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让科学光芒照耀通用技术课堂
让科学光芒照耀通用技术课堂
福建省南安国光中学朱仕成
摘要：技术学习领域的设置，技术素养目标的确立，实现了普通高中新课结构的历史跨越，通用技术课程成为新课程结构中最亮丽的风景线，对培养具有创新精神和实践能力的新型人才，对学生发展和民族复兴具有深远的意义；这与科学教育的目标高度融合。同时科学技术越来越走在社会生产的前面，现代科学为生产技术的进步开辟道路，决定它的发展方向。因此，在通用技术课堂上如何“让科学光芒闪耀，为学生插上科学的翅膀，提高学生的技术素养，促进学生全面而又富有个性的发展。”成为通用技术教师的一个焦点命题。本文结合教学实践试探着从技术的角度对关于学生理解科学原理、掌握科学方法、学会科学探究、发展终身学习等四个维度，进行阐述探索创新科学教育内容的实践点滴体会。
关键词：技术、科学、素养
技术是人类文明的有机组成部分，也是经济发展和社会进步的重要推动力量。随着时代的发展，科学技术越来越走在社会生产和社会生活的前沿，深刻影响着人们的社会关系和人们对世界的认识。因此，普通高中通用技术课程应运而生，成为新课程的一道亮丽风景线，如何在课堂上“提高学生的技术素养，为学生插上科学的翅膀，促进学生全面而又富有个性的发展。”成为通用技术教师的研究焦点。
一、关注学生理解技术中所蕴含的科学原理
当代社会，科学与技术关系越来越密切，相互作用不断加强。在技术发展继续对科学发展产生影响的同时，科学发展对技术进步所产生的影响越来越大，出现了同步发展的趋势。在这一大背景下，通用技术教师在教学中要注重从技术科学的角度，引导学生理解技术中所蕴含的科学原理；注重通过案例分析让学生理解如何将科学转化为技术，技术知识又是怎样提高到理论高度成为科学。
例如在《简单系统的设计与实施》教学中，我选择的载体是“纸锅煮蛋”案例。提供的试验材料为铁丝、A4纸、水、鹌鹑蛋、酒精灯。在平时，纸遇火就会燃烧，而现在不会燃烧，这是为什么？让学生带着疑问进入课堂，通过研讨活动，明确其间所蕴含的科学原理：物体燃烧需要达到一定的温度，达不到这个温度，物体不会燃烧。原来纸锅内有水，用酒精灯给纸锅加热，水要吸收热量，使水温度上升，到达100℃沸腾，沸腾时温度不再上升。而普通纸的着火点在130度~255.5度，所以，只要纸锅内水不干，纸锅就不会燃烧起来。又如《简
飞机客舱中的窗户的四角为圆弧形的技术规范设计，是人们在技术设计实践活动中总结出来的，是技术知识提升到理论高度成为科学的经典案例。在通用技术教材中、日常生产和生活中有许多这方面的案例，通用技术教师应注意去挖掘，以之激发学生探究技术科学的兴趣，树立“学科学、用科学”的意识。
二、关注学生掌握发现问题的科学方法
从技术的角度看，人类进步与发展的过程就是不断发现问题，不断地进行设计，从而解决问题的过程。技术世界的问题形形色色，存在于世界的每一个角落。能不能发现问题，能不能明确问题，将关系到能否找到一个好的设计的切入点，能否推动技术的发展与创新。
问题往往光顾有准备的人。如鲁班上山被野草的叶子划破了，别人不知也被划破几百次，都觉得没有问题，惟有鲁班觉得有问题，所以他发明了锯子。教学也是如此，有的人上课看不出有什么问题，理念之腐也不注意，所以就不会有问题。作为通用技术教师应注重紧密联系教育实际，努力反映先进教育理念和先进教学方法；注重从学生现实生活所接触的技术内容来选取素材设置情境，通过经典案例分析来引导学生掌握一些发现问题的科学方法。即学会观察日常生活、收集和分析信息、进行技术研究和技术试验，帮助学生更好地发现问题，发现有价值的问题。
