附录
附一 案例及评析
[国外部分]
案例1
自行车的学习
N女士的四年级的课程正在讲授系统各部分是如何一起工作的。她选择自行车系统作为恰当的例子,因为孩子们很熟悉自行车,而且最近在社会及技术单元的学习中知道了全世界的人们都使用自行车进行运输。学生在技术实验室中懂得其他类型的运输要消耗稀有的能源并带来环境污染。N女士将自行车推进来并让学生解释它是如何工作的。Bob自告奋勇说只要踏上车骑就行。
Caitlin说:“对,你蹬车的时候车轮就会转动”。
“但是如果不掌好车把,你会摔倒或倾斜。”Alice补充说。
N女士指着自行车,一边观察一边重复学生的回答,可以看到有一系列的过程正在发生:骑车的人一边蹬车一边掌把,车轮在转动,自行车在向前移动。
对以上几个系统讨论后,用自行车做了实验,Jerome建议:“咱们可以把蹬车系统叫做自行车的能量系统”。
“这想法很好,还有别的要说吗”N女士问。
“还有,你必须掌好车把。”Jamie说。
“你看掌握车把是否也是一个系统呢?”N女士问。Alice考虑了一下并予以肯定。“还有其他问题吗?”N女士接着问。
“必须能刹车,”Jamie提示道。
“你看车闸是不是也可以看作系统?”N女士问。沉思了一会,Jamie指出输入是闸柄,过程是闸垫对车轮的作用,输出是减速和停车。
“那么,一个技术系统看起来可以由几个子系统构成,”N女士得出结论,“在自行车的例子中包含能量系统、方向系统和刹车系统。
“考虑我们上周学过的关于机器的单元,你们能否说出自行车中简单的机械,”N女士问。
“有轮子和车轴,”Megan回答。
“链条也和齿轮子,还有滑轮和杠杆,”Kendall说。
明天,N女士将帮助孩子们找出速度和力之间的关系。尽管学生还没有准备进行数学计算,N女士打算培养他们用简单表格描述这些关系。
齿轮、链齿轮和链条将技术和科学单元的内容联系在一起。在自由学习时间中一些学生已经用齿轮和链条进行有建设意义的实验安装。
评析
技术中包含许多核心概念,这些概念是用来区别技术与其他学习领域的。这些概念是技术学习的基础,有助于统一学生的学习内容。这些概念将引导学生并帮助他们理解这个设计的世界。对技术核心概念(如系统)的理解将会帮助学生形成技术的概貌。本案例借助“自行车”这一载体,帮助学生理解系统这个概念以及系统内各子系统(或部分)之间的关系。学生研究自行车的各个零件,并且开始探索它们是如何一起发挥作用的。老师引导学生将以前所学的课程和所讨论过的内容联系起来,并提供机会将技术与科学课中所学的概念内容联系起来。通过自己的观察、老师的指导,学生明白:其一,如果失去某一部分或出现故障,或子系统不能正常工作,整个系统就可能失去功效;其二,交通运输系统的发展对人们在什么地方工作和生活都有着显著的影响;其三,自行车不会消耗稀有资源,也不会给环境带来污染。
案例2
将东西拆开
W女士决定给三年级的学生介绍有关的技术,这堂课的主要目标是“增加学生按次序排列的技能以及通过探索技术对通常所使用[项目](Dunlop,
Croft & Brusic, 1992,P9)的影响来拓宽学生关于技术是什么的概念。W女士利用系列标题“将东西拆开”中设计的简介。她将学生分成小组并且要求他们将一支可伸缩的圆珠笔拆开。
学生将圆珠笔拆开、画出各个部件的草图并且对每个部件进行标识。这种纪录的方法对学生将来进行展示时有所帮助。小组中的成员组成一条装配线将圆珠笔拆开、重新装时并且讨论各个部件是如何工作的。在重新组装时他们利用草图作为指导。
在完成圆珠笔的练习后,学生用其它的东西进行探索,这些东西大多数比圆珠笔要复杂。然而具有了对圆珠笔的探索机会,学生很容易地转换到其它东西上。他们中的所有人将相关的东西拆开、画出各个部件草图、进行标志纪录如何将物体重新组装。然后借助于对各个部件的探索,通过展示他们将分享所学的一切。在活动中学生将面临着挑战,而且大多数希望知道他们是否能将其它一些东西拆开再重新装上。这种以学生为中心的活动建立了学生之间的相互理解并且提倡小组的共同努力。
