高中通用技術試驗室的功能及使用
隨著通用技術課程在高中的普遍開設,配合課程的試驗室建設正在一步步實施中。根據通用技術課程的特點和課程標準的要求,其試驗室必須滿足課程需要,提供:1)通用技術課堂常規(guī)教學條件;2)通用技術課堂學生設計和制作條件;3)教師的科研和創(chuàng)新設計制作條件;4)學生拓展學習、研究性學習的設計和制作條件;5)學校選修課的開設條件。作為授課、操作和研究融為一體的試驗室,要滿足數十個班級,幾千名學生的常年使用,試驗室的管理不僅要有效地發(fā)揮最大功能,而且需要長久穩(wěn)定的發(fā)揮功效,因此對試驗室的管理提出了更新更高的要求。
一、通用技術試驗室的功能定位
這里的通用技術是指除信息技術外的,較為寬泛的、體現基礎性和通用性,在日常生活中應用廣泛的,對廣大同學的發(fā)展具有廣泛遷移價值的技術。通用技術課程是以提高學生的技術素養(yǎng)、促進學生全面而富有個性的發(fā)展為基本目標,著力發(fā)展學生以信息的交流與處理、技術的設計與應用為基礎的技術實踐能力,努力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和一定的人生規(guī)劃能力的課程。它不僅注重學生對符合時代需要、與學生生活緊密聯系的基礎知識與基本操作技能的學習,而且注重學生對技術的思想和方法的領悟與運用,注重學生對技術人文因素的感悟與理解,注重學生技術學習中的探究、試驗與創(chuàng)造,注重學生情感態(tài)度、價值觀以及共通能力的發(fā)展,為學生應對未來挑戰(zhàn)、實現終身發(fā)展奠定基礎。
綜觀通用技術課程,解讀其目標,它立足于學生的直接經驗和親身經歷,立足于“做中學” 和“學中做”。以學生的親手操作、親歷情境、親身體驗為基礎,在學生的一項項課程設計和創(chuàng)新制作的活動中,達到通用技術的課程目標。據此,為其服務的試驗室既不同于常規(guī)理化實驗室,主要為驗證理論內容而準備;也不同于常規(guī)教室的教學,以黑板和課件授課為主,以演示實驗輔助教學,最多吸納少量學生參加演示實驗;同時也不同于職業(yè)技術學校的實驗室,專供學生的某項技術實習課程,專門訓練某項技術技能。從“試驗”和“實驗”二字的區(qū)別看出,試驗室更多強調探究,而實驗室較多地強調驗證,通用技術試驗室應該更多地體現學生對技術的探究和參與,體驗和經歷,真正讓學生通過課程學習提高技術素養(yǎng)。
能滿足課程目標實現的通用技術試驗室應該具有以下功能:
1.提供通用技術課堂常規(guī)教學條件
就目前我國的國情而言,通用技術試驗室應該能提供56位學生, 28組學生的分組試驗器材和學習條件,這雖然和先進國家的僅有約20位學生的試驗課,同時還有多位輔導教師的條件相比有差距,但已經能基本滿足通用技術課程的需要,讓學生們在技術素養(yǎng)上有收獲了。
通用技術課程技術素養(yǎng)培養(yǎng)是根本,針對目前安排課時少,教學容量大的特點,為了保證通用技術課程目標落到實處,通常融實踐在學習之中,在實踐中又不斷用設計與技術的思想引領。這樣的課堂,既需要其他課程需要的多媒體設備、講臺、黑板和課桌椅,還需要這些設備和其他課程不同的布置方式,以適合課程特色的個人的獨立操作學習、小組合作學習、觀察學習、體驗學習、設計學習、網絡學習等等。它需要有大的交流展示臺,臺上需要配備交直流電源供交流展示使用,需要提供基本工具供操作演示;需要有大的配有基本工具的學生實驗臺,當然也就需要有比較大面積的教室和具有特色的實驗臺組合方式。
當然,這些知識其中的一些布局和運作方式,無論何種方式,只要只要有利于課堂的效果提高即可。
2.提供學生常規(guī)設計和制作的條件
通用技術課程的試驗既不象傳統(tǒng)理化實驗按教師的規(guī)定完成實驗,也不象單純的某項技術學習的實驗,短短的時間要體現設計和制作的結果。它強調心智技能與動作技能的結合,強調理論與實踐的統(tǒng)一。因此,試驗室必須提供方便學生制作的不易損壞的工作臺——木制臺面加墊板;提供常用工具和工具的管理要求——便于使用和管理的工具盒;提供完成設計制作需要的一些電動工具和安全使用措施——后排的電動工具區(qū);提供個性化電腦輔助設計的條件——有電腦配備的設計區(qū);提供學生制作半成品和材料的存放地方——物品存儲柜;提供展示和交流的平臺和區(qū)域——展示臺、展示櫥和設計交流墻。