循环往复的日常生活内容，往往蕴藏着丰富的问题资源，偶然遇到的一个事件、一个器物、一个现象，甚至于对日常生活中所遇到的人或物或事的偶然一瞥、偶然一思，都可能引发一个问题的发现。如高楼阳台养花的浇水渗漏问题、口香糖的残迹问题、教室照明节能问题等等。2011年我校高一年学生潘铭铭、黄志茹发明的“红外智能节电双控开关”就是针对普通中学教室照明管理中电能浪费的现象，对教室照明控制系统的缺陷进行优化设计产生的。它利用人体红外线感应原理，结合较为精密的传感器，实现自动控制灯具点亮、熄灭。当光线较暗，并有人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。其次，当特殊条件下，如作为高考考场，教室内需要全天候照明的情况下，可将开关拨到手动控制，将红外智能控制电路部分短路，达到特殊照明的需要。从而真正达到需要时灯亮，不需要时灯熄，实现安全节能的目的。
学生一旦掌握了发现问题的科学方法，学生探究技术科学的激情就将被燃起，进而引发一系列的探究活动，提高学生技术科学素养，促进学生全面而又富有个性的发展的基本目标就不远了。
三、注重学生的创造潜能发展科学能力
人的潜能是从先天自然中得到的一定的遗传素质，它为人的全面发展提供了物质前提；一个人自我实现程度有多寡，对社会贡献有多少，其限度往往取决于潜能的开发程度。高中学生正处在创造力发展的重要阶段，他们的想象能力、逻辑思维能力和批判精神都达到了新的水平。在教学中，通用技术教师要充分利用课程的内容载体，通过技术设计、技术试验等技术科学活动，培养学生的探究能力和敢于创新、善于创造的精神和勇气。
例如在《设计的一般过程》教学中，我以“中学生课椅的设计”项目为载体，通过分组设计竞赛的方式组织实践教学，努力营造民主、活跃、进取的氛围，鼓励学生想象、怀疑和批判。学生设计出了丰富多样的方案，其中一个“中学生课椅的创新设计”方案（见下图）被学校采用，作为学校的新课椅推广利用。该新课椅既可以提供座位，又可以当作书柜，而且设计有合理、舒适的靠背有利于减缓或延迟中学生长时间学习而产生疲劳，突显人文关怀。通过这样类似的丰富的技术设计、技术试验等实践活动，使学生的创造潜能得到良好的引导和有效的开发，使学生的实践能力得到进一步的发展。
中学生课椅的创新设计
四、丰富学生的学习过程发展终身学习能力
学生的技术学习过程是一个主动建构知识、不断拓展能力的过程，在这个过程中，学生是学习的主体，教师是学习活动的引导者、帮助者，更是学生的亲密朋友。教师在课堂教学实施过程中，应当从学生的实际出发，精心设计和组织学生的学习活动；应当根据学生的身心发展规律和技术学习特点，指导学生采取自主学习、合作学习、网络学习等多种学习方式，促进学生终身学习能力的发展。
例如，在《系统的结构》教学中，我根据皮亚杰的建构主义学习理论，尊重学生的认知主体地位，选择贴近学生实际的案例创设问题情景，尝试借助“国光中学信息技术与学科整合研究论坛”网络平台（网址：http://192.168.0.6/），指导学生采取自主学习、合作学习、网络学习等多种学习方式，实现师生、生生之间的交流互动；遵循“具体—抽象—具体”的逻辑顺序展开，使之符合学生的学习认知规律。注重学习引导与学习评价，强化学生有效学习行为，约束学生不良上网等无效行为，为学生学习提供及时的帮助或积极的评价；促进学生主动学习、自主建构知识，逐步达成学习目标。
总之，要让科学光芒照耀通用技术课堂，为学生插上科学的翅膀，需要教师认真学习相关科学理论，努力提高自身的科学素养、人文素养、技术素养和工程素养等；并注重点滴实践经验的及时梳理和总结，让其升华、凝聚成具有探索意义的成果，才可能为创新科学教育内容，培养学生的科学素养、人文素养和其他心理品质作出自己的贡献。
参考文献：
1.《普通高中技术课标准》（实验）人民教育出版社
2.《技术与设计1》江苏教育出版社
3.《小学科学课程标准》(修订稿) 人民教育出版社
4.《初中科学课程标准（7－9年级）》人民教育出版社
