论文部分内容阅读
[摘要]随着课程改革的深入发展，技术实践作为高中通用技术课程中的重要环节，愈发受到广大通用技术教师的重视。通用技术的课程性质决定了其课堂必须以技术实践活动为中心，让学生从“学”中“做”，从“做”中“学”。教师在通用技术课堂中应设计切实可行、难度适中且有一定社会价值的实践项目。以实践为载体，让学生在实践中学习设计、感受设计，在实践中提升素养，在实践中创新发展。
[关键词]通用技术 技术实践 项目设计
随着课程改革的深入发展，技术实践作为高中通用技术课程中的重要环节，愈发受到广大通用技术教师的重视。通用技术的课程性质决定了其课堂必须以技术实践活动为中心，让学生从“学”中“做”，从“做”中“学”。笔者以苏教版通用技术教材《技术与设计2》中“结构与稳定性”内容为例，设计了“最美桥梁结构评选及改良设计”的实践活动，下面以此为例探究技术实践。
桥梁的历史源远流长，是人类生活中不可或缺的一部分。最简单最古老的桥梁设计，也蕴含着悠远的历史和一定的设计哲学。让学生以设计者的眼光欣赏和分析每一幅作品，探讨结构的组成，感受设计的魅力并进行初步的改良设计。
活动主题：最美桥梁结构评选及初步改良设计。
活动目的：探讨桥梁结构设计的特点、感受桥梁结构的魅力、比较国内外桥梁设计的特点、尝试初步的改良设计。
活动地点：多媒体教室。
活动流程：自由浏览-组内推选-阐述理由-改良设计。
学生通过活动亲历了查阅并筛选网络资源、分析桥梁的内涵及设计原理、组内讨论推选优良的桥梁结构、小组代表阐述推选理由、教师点评及改良设计等一系列过程。学生能体会到优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式巧妙地结合起来，形成了很多经典的、美观的、充满科学与人文魅力的桥梁作品。
以赵州桥为例：
“敞肩拱”设计节省大量材料，减轻自重。四个小拱节省石料26立方米，减轻自重700吨，从而减少桥身对桥台和桥基的垂直压力和水平推力。既稳定又造型优美，四个小拱均衡对称，大拱与小拱构成一幅完整的图画，显得更加轻巧秀丽，体现了建筑和艺术的完美结合。
评选标准：建筑时间、结构设计、功能特点、建造难易程度及文化内涵等。
一、小组评选
小组1：侗族风雨桥
理由：侗族人民的標志建筑，是一种集桥、廊、亭三者于一体的桥梁建筑。下部是桥墩，用大青石围砌，上下游均为锐角，减少洪水的冲击。中部为桥面，采用密布式悬臂托架简支梁体系，全为木质结构。上部为桥面廊亭，采用榫卯结合的梁柱体系连成整体。廊亭木柱间设有栏杆，栏外挑出一层风雨檐，既增强桥的整体美感，又保护桥面和托架。风雨桥是艺术与技术的完美结合。
小组2：伦敦塔桥
理由：19世纪下半叶设计的一座244米长的开启桥。桥有两个桥塔，每个塔高65米。桥的中部长61米，分为两扇，每扇可以竖起到83度来让船只通过。这两扇桥段各重上千吨，它们的轴位于它们的重心上，以此减小它们起升时所需要的力，它们可以在一分钟内升起。今天桥是用电动机来升降的，但过去的蒸汽机结构依然保留可供参观。伦敦塔桥坚固、美观，是完美的艺术品。
二、教师点评
师：两个小组推选的作品都很棒，一座是具有中国少数民族特色的桥梁，另一座是欧洲名桥。请大家回想一下，我们今天学习的教材“结构与稳定性”中影响结构稳定性的因素有哪些？
生：影响结构稳定性的因素主要有：（1）重心位置的高低；（2）结构与地面接触所形成支撑面的大小；（3）结构的形状。
师：那么请同学从教材中“稳定性”的角度分析一下，大家推选的两个桥梁结构设计的稳定性体现在哪些方面？
生：两座桥的桥基和桥身都用了大量的石料，重心低且宽，上部分相对来说比较轻且尖，符合结构稳定的主要因素。
生：我注意到桥身都是实体结构，我们的教材第一册《技术与设计1》中就指出，实体结构的稳定性大大高于框架结构。（掌声）
师：同学们回答得都很好！毫无疑问，两个桥梁结构都是稳定的。这里老师不禁有几个疑惑：（1）是不是我们设计桥就必须用石料才稳定？（2）石料建桥有何优缺点？（3）如果让我们来设计，这两座桥在保证稳定性的前提下你会如何修改设计呢？请大家讨论并写出修改方案。