例如在介紹《技術與設計2》科目的流程與設計的內容時,學生需要有聽課、討論、書面練習的條件,還需要2人或多人合作使用鋼鋸、鑿、銼等工具完成一根魯班鎖制作的加工流程體驗,進而根據體驗優(yōu)化流程設計,完成一套三根魯班鎖的制作。學生的收獲不僅有對流程與設計的真實理解和感受,還體驗和經歷了木料加工技術,體驗和嘗試了幾種木工工具的使用,體驗了加工工藝對作品的影響。
3.提供教師的科研和創(chuàng)新設計制作條件
通用技術課程要發(fā)展,必須有一批有創(chuàng)新能力,有制作技術,肯鉆研的教師,需要給教師們提供制作的環(huán)境和條件,不僅學生的技術素養(yǎng)需要在技術活動中獲得和提升,教師的技術素養(yǎng)的提升更有賴于設計和技術實踐活動。試驗室應該能滿足教師的設計和制作需要——有功能比較強大的供設計和搜索資料的電腦和網絡設備,配備比較全的機械和電子加工設備,配備有一定使用技術的管理人員管理和指導。如學校的簡易機器人制作試驗室,教師要能勝任教學,必須有數倍于教學的時間和精力的投入,在試驗室完成各種功能的機械結構設計、電子傳感器使用設計和程序設計,完成能有效體現功能、完成指定任務的機器人的設計制作,并研究其相關因素。這里特別凸顯出,要給學生一碗水,教師必須有一桶甚至更多的水的道理。
4.提供學生研究性學習的設計和制作條件
通用技術學習過程應是學生主動建構知識、不斷拓展能力的過程,也是富有生機、充滿探究、生動活潑的活動過程。因此,其試驗室不僅應該滿足學生課堂學習和制作的需要,還應該滿足課余研究性學習和拓展學習的需要,滿足學生個性設計和制作的需要;試驗室在滿足學生的研究性學習和拓展學習的過程中,學生可以通過一項項設計任務的完成,通過一個個技術問題的探究,激發(fā)創(chuàng)造的欲望,享受創(chuàng)造的樂趣,培養(yǎng)自己的創(chuàng)造性想象能力、批判性思維能力,以及在實踐中不斷創(chuàng)新的能力,形成積極、果敢、合作、進取等品質,讓試驗室發(fā)揮最大的作用,產生最大的意義,當然這個過程還需要管理和指導的到位。
例如有學生在通用技術課程的學習中,發(fā)現物理課程的數字電路的學習缺乏有效的實踐平臺支撐,他就可以使用試驗室條件,收集相關資料,用通用技術課程介紹的設計方法,應用電子控制技術課程學到的知識,反復試驗研究,制作出適合學生使用的《多功能數字電路試驗/設計板》,解決了數字電路的學習問題。
5.提供選修課的開設條件
目前通用技術課程的必修科目為《技術與設計1》、《技術與設計2》,還有《電子控制技術》、《簡易機器人制作技術》等7門選修課程,要滿足課程,至少要有一個常規(guī)的具有設計和制作條件的試驗室,和若干選修課試驗室,即選修課程的試驗室可以設計配備電子控制技術試驗室,簡易機器人制作試驗室等。在簡易機器人試驗室,學生學習實踐機電程序一體化的現代智能機器人技術,領略現代技術及應用的神奇,感受現代技術的氣息,為在技術世界揮灑儲備力量。
如果能實現上述5項功能,通用技術試驗室將能在高中教育中發(fā)揮出巨大的、無可替代的作用。不僅能完全實現通用技術課程的教學目標,還將為教師和學生的科技活動,科學研究提供條件。
二、通用技術試驗室的使用
對于通用技術的使用,大致可以劃分為6個區(qū)域,各區(qū)域的使用如下安排:
1.學生學習制作區(qū)
學生學習制作區(qū)是試驗室的主體,是學生學習和制作的主要區(qū)域,按示范學校標準配備56人教學條件和28套學生使用器材。
在該區(qū)域中,學生從事聽課、學習、書面練習,個體學習,小組學習,體驗學習等,尤其是動手設計與體驗,根據設計制作需要,有基本滿足聽課和實踐的配備。這里不僅試驗臺被提供,學生經常使用到的工具如老虎鉗、斜口鉗、尖嘴鉗、活動扳手、固定扳手、鋼尺、鑷子、大小十字起、大小一字起、美工刀、剪刀、木銼、鋼銼、什錦銼、鋼鋸、小錘子等得到供給,在學生使用工具完成設計作品的過程中,技術素養(yǎng)得到強化。