评析
每一个人都在使用产品和系统——汽车、电视、计算机和家用电器,但并不是每个人都是以最好的、最安全的和有效的方式使用这些东西。此外,产品和系统的适当维护对保持它的正常工作是极其重要的。为了了解更多的有关如何使用产品和系统以及出现故障时做些什么的知识,学生要按指导正确装配和使用产品和系统。为了了解东西是如何安装在一起并工作的,学生实践将一个产品或系统拆开并重新组装。在这种联系中获得的知识对使用其他产品和系统,解决其他产品和系统所遇到的问题有帮助作用。这个案例涉及的是装配线的操作,为的是找出如何以一种有效的方式将圆珠笔拆开再重新装上。这一过程教学生如何将各个部分安装在一起,并使学生理解它们是如何工作的。
案例3
交流信息的时间比较
当教育者考虑到他们的学生对于比较新的技术都从未了解时,历史的理解就成为很重要的问题了。这一点对S先生是很清楚的。当他知道他的四年级的学生从未听说过在关于西部开发的课程里叙述的铁路电报的莫斯码时。S先生选择了通讯系统,作为一种途径帮助他的学生了解技术的历史。
开始研究时,S先生提供了背景知识,学生开始初步的探索。然后学生们绘制了一张时间表,它描述了从史前到现在的通讯方法。他们的时间表包括这样的里程碑,诸如鼓、通讯员、哨子、镜子、电话、传真机和电子邮件。这个班级分成几个小组,每一个小组研究某种特定的通讯形式,然后与其他的小组分享他们的发现。该班级试验了在他们的学校和下一条街上的学校之间,用较早的通讯方式联系(即发送信息用跑腿、哨子和镜子)。在讨论了这些基本的通讯方式的结果之后,学生们得出结论,对于他们的项目来说,更先进的通讯方式是必需的。
学生们被给予机会用现代的通讯方式工作,当时他们的学校正在庆祝所有的18个班组连结互联网成功。S先生用挑战来鼓励他的四年级学生试验新的系统,看它是否工作得像先前的通讯系统一样好或更好。
为了作到这一点,该班级制作了一条信息:“我们的学校刚刚成功完成了个各班组上互联网,请帮助我们庆祝,尽可能早地发回这条信息,用它发送的方式(即学校间信箱、电话、信件、电子邮件和传真)。这是我们新通讯系统的一个实验。谢谢你参加我们的庆祝。”用这些术语,学生们发送了这些信息给这个社区的其他十个学校。每一个组使用不同的通讯模式,并记录下对方接受到回应所花费的时间。一个组使用了校际间手工传递邮件系统,另一个使用了电话,第三个通过邮局系统邮寄信件,第四个发电子邮件,第五个使用办公室传真机。
所有10个学校同复了该信息,用他们接受的通讯的同样方式。于是学生们得以比较每一种通讯方式的回复率和精确度,然后评价每一种方式的优缺点。最后,S先生的学生准备了报告给其他的班级。关于对一种给定的目的最适当的通讯方式的信息(
即用于正式邀请的邮寄信函,用于非正式的通知、报告的电子邮件)。作为这一练习的结果,S先生的班级学到了大量的关于在通讯方面的历史的变化和改进,这是由技术带来的。
评析
历史已经看到由技术推动的至少三次伟大变革。知道技术的历史——随着特殊事件和里程碑的主要年代——帮助人们理解周围的世界,看看发明和革新是怎样进展的,反过来看它们是怎样塑造世界的。以历史时期为基础的各种活动能帮助学生学习人类是如何改进自己的住房、吃饭、穿衣、通讯、交通、健康和安全的。技术学习以这种方式装备学生,使学生能在技术及它在社会中的地位方面做出更加富有责任心的决定。通过看某项技术的发展历史,学生将获得关于技术重要性的概念,获得对贯穿历史的工具和机器的重要性的理解。专题式学习使学生看到文明的历史怎样与技术的发展紧密联系。本案例以“通讯技术的发展历史”为题,给学生提供了一个机会,使学生理解了技术进步与历史的相关,并将这种理解付诸于应用。学生运用几种通讯工具进行试验,最终得出何种情况下适合用何种工具的结论。
