實踐方式、探究方式等相結合，展示給學生，盡快拉近學生與《技術與設計》之間的距離，使學生與實實在在的技術成果、設計過程、動手實踐產生共鳴。

技術案例的缺點也在于它具體、實在。因為“具體”，技術案例的選取就不再是唯一的，教材中的案例雖然是專家們精心選擇的，但對于某個具體地區、具體學校的學生來講，就不一定就是最合適的。所以，教師如果發現某個技術案例不適合自己的學生，完全可以通過努力，尋找到某個更適合的案例。因為“具體”，教材中的技術案例的應用效果也不一定如專家們所設計的那種方式最好。不同地區的學生、不同學校的學生、不同班級的學生或者具體的學生是有差異的，所以，教材中的某個技術案例在應用中可能要增加一些、可能要減少一些、可能要換種方式呈現給學生的教學效果會更好。

綜上所述，“技術案例的選取與應用”是發揮通用技術教師主觀能動性的一個重要方面。筆者在教學過程中，對技術案例的選取與應用進行了有效的嘗試，取得了較好的教學效果。

恰當運用教材中的技術案例

教材第一章第三節《技術是綜合知識的結晶》中有兩個案例：雜交水稻技術需要多學科知識和我國航天技術。這兩個案例對學生來講，有些大而籠統。但這兩個案例體現了我國在這方面的技術處于世界先進水平，是很好的愛國主義教育等人文素養教育案例。

對于這兩個案例，筆者是這樣運用的。

“雜交水稻技術需要多學科知識”案例處理：以勇于創新、實踐和思想教育為重點，兼顧“需要多學科知識”。先介紹技術背景，“突破了水稻為自花傳粉植物而無雜種優勢的傳統觀念”；再介紹社會背景“20世紀90年代后期，美國學者布朗拋出“中國威脅論”，撰文說到21世紀30年代，中國人口將達到16億，到時誰來養活中國；閱讀材料，分析雜交水稻技術應用了哪些學科的知識；最后通過在展示袁隆平在科學與技術方面的主要貢獻基礎上引導學生以“仇富不仇袁隆平”這一網絡議題進行討論。

“我國航天技術”案例處理：采用問題引導的方式，先讓學生體會航天技術是多學科知識、多項先進技術支撐的結晶；再以兩個航天

方面的具體案例加深對教材內容“技術是綜合知識的結晶”、“技術與科學的關系”的理解。即通過“火箭的原理是什么？應用了什么學科？”、“宇航員是通過什么方式與地面通話的？應用了什么學科？”等問題引導學生大概了解“航天技術需要多學科知識”。然后，通過小案例一“彭道儒（中國最早使用納米技術的發明家）研制的‘823保護劑’應用到長征號火箭上，使我國長征號發射成功率由原來的34%上升到98%”；小案例二“研制中國‘飛天’航天服的一個細節：科研人員如何利用仿生學解決航天服肘關節處自由活動難題的”，引導學生分析、討論。

再好的工具，沒有運用技術，也做不出好的產品；再好的制作技術，沒有創新的頭腦設計，也做不出好的發明。

選擇學生感到親切的案例替換學生陌生的案例

學生對感到親切的案例和相對于感到陌生的案例的態度完全不同。但親切的案例不一定是他們熟悉的，熟悉的案例不一定感到親切。

第一章第一節在“技術的自然屬性和社會屬性”部分，“一項立體農業生態工程”案例對于學生來講很陌生，只能通過教師講解或學生自學加討論的方式，這個案例才能達到教學基本目的。但由于與學生缺乏共鳴，效果不會太好。筆者便選用了“北京十三陵水庫抽水蓄能電站”這一技術案例。選取這個案例一是因為學校距電站很近；二是經過調查發現，有多一半的學生對這一身邊的抽水蓄能電站知之甚少；三是由于這個抽水蓄能電站的先進性、社會作用、教育意義與教材中的案例相當；四是由于有少數學生對抽水蓄能電站有所了解，但程度不同。所以，選用這個案例，可以采用通過問題引導、討論、師生互動等多種方式結合進行教學。

用多媒體打開“北京十三陵水庫抽水蓄能電站”天池圖片，學生便知道是蟒山上的天池，所有學生的興趣都被激發出來，經過討論、個別學生的介紹、教師引導，以及學生利用物理知識分析后，明白“天池的水是用來發電的”，知道十三陵水庫抽水蓄能電站采用北京用電低谷時抽水蓄能，用電高峰時放水發電的原理解決北京高峰用電緊張、低谷電能浪費問題后，很多學生興奮不已。接著，引導學生對這一案例討論分析體會技術的自然屬性和社會屬性，收到很好的教學效果。