2.多媒體設備區(qū)
隨著現代教育技術的發(fā)展,多媒體手段的形象、直觀、快捷、有效已在課堂得到認可,也包括通用技術課堂?,F代技術的視頻展示、圖片欣賞、設計的仿真呈現,學生的操作和作品展現無一離不開現代教育技術的支撐。通常使用的多媒體設備在教師的講臺上,和講臺、演示臺融為一體,它的優(yōu)點是設備集中,便于教師在講臺前操作。它的缺點也是明顯的,經常會出現電腦顯示器、實物展臺及教師的身體遮擋學生視線的現象,尤其是通用技術試驗室,教師和學生使用工具和操作受限制,多媒體設備也沒有安全感。隨著技術的發(fā)展,出現了無線鼠標、遙控器等電腦和屏幕控制設備,提供了移開這些視覺障礙的條件,將多媒體設備專門放在操作臺上,離開講臺,放在教室前方角落,形成多媒體設備區(qū)。使用電腦時,可以用遙控鼠標控制;使用實物投影時,可以坐在操作臺前操作,增加了操作的穩(wěn)定性和效果的及時反饋,也方便教師在電腦上備課。在特殊情況下,還可以作為超員的設備補缺。
3.師生交流示范區(qū)
通用技術課程的一個重要環(huán)節(jié)是師生操作及作品的展示,展示的區(qū)域在通常的講臺上,是教室的視覺中心。展示臺上配有交直流電源,配有較大的臺虎鉗,兩側懸掛有常用工具及標簽簡介,工具的配備比學生工具箱中工具的配備型號和種類更充足一些,學生走進教室后往往能看到,他們立在講臺旁,專注地觀察工具,大膽的學生還會摸一摸,試一試,這也正是技術素養(yǎng)教育要達到的一種效果。懸掛的工具同時還保證操作演示和展示的需求,使各種操作和制作都可以在展臺上盡現風采。展臺上可以同時容納多人展示交流,也可以容納十多人的同時圍觀學習。一些小型的不易觀察的制作還可以在多媒體設備區(qū)的展臺上展示,也可以用電腦上連接的攝像頭觀察,同時還可以記錄保留視頻資料。師生交流示范區(qū)和多媒體設備區(qū)的互相呼應,讓教室具有了最大的展示和交流功能,通用技術課程需要這樣的功能。
4.公共工具區(qū)
公共工具區(qū)設置在教室的后方,墻上是工具展示區(qū),可以提供應有盡有的工具展示和介紹(名稱和簡介),讓學生對工具有更多的認識,不再是孤陋寡聞。展示區(qū)工具的有序懸掛,不僅是點綴和學習,還可以提供公共使用,同時也方便管理。工具是社會生產力發(fā)展的具體體現,認識工具、會使用工具也正是是最重要的技術素養(yǎng)的體現。工具區(qū)的臺面放置一些較大型的工具,可以演示,可以在教師指導下使用。電動工具區(qū)提供有多功能機床、電動砂帶機、電鉆和砂輪,為設計的完美呈現提供了極大的方便,但要特別強調安全,可以在地面設計安全線標志,規(guī)定沒有教師和指定的工作人員在場不能使用,甚至不能進入該區(qū)域。公共工具區(qū)給學生的是認識,有了直觀的認識,配合臺面工具的使用和生活中的使用將會有效地提高學生的技術素養(yǎng)。
5.學生設計區(qū)
通用技術課程強調設計的體驗和設計能力的初步形成,電腦是設計過程中搜索資料和設計方案呈現的重要工具之一。在學生設計區(qū)提供電腦和設計臺,提供設計方案交流的墻面。這樣的設計區(qū)本身就有一種告知教育,體現設計在技術素養(yǎng)中的重要位置,在通用技術課程中的重要地位。設計的介紹,學生設計作品的展示,不僅能營造良好的教學氛圍,而且也是教學的一個重要組成部分。學生設計區(qū)的設置為學生的研究性學習提供了更大的方便。
6.學生作品展示區(qū)
在通用技術學習中,學生的創(chuàng)新實踐、設計制作實踐,有了試驗室的條件,大量的作品應運而生。其作品是很好的教育載體,將其在展櫥中展出,既給了學生學習成績的肯定,又對其他學生是一種榜樣和激勵。展櫥是展示區(qū)主要設備。除此以外,展示還可以在桌面、臺面、學校櫥窗中進行,用學生自己的作品對學生進行技術素養(yǎng)的教育力量是巨大的,這種教育還可以擴展到更廣的范圍。
三、通用技術試驗室的管理