[国内部分]
案例1
做吊桥
一、目标要求:
这是在认识了伦敦桥和搭木桥的基础上,让学生去尝试应用简单的机械原理,对桥梁结构进行改进的活动,目的就是让学生在做小木板桥的基础上,进一步借助简单传动机械,对桥梁功用的认识,培养学生创造性地设计构思的能力,从而让学生在实践的基础上加深对现有知识的应用,以培养学生的科学精神和科技意识,让学生具有初步的对自己构思、创意和作品进行评价的能力。
二、工具与材料:
1、简单竹、木工加工工具;2、滑轮(废旧带有凹槽的轮子);3、细金属筒;4、线索等。
三、活动过程与指导
1、创设情境、引导构思
目的:让学生学会从实际生活中去体验创新构思的方法、原则、途径。
活动指导:引导学生从教师提供的现实教具中,通过联想等形式,提出解决问题的方案。
活动过程:
(1)展示教具(一座低矮的桥),提出焦点问题。
(2)引导学生联想,分析焦点问题,提出解决方案;
(3)汇报各种解决构想,并进行评价。
(4)选中解决构想之一,吊桥构思,集中研究创意中的合理性。
注意:通过对学生联想以及相关资料的介入和多媒体技术的应用,帮助学生实现构思。
2、集中研究吊桥方案,设计解决和实施办法。
目标:让学生能够将构想变成可以操作的现实的解决方案,从而让学生进一步认识构想与解决方案存在的差距,使学生树立一种正确的创新意识,培养创新的能力。
活动指导:引导学生从生活中寻找构思源泉,使学生能够从已知的转轴,滑轮等机械原理应用中帮助学生进行方案的建立与确定,必要时可以用半成品或图片资料引导构思。
活动过程:
(1)引导学生思考解决构想中的矛盾;
(2)从矛盾的焦点中(转动灵敏度、绳的滑动阻力)中提出进一步解决问题的实质性解决方案,即设置轮轴、安滑轮的方案;
(3)用草图勾出局部构想实施方案。
(4)对该方案进行客观评价。
注意:焦点问题提出要简单易懂,可以鼓励学生大胆进行局部制作尝试。
3、准备材料,实施制作
目标:让学生能够根据设计的方案进行加工,并学会几种木工加工工具的使用,学生在实践中学习不断修正设计方案,并逐步完善设计的技能,培养学生创新意识和能力。
活动指导:学生使用工具上的指导,学生在实践过程中一些操作方法指导,以及在实施过程变通设计的指导。
活动过程:
(1)指导钻孔,在桥头一端安装轮轴,尝试用各种方案安装轮轴。评价安装轮轴的各种方案的长短处。
(2)指导学生安装定滑轮,学生能选择自己适合的方式安装定滑轮。同时比较几种定滑轮安装的方案的长短处,提出最优方案。
(3)用前面已做木桥进行总体安装。并试验安装后的吊桥。
(4)调试安装好的吊桥。
(5)用最优方案来修改吊桥的两大结构。
注意:让学生在实践过程中坚信自己方案的长处,能在实践过程中分析自己的短处;并得出改进意见。
4、活动后的小结与评价
(1)小结做吊桥的过程,写出制作过程的心得。
(2)评价每种设计构思中的长处及不足。
(3)让学生谈实践中的体会。
(湖北省荆门市象山小学劳动与技术教育课题组
韩建国)
评析
教师积极创设问题情境,为学生提供发现、分析和解决问题的机会。活动中的每一环节都注重学生的直接参与,由学生提出问题、进行构思、设计方案、试验、改进、调试、安装、权衡和作出最后的决定。充分体现了学生是学习活动的主体,教师是学习活动的指导者。综观整个活动过程,注重多学科知识的综合运用;注重发展学生的构思、设计、制作、评价、交流等方面的能力;注重培养学生自信、坚定、求实的个性品质。
案例2
《剪纸艺术》的活动设计
第一时段:初步学习剪纸方法
一、示范作品,激发兴趣
1、教师用投影展示一些作品(喜鹊登梅、五谷丰登、北京申奥、动物乐园等)引起学生对剪纸艺术的兴趣。
2、教师组织学生交流:(1)你还见到过哪些剪纸作品?(2)这些作品是怎样做出来的?