選擇用學生身邊技術案例替換企業或研究機構開發的技術創新案例

如果能夠采用學生自己的或他們身邊的技術案例，使案例的水平層次接近于學生經過努力能達到的水平，對多數學生的觸動就會更大，更能夠激發他們的創新潛力和創造欲望。

第二章第一節的前兩部分，教材的本意是通過兩個案例，讓學生初步感受設計的過程，以一個案例為主，使學生體會到設計及其特點。為了更好地激發學生的創新潛力和創造欲望，同時也對設計過程有一個較為全面、真實的認識，筆者將這兩節課進行了改動。前半節課先以一個案例為主，引導學生總結歸納出技術設計經歷什么樣的過程，后面用一節半課的時間以我校三名學生設計的“移動式交通信號燈”（這個設計曾獲北京市青少年科技創新大賽二等獎）為技術案例，按照他們真實的設計過程，介紹他們“發現的問題”、“調查問題的普遍性”、“明確設計方向”、“調查、搜集相關問題的各種信息，形成設計思路”、“制定的設計方案”、“制作模型”、“優化設計方案的主要過程”等方面較系統地向學生展示這個創新的設計過程。其間穿插著引導學生“思考”、“猜測”、“評價”、“總結”等雙向互動和討論過程。并結合近兩年北京市青少年科技創新大賽中工程類的獲獎項目表，讓學生在教師的引導下總結出設計特點。

教學實踐證明，經過上述改動，大部分學生內心深處被本校同齡人的發明創新所觸動，對這三名同學精誠團結、敢于挑戰困難、堅持不懈并最終獲得成功感到欽佩。同時，不再認為“技術創新是大人們做的事情、是發明家的事”，相當一部分學生表現出了自己也要設計實踐的愿望。

可見，通過展示與互動結合的方式應用這一案例，使學生感受設計特點、設計過程的同時，在情感上、創新意識上有一個飛躍。

通過案例能較好地培養學生技能

地質版《技術與設計1》教材在第四章《工具與設備常識》，我們采用的是分類介紹，配合實踐的方式，這種方式能夠使學生對木工工具、鉗工工具、工藝有一個較為全面的認識，符合大部分學生的實際情況。但是，通過多媒體方式，在兩課時內讓學生觀看工具的使用，就如同走馬觀花。一課時介紹工藝，就沒有足夠的時間進行親身實踐。學生在設計自己的設計作品“多功能學習用品盒”的過程中，在木工工具和木工工藝方面還要邊學邊做。這就導致學生出錯的幾率高，做出的設計作品質量較低，使學生的成功感大打折扣。

筆者在這部分就適當減少了這部分的完整性（如學生需要以后可以再補上），增加一個“七巧板及其無蓋盒”的案例。采用這種方式處理的目的是以“七巧板及其無蓋盒”案例的制作過程為載體，讓學生經歷應用“多功能用品盒將會用到的各種工具”的過程，體驗這些工具使用的技巧。

這個案例的主要內容是，給出“七巧板及其無蓋盒”的圖形及其尺寸，引導學生經歷在原料板上畫線、鋸割、毛料加工、做榫、組裝等木工的主要工藝過程。在這個過程中，學生先后應用了角尺、直尺、鉛筆、鋸、刨、銼、砂紙、砂輪、手電鉆、鑿、錘、臺鉗等手工工具。根據需要，對畫線技巧（如何畫線最終零件尺寸不會變小、不給毛料加工帶來困難、最大限度節約原材料等）、鋸使用技能、利用砂紙、銼打磨較小部分、用刨刨削大側邊、做榫方法，組裝方法等技能進行了培訓。

從教學實際看，這個案例的缺點是占用了較多課時，教師的組織難度較大（有多次講解、演示、操作與輔導過程），優點是學生對最終的作品有極大的興趣，使大多數學生都能夠以積極的態度去學習、實踐相關技術技能。由于有這個案例的鋪墊，對后面“原型與模型的制作”有了一定的影響，學生能夠在制作自己的創新作品時少走彎路，節約時間，做出自己滿意的創新設計作品。

擺在教師面前的教材案例是相同的，不同的選取、應用對學生技能、方法、創造潛能開發等方面的效果是不同的。如何選取、應用案例，達到培養學生的技術素養這一通識性教育要求，為學生今后在技術設計等方面的創新性工作積累知識、方法、技能、經驗，這是通用技術教師需要長期探索的方向之一。