同軸擒縱技術理念在科技教育活動中的應用

劉傳喜

摘 要 隨著《全民科學素質行動計劃綱要》的推廣，各類青少年科技教育活動快速發展起來，各種各樣的主題課程和實踐活動層出不窮。但是由于科技教育橫跨的學科多、可借鑒的經驗少，缺少統一的規范，從而造成教育目標不明確、教育模式混亂等現狀。“同軸擒縱”技術雖源于手表機芯，但其理念能夠為青少年科技教育提供一種指導思想，既明確了科技教育目標，又規范了科技教育模式。

關鍵詞 科技教育；同軸擒縱；創新

中圖分類號 G4 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0035-02

隨著社會的發展，智能手機、平衡車、無人機等前沿科技已經快速滲透到社會日常生活中來，青少年們接觸科技、了解科技、學習科技的步伐也越來越快。全國大部分中小學校有選擇地通過科技課、興趣小組、主題社團等形式，開展航空航海模型、機器人、智能電子控制、VR及各類科技互動實驗等活動。通過這些活動，大大拓寬了廣大青少年的知識面，增強了他們的創新思維能力和動手動腦實踐能力，全國科技教育事業近幾年發展迅速。

但是在此發展過程中也暴露出一些問題，例如：各地科技教育活動發展不均衡；大多數地區投入的人力、物力、財力不足；包括家長甚至部分教師在內的群體對科技教育重視程度不夠；作為新興教育門類，科技教育可借鑒的成功經驗和統一的教育規范缺失；科技教育明顯有別于傳統學科，教育模式和教育方法眾說紛紜；等等。尤其是科技教育模式的選擇，是科技教育質量的關鍵，也是目前眾多輔導員都在不斷探索的熱門課題

之一。

筆者根據目前國內科技教育現狀，通過本文闡述一種借鑒“同軸擒縱”技術理念指導科技教育活動的思想，用以論證科技教育能從“同軸擒縱”技術中提取哪些理念、這些理念如何應用于科技教育活動之中，從而提出科技教育活動的核心目標是什么、活動過程中最重要的因素有哪些、以及它們的作用等。

1 同軸擒縱技術簡介

同軸擒縱技術最初于1974年由喬治·丹尼爾（George Daniels）博士發明，歐米茄公司采納了此項技術，并于1999年推出首款搭載同軸擒縱機構的機芯2500，從而打破傳統杠桿式擒縱機構數個世紀的長期壟斷。2007年歐米茄公司又專門圍繞同軸擒縱技術設計了8500/8501型機芯，202個元件均經過優化設計，同軸擒縱技術得到進一步完善和

提升。

這項技術最大的特點是將杠桿式擒縱機構中一個擒縱輪擴展為兩個同軸的擒縱輪，并且改變擒縱輪上的觸角曲度來減少沖擊、分散應力，從而大大降低摩擦，整個系統高效、精準、耐用。

2 同軸擒縱技術理念如何引入科技教育活動

科技教育活動不同于傳統學科，按部就班的灌輸式教育方式根本無法刺激中小學生對科學技術的探究興趣和求知欲，科技教育需要打破這種傳統課堂模式，將學習的主動權交給學生，側重于激發興趣、啟發思考、指導研究和交流討論，但是過于開放的教學模式又容易把科技教育活動演變成混亂的“放羊式”教學，紀律難以控制，教育效果無法保證，缺乏規范標準。這就需要用科技教育的核心來衡量，于此核心有利的都可以放開，無關的都要約束，能促進核心的都要

鼓勵。

許多教育專家早就提出青少年科技教育的核心是創新，這正如同軸擒縱技術中的“同軸”，是整個事物的軸心。明確了科技教育的核心以后，如何去開展科技教育活動呢？這需要把握好“擒”和“縱”。“擒”是指要在活動中抓住學生們的注意力和興趣點，保證青少年在整個過程中的投入度和參與度。“縱”是要放開傳統教育的束縛，實現課堂開放化、思路多樣化、設計個性化、評價多元化。這樣同軸擒縱技術理念就可以全面指導青少年科技教育活動的整個過

程了。

3 科技教育活動中的“同軸擒縱”

3.1 科技教育活動中的“同軸”

同軸擒縱技術在問世后持續進步，同軸雙輪后期又改進為同軸三輪，但其技術核心——“同軸”一直沒變。科技教育活動的核心是創新，是培養青少年的創新精神、創新意識和創新能力。科技教育活動的前期策劃、組織形式、過程設計、實踐操作、目標任務等方方面面都應以創新為

核心。

目前的科技教育活動，大多采用手工制作、模型設計、電腦制作、3D打印、智能機器人、科學實驗等形式，而且每次活動都會設立任務主題。科技教育本身就是通過形式多元、主題多樣的活動激發學生對科學技術的興趣和求知欲，在完成任務的過程中通過交流設計思路來培養創新意識，通過不斷調試細節、完善設計來磨練創新精神，通過團體協作、積極探究、動手實踐來提高創新能力。在整個過程中，活動所涉及的多學科理論知識本身并不是最重要的，重要的是創新，是基于活動主題任務積極尋求解決方案的個性思維和獨特設計，注重的是認知能力、實踐能力和解決實際問題的綜合能力。抓住這個核心，并依托這個核心來引導學生獨立思考、主動學習、相互交流，這才是科技教育活動的終極

