高中通用技術設計實踐活動的開展策略

楊建偉

摘要：通用技術是一門理論與實踐緊密結合的課程。高中階段的學生的思維能力與實踐能力正處于發展的關鍵期，通過開展設計實踐活動不僅可以活躍課堂形式而且也能有效的激發他們的設計探究能力與創新意識，為全面提升他們的技術素養奠定堅實基礎。

關鍵詞：通用技術;設計實踐;創新能力

自通用技術學科在我省高中學段開設以來，得到了師生的一致認可和好評。這是一門以提升學生技術素養為核心的課程，其最大的學科魅力在于學生不僅能夠了解和掌握一定的科學文化知識更重要是能夠通過親身實踐去感受科技的樂趣。為了更好落實新課標的要求，筆者大力倡導“學中做”、“做中學”的教學理念并按照設計的一般過程開展設計實踐活動。下面筆者以水火箭的設計為例來談一談實踐活動的開展策略。

一、確定設計主題

隨著我國航天科技的不斷發展，火箭發射的場景時常出現在電視畫面中，這是振奮人心的時刻，見證了中國航天技術的實力。很多同學對火箭的發射原理充滿好奇并想切身體驗一下發射的過程。那么，高中通用技術課程能否滿足學生這一要求呢？答案是肯定的。筆者決定以設計“水火箭”入手來激發學生的設計熱情。

二、制訂設計方案，

在發現問題的基礎上，筆者鼓勵各設計小組通過查閱書籍、瀏覽網絡、收看電視等途徑了解有關水火箭設計的各種信息，并提出如下要求：1）制作成本要低;2）制作要簡便易行;3）要能夠在室外進行發射試驗。各小組在收集信息、設計分析、方案構思等環節的基礎上，最終確定了以碳酸飲料瓶為主體，用卡紙、雙面膠制作火箭頭、側翼，通過打氣筒打氣發射的）設計方案。這樣既可以做到廢物利用，而且還制作簡單，試驗風險小。

三、制作模型或原型

發射原理：用橡膠塞塞緊的碳酸飲料瓶內形成了一個密閉的空間。通過打氣筒打氣后使內部壓力增大，總有一個時刻瓶內壓強會大到將橡膠塞頂出。這時瓶口與橡膠塞脫離，箭內水流出，箭體獲得反作用力升空。

材料：廢棄的碳酸飲料瓶（完整，無漏氣）、美工刀、剪刀、自行車氣嘴、橡膠塞、打氣筒、雙面膠、膠帶、直尺、卡紙、水等。

制作步驟：

1）制作火箭頭。取一個瓶子，沿虛線用美工刀或剪刀切開。用剪刀慢慢修剪至畫線處，盡量使其平整。用卡紙圍成一個錐體套入瓶體下方較寬處并用膠帶固定。（如圖）

2）連接火箭頭與箭體。將制作好的火箭頭與一個完整的瓶體相連。（要求兩個瓶體規格相同）用膠帶緊密相連后觀察是否平整并進行調整。

3）制作側翼。為了使火箭獲得較大的升力并保持一定的平衡教師可以指導學生制作3～4片側翼。將硬卡紙進行對折，設計成直角梯形，用雙面膠將其與水火箭主體瓶體固定。

4）制作氣塞。取一個橡膠塞，用開洞工具在膠塞底部開一個平直洞，然后將自行車氣嘴套入裝上氣門芯。

5）連接各個部分，形成最終完整模型。（如圖）

四、測試評估與優化

選擇一塊平整開闊的場地進行發射試驗，發射架可以由鐵架臺代替。向水火箭主體箭體注入一定比例的水。水不能多，也不能少，以箭體容積的1/4左右為宜。在發射前必須調整其發射角度，水平方向發射由于受到空氣阻力的原因發射的最佳角度在50°～55°之間。如果是豎立發射則應為90°。在打氣時要調整其頻率，不宜太慢否則會減弱反沖力。作為試驗發射的組織者與實施者，教師要確保試驗的安全性注意以下三點：

1.保證使用的瓶體為碳酸飲料瓶。因為碳酸飲料瓶能夠承受較大的壓強，而普通的礦泉水瓶則在較大的壓強下很容易發生爆炸。

2.側翼在與箭體連接時要固定牢靠，不能發生滑移否則水火箭發射后很難控制方向。

3.測試時絕對嚴禁在人多或朝人多的地方發射，否則會造成一定的傷害。

4.在用氣筒打氣時應塞緊橡膠塞并盡可能遠離瓶體。

教師應指導學生進行多次試射并測量其射程大小。啟發學生思考水量與射程、發射角度與射程的關系，讓學生深刻領悟火箭的發射原理。

通用技術開展設計實踐活動的體會

1.設計活動拉近了學生與教師的情感距離，也可以讓學生切身體會到技術之美。

2.設計活動增強了學生的實踐能力與創新能力。它讓學生知道知識只有在實踐中應用才能發揮最大的價值。

3.設計活動讓學生體驗到了成功與快樂。就像一個舞臺，學生們能夠通過設計活動放飛夢想并體驗到設計的樂趣。

4.設計活動培養了學生的團結協作能力。設計活動涉及方方面面，這就需要進行明確小組成員的任務各司其職分工合作，只有這樣才能完成共同的設計任務。

總之，在高中通用技術課程中開展設計實踐活動不僅是新課標的要求，也是新時期提高學生動手實踐能力的具體舉措。作為一名通用教師，我們應密切關注當今的科技動態，鼓勵學生通過設計活動領悟科技的力量，體驗設計的樂趣，增強設計的情感，收獲設計的成功，只有這樣才能讓傳統的課堂變得生機勃勃，魅力無限。

參考文獻：

[1]徐盤龍.淺談通用技術的教學活動與設計《中國教育技術裝備》2016年9期

[2]曹玉峰.發揮通用技術優勢提高學生創新能力的幾點思考《吉林省教育學院學報》2018年11期

[3]鄭德元.淺談通用技術實踐活動的設計《試題與研究（新課程論壇）》2014年1期

[4]文雅菊.通用技術設計實踐活動教學模式初探《輔導員下旬刊（教學研究）》2013年4期