3、教师介绍剪纸艺术的历史及广泛用途。
二、学习实践剪纸方法
教师介绍工具、使用方法及注意事项。
学生根据教师提供的材料(纸样)动手剪刻。
学生自主探究实践,教师巡视,适时指导。
交流经验,总结方法(先刻小空,再剪大空;大空可对折后再剪;锯齿可连续剪。尽量避免断开或走样)。
三、课后搜集资料,加强练习
学生回家搜集一些资料(图书、图样、网上查询、向父母请教等),自己创作设计新图案来剪刻,说出你的创作意图是什么?
第二时段:展示交流启发创新
一、介绍交流作品
展示作品:教师用投影仪展示学生课外完成的剪彩纸作品;
介绍作品:为了让同学们了解你的作品,请你把它介绍出来(创作意图及剪纸方法)。
比较各自的作品:将自己的作品和其他同学的作品进行比较,然后发表自己的见解。
二、拓宽思路,想象创作
教师用投影仪展示几幅用彩纸随意折叠后剪刻的作品。
学生实践:拿一张正方形彩纸,随意对折、剪裁,可圆可方,打开剪纸,用投影仪放映。学生观察,发现了什么?(都是对称图形,几乎没有相同的作品)
这时,同学们自觉地进入了由模仿到创造的学习氛围中,由于不受任何条件限制,他们的创作思维在实践活动中充分发展,从而达到了培养学生创新精神与实践能力的目的。
三、交流评价作品
展示学生的新颖作品,教师应给予激励性评价,使学生全心全意互相学习,增强学生的自信心和创新意识。
(天津市大港区教研室
窦国珍 王子山)
评析
剪纸艺术课根据学生的年龄特点,用可感而形象的剪纸作品来引导、组织学生的劳动与技术的学习活动。通过剪纸作品的制作,不仅可以使学生获得材料认识、工具掌握、作品制作程序和方法等方面的知识与技能,而且还可以使学生的设计、制作、评价等方面的能力得到提高。该内容能激发学生的学习兴趣,有利于学生主动地从事观察、体味、设计、操作、评价、交流和创作等活动。学生通过自己的劳动、操作与探究,营造了一个自觉自愿、充满愉悦与智慧的课堂气氛。整个设计充分体现了学生学习的过程即自主探究的过程。老师积极利用现代教育技术,选择和利用校内外的资源(图书馆、网络、家庭)。该活动在培养学生的创新意识方面尤为突出。学生的创新思维在实践活动中得到了充分的发展。
案例3
“自埋式多功能施肥器”的发明和制作过程
98年署假,舅舅带我去给冬白菜施化肥。施肥时,要先用铲子把白菜根部挖一个小坑,放上化肥,再把土埋上。挖坑时,坑离白菜根部太近就会损坏菜的根,白菜会死掉,造成减产;离菜根太远,肥效不能充分利用,工效更低、更累。我问舅舅:“为什么不用原来的方法,把化肥施在白菜根部就行了,这样又慢又麻烦。”舅舅说:“把化肥施在地表,马上浇水才行否则化肥就会失效;把化肥埋在土里,什么时候来水再
浇都行,化肥不会失效,能提高经济效益。”
听了舅舅的话,我就想在哥哥原来发明的“喷药施肥器”的基础上改进一个能把挖坑、施肥、埋土一次性完成的“自埋式施肥器”。我发现原来的输肥管往土里一插,土就会把输肥管堵住,化肥就流不出来了。于是,就想到把输肥管的下端改装一个鸭嘴。往土里插时,鸭嘴张开,抠动板机,化肥就会顺着输肥管流入土里;拔出施肥插头,一次施肥完成。但在实验的过程中,我发现鸭嘴式插头,入土中无法张开,实验无法继续进行。有一天,我到同学家去玩,发现鸡在土中觅食,很灵活,心想鸡是怎样把泥土中的食物吃到嘴里的,就站在一旁观察。发现鸡嘴的上唇长,下唇短,上唇包着下唇,用上唇能上下活动的原理,能把土中的食物吃上。