目標。

3.2 科技教育活動中的“擒”

同軸擒縱中的“擒”就是要捕獲能量，為整個機芯服務。而科技教育活動中需要“擒”什么？如何去

“擒”呢？

科技教育有別于傳統學科教育，其內容寬泛、涉及面廣，絕大多數的科技教育活動趣味性、參與性、探究性、挑戰性、刺激性都比較強，所以學生們會表現的格外活躍。在很多活動中，學生容易出現逐漸偏題、淺嘗輒止、過分活躍甚至松散失控等現象。所以在科技教育活動中一定要“擒”住學生們的注意力，始終保持他們的投入度和專注度，確保科技教育活動高效有序

開展。

科技教育活動因其開放性、探究性等特點，提倡氛圍活躍，鼓勵交流、討論甚至爭論，過分強調活動紀律只會帶來負面效果。在這種條件下只有通過設定目標、分清步驟、明確分工等方式保證每名學生的參與度；通過增加各環節的趣味性、策劃目標任務的挑戰性和對抗性來提高學生的投入度；通過老師適時的引導或者糾偏，確保各組學生的探究方向；通過橫向對比或者多元測評的差異，來刺激學生去不斷改進方案、糅合更多學科理論支持、構建完整知識體系、達成完美的項目解決方案，從而自始至終將學生們的注意力“擒”在科技教育活動的項目主題上。endprint

總而言之，青少年科技教育活動中的“擒”就是要抓住他們的好奇心和興趣點，從而激發探究欲和求知欲，以此保證科技教育活動的質量、提高科技教育活動的效果。

3.3 科技教育活動中的“縱”

同軸擒縱中的“縱”就是要釋放能量，從而保障整個機芯的正常運轉。而科技教育活動中需要“縱”什么？如何去“縱”呢？

科技教育有別于傳統學科教育統一化的傾向，以培養青少年的創新精神、創新意識和創新能力為核心，鼓勵培養創新思維，通過刺激逆向思維、發散思維、聯想思維、類比思維來促成獨特新穎的個性化設計方案，以多元化的評價方式或評測標準突顯個性中的優勢所在，從而刺激學生對多個方向的研究興趣，引發他們對多學科的學習熱情。科技教育活動中的“縱”，就是最大限量的放手學生，老師僅僅作為一個組織者、引導者、協調者和幫助者，將主體地位交給學生，保證活動氛圍自由，充分解放學生的創新

思維。

科技教育活動中的“縱”主要表現在：學生們不需遵守墨守成規的傳統課堂紀律，可以自發探討、自主設計不同的方案；也沒有活動課程設置或學科教材范圍的限制，可根據主題任務自選側重研究方向；鼓勵學生們涉獵更多的學科知識，不斷完善改良方案，形成“既博又精、邊學邊用”的綜合知識體系。“縱”還體現在可以將科技活動主題與自然、人文、社科、環保等相結合。例如，目前全球開展最廣泛的青少年科技競賽——FLL機器人競賽，其近幾年的主題包括：“動物之友”“資源再生”“無界課堂”“自然之怒”“食品安全”“智能交通”等。可以看出，此項科技教育活動早已向多學科滲透，謀求知識體系的縱深

跨越。

概括來說，“縱”就是要打破對青少年創新思維的禁錮，杜絕照本宣科，重視對他們觀察力、想象力、協作能力和綜合實踐能力的培養，在活動中允許甚至鼓勵探究方向、層次、范圍、途徑等有差異，突出跨學科的解決實際問題的綜合

能力。

3.4 “擒”與“縱”的關系

在青少年科技教育活動中，“擒”與“縱”并不矛盾。“擒”是要吸引學生們的注意力，抓住他們的興趣點，刺激他們的求知欲；而“縱”是要突破傳統教育模式的限制，鼓勵個性，促進創新思維，以科技活動中的項目任務帶動多種學科的探究從而提升綜合實踐能力。“擒”是基礎，“縱”是要求，二者都為科技教育活動的核心服務，即為培養青少年的創新精神、創新意識和創新能力而服務。

4 結論

青少年科技教育是全球信息化浪潮中的一項重要課題，大部分發達國家和地區為了提高綜合國力、提高素質教育成果都在積極探索，所采用的科技教育模式多種多樣。應用“同軸擒縱”技術理念來指導科技教育能夠比較全面的提供一種教育模式和思路，可以為培養創新型人才提供一定借鑒和

幫助。

參考文獻

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[3]李文軍.向傳統說“NO”——杠桿式擒縱與同軸擒縱機構優劣性分析[J].Watch & Clock，2011，42（4）：72-75.endprint