有好的試驗室固然重要,但若沒有相應的管理,不僅不能發(fā)揮其作用,促進課程的發(fā)展,而且還可能對學生產生安全的威脅。試驗室管理主要因素有管理人和管理制度兩個重要方面,最重要的是管理人。
1.通用技術試驗室的管理人
通用技術試驗室是隨新課程誕生的新的試驗室,根據課程特點,與傳統(tǒng)理化實驗室最大的區(qū)別是使用頻率高,試驗室準備和管理量大。量大的原因之一是課程采取做中學、學中做的形式,這種形式最有利于學生獲得和發(fā)展,即每一節(jié)課都穿插有學生實踐活動,每一節(jié)課都使用試驗室,每一節(jié)課都有試驗準備;原因之二是科目繁多。通用技術目前的科目有必修的《技術與設計1》、《技術與設計2》,還有《電子控制技術》、《簡易機器人制作》等7門選修課程;原因之三是通用技術是新課程,試驗器材還不確定,也不成熟,都要在使用中摸索、開發(fā)。而且通用技術試驗及器材的技術含量高,保養(yǎng)維護耗時高。
目前試驗室管理人主要采取2種形式:一是專用實驗員。和理化實驗一樣,任課教師提前一周提供試驗器材清單,實驗員按要求準備,保證課堂教學使用;實驗員同時負責管理、維修和試驗室環(huán)境維護(如打掃衛(wèi)生等)。這里還存在實驗員和任課教師的溝通和默契配合問題,就目前而言,能夠勝任通用技術實驗員的人員很難尋覓。試驗室管理人的第二種形式是任課教師分工合作,各負其責。有專事器材管理的任課教師,對管理到位的,給予一定的課時工作量;全體任課教師分工合作,完成課堂學生試驗準備,折算成任課課時20%-30%的工作量,大約4-5課時附加1課時,這樣的分工合作將準備工作技術含量有效降低,準備過程同時也成為教師的再備課過程,有利于課堂教學研究,有效地避免了過分依賴實驗員,不能深入研究,有效利用試驗室的弊端,還增加了教師間的交流。相比之下,對于通用技術試驗室的管理,后一種形式更有利于教學的促進。值得注意的是,無論哪一種形式,都要以任課教師為責任人組織學生參加管理,養(yǎng)成學生課前清點,課后檢查、整理的好習慣,這本身也是一種技術素養(yǎng)的培養(yǎng)。在組織學生管理中,和評價結合,有對個體的評價,對小組的評價和對班級的評價,即通常所說的管理育人。只有教師的管理和學生的管理結合,管理才會更有效。
2.實驗室管理制度
俗話說:沒有規(guī)矩不成方圓。管理制度的建立為試驗室有效長久使用提供了有力的保障。
試驗室管理制度有各試驗室使用制度,安全制度,器材領用借用制度,器材添置登記制度,報損和賠償制度,器材管理制度等。各項制度有專職責任人,責任人有教研組長、備課組長、相關任課教師等。制度要公示于學生和相關人員。在教研組活動中,明確責任,定期反饋并修改。有些時候看起來繁雜的管理,但如果你疏忽了,會出現更多的問題,增加工作負擔,教學可能還會受到影響,但若真正用心做了,形成習慣后,一順百順,試驗室同時也得到最有效的功能發(fā)揮,即通常所說的管理出效益。
通用技術是新課程,新課程的產生和發(fā)展有它的價值和必要性,剛剛擔任新課程的教師因課程的高要求和大容量都會感覺很累,但投入進去很有收獲,很充實,很有意義。要保證通用技術課程的有效開設,發(fā)揮好通用試驗室的功能,配合有效的管理,是通用技術課程必不可少的重要內容和環(huán)節(jié)。
參考資料:
1.《普通高中通用技術實踐室裝備標準》(試行)南京市教育局等,2007-6
2.《江蘇省高級中學技術課程實踐室(活動場所)裝備標準》江蘇省教研室,綜合實踐專題網 → 教學參考 → 活 動參考資料,http://www.zhsj.whjy.net/n359c36p3.aspx,2006-02-15
3.《中小學科技教育創(chuàng)新操作室建設的理論構想》蘇州科普之窗——青少年科普網http://www.szkp.org.cn/qingshaoniankepu/chuangxin-1.htm,2006-10-22
4.《普通高中通用技術課程標準》中華人民共和國教育部制訂,人民教育出版社2003-4出版
5.《技術與設計1》《技術與設計2》等通用技術實驗教科書,江蘇教育出版社2005-6出版
作者:南京市第十三中學 羅潔華