我把观察到的情况告诉了老师,在老师的帮助下,经过反复制作实验终于用钢管加工成了鸡嘴式插头,用粗细不同的两截钢管套在一起,做成了可伸缩的输肥管。把输肥管的下端加工成鸡嘴式插头的下唇,用一段钢管加工成鸡嘴式插头的上唇,用螺柱把鸡嘴式插头的上唇和下唇连接,使上唇张合自如,再把施肥控制器用软管与药桶连接起来,一个可伸缩、大人小孩都能使用的“自埋式多功能施肥器”制作成功了。
经过实际应用和实验,发现它有以下几项功能:
一是施肥功能。装上插头,可以根据苗情和施肥要求,快速完成挖坑、施肥、埋土的工序。操作方法是,把插头插入预定施肥的土壤中,抠动板机,化肥就顺着输肥管流入鸡嘴式插头处;把手控施肥器向前倾斜,鸡嘴张开化肥就流入土壤中,拔出插头一次施肥完成。控制施肥量的方法是,板机抠到三分之一位置是少量;抠到二分之一是中量;全部抠开是大量。点施时,抠到预定位置时应要快速还原。连续施肥时,板机枢到预定位置应不动继续往前走,就能达到连续施肥的效果。取掉鸡嘴式插头的上唇就能进行地表点施或连续施肥。
二是播种功能。用自埋式施肥器对一些圆形种籽,如豆类、油白菜、青罗卜等进行点播或补种控制方法同上。
三是喷洒农药的功能。即发挥喷雾器的原有功能,关住药桶右下角的阀门,装上配好的农药就可以喷撒农药了。
它的特点是:
1、使用自埋式多功能施肥器,能减轻农民的劳动强度,省时、省工、省力,提高工作效率5~10倍,保证施肥质量。
2、自埋式多功能施肥器能做到一物多用。
3、自埋式多功能施肥器装卸、维修、携带、使用方便,男女老幼都能用,结构简单,价格低廉,便于推广。
发明技法:
采用了原理借代法和材料借代法。
自埋式多功能施肥器,99年9月获巴州青少年科技制品展三等奖,获自治区青少年科技作品展一等奖。2000年8月,参加第十届全国青少年科技发明大赛获一等奖。
(新疆库尔勒市第一小学六年级一班学生
柯强 回族 12岁)
评析
柯强同学通过观察和亲身体验,发现已有的施肥方式劳动强度大、效率低、费工费时。于是就决定设计一个更加合理、方便和实用的施肥工具,以解决农民的实际问题。通过对已有材料的的不断改进、反复试验,柯强同学发明了自埋式点播施肥多用器。通过这个例子,我们可以得出这样一个结论:一切发明的革新都源于实践。只要我们的同学善于发现问题,积极思考问题,敢于解决问题,就一定会有收获。
附二 基本概念
劳动:人们改变作用对象使之适合自己需要的有目的的活动,是劳动力支出和使用的过程形态。按劳动力支出的内容特性,劳动有体力劳动与脑力劳动之分。
劳动教育:是指主要通过简单的公益劳动、手工劳动、生产劳动等活动,使学生获得积极的劳动体验,形成良好的劳动观念、劳动习惯,并促进人的德、智、体、美、技等方面发展的教育。
技术:泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种作业程序、方法和技能,通过这些程序、方法和技能,可以拓展人类认识自然、改造自然、服务生活、发展自我的能力。
技术教育:是指以技术为主要教育内容、以操作性学习为主要特征的教育。基础教育中的技术教育侧重于现代生活和生产方面的基本的、通用的技术能力和态度的培养,旨在促进人的技术素养形成为主的多方面发展。
家政:是指以调节家庭关系、提高家庭管理、满足家庭成员的生活需求、提高家庭生活质量为主要目标的教育。劳动与技术教育中的家政是以个人和家庭生活中的生活技能常识和技术产品使用为主要教育内容。
职业引导:是指在教师引导下,学生通过对当地经济与社会状况的认识和对职业特征的了解,通过对自己能力和能力倾向的评估,进行适当的职业意向选择。
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