（学生思考、讨论，教师从旁指点）
小组1方案设计的初步设想：
设计思路：（1）桥梁主体采用钢架结构，便于施工及后期维护。减轻桥梁的总质量且增加了桥梁主体的强度；（2）桥基水下部分考虑到钢铁易锈蚀的因素还是用石料；（3）钢架的外部可以用特殊材质覆盖，在覆盖的材料外部加以装饰；（4）上层结构基本保持不变，保留原有的少数民族特色及风格。
小组2方案设计的初步设想：
设计思路：（1）整体风格和建筑材料基本不变，抬高桥身高度h，确保大部分船可以从两边的桥拱下经过，尽量减少中间大拱的开启和关闭；（2）两边由原先平直的桥身改为拱形结构，强度更大且在原来平直的风格上增添一丝灵动感；（3）在边上的大拱上设置小拱，减轻整体质量且在暴雨季节帮助分流，减轻河水对桥身的冲击（借鉴我们古代赵州桥的设计理念）。
三、活动感想
师：大家对本次的实践活动课有何感想？
生：很好玩，能够上网查找与桥的结构相关的资料而不是单单看书本，可以了解得更多、更详细、更具体，很喜欢这样的课。
生：对课堂学习的内容印象比较深刻，网络上同一个结构国内外素材比书本多很多而且更加全面。还想继续了解下去，以后建议所有的课都来机房上（笑声）。
师：感谢大家对本次课的认可！今天大家的评选和设计也都很出色，看得出大家对自己小组的表现也很满意。可是有没有觉得哪里有些不够完整？略有遗憾？
（学生交流）
生：最好可以做个模型测试一下！（所有学生都同意）
师：好的，那么我们下节课就去通用技术教室将今天的设计模型做出来，测试一下结果到底如何！今天的课到此为止，下课！
（学生欢呼）
高中通用技术教材融合了丰富的探究与试验资源，为学生的创新精神和实践能力的培养提供了良好载体。我们的学生正处于学习的黄金时期，他们渴望新的科学知识，新的学习模式，思维能力和逻辑推理能力迅速提高。我们作为教师在教学中应当不断探索实践活动的方法，引导学生亲历技术学习和设计过程。目前利用实践活动带动学生学习的教学方式已初见成效，未来还需要不断探索，形成更加有效、学生更乐于接受的教学模式。
[关键词]通用技术 技术实践 项目设计
随着课程改革的深入发展，技术实践作为高中通用技术课程中的重要环节，愈发受到广大通用技术教师的重视。通用技术的课程性质决定了其课堂必须以技术实践活动为中心，让学生从“学”中“做”，从“做”中“学”。笔者以苏教版通用技术教材《技术与设计2》中“结构与稳定性”内容为例，设计了“最美桥梁结构评选及改良设计”的实践活动，下面以此为例探究技术实践。
桥梁的历史源远流长，是人类生活中不可或缺的一部分。最简单最古老的桥梁设计，也蕴含着悠远的历史和一定的设计哲学。让学生以设计者的眼光欣赏和分析每一幅作品，探讨结构的组成，感受设计的魅力并进行初步的改良设计。
活动主题：最美桥梁结构评选及初步改良设计。
活动目的：探讨桥梁结构设计的特点、感受桥梁结构的魅力、比较国内外桥梁设计的特点、尝试初步的改良设计。
活动地点：多媒体教室。
活动流程：自由浏览-组内推选-阐述理由-改良设计。
学生通过活动亲历了查阅并筛选网络资源、分析桥梁的内涵及设计原理、组内讨论推选优良的桥梁结构、小组代表阐述推选理由、教师点评及改良设计等一系列过程。学生能体会到优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式巧妙地结合起来，形成了很多经典的、美观的、充满科学与人文魅力的桥梁作品。
以赵州桥为例：
“敞肩拱”设计节省大量材料，减轻自重。四个小拱节省石料26立方米，减轻自重700吨，从而减少桥身对桥台和桥基的垂直压力和水平推力。既稳定又造型优美，四个小拱均衡对称，大拱与小拱构成一幅完整的图画，显得更加轻巧秀丽，体现了建筑和艺术的完美结合。
评选标准：建筑时间、结构设计、功能特点、建造难易程度及文化内涵等。
一、小组评选
小组1：侗族风雨桥
理由：侗族人民的標志建筑，是一种集桥、廊、亭三者于一体的桥梁建筑。下部是桥墩，用大青石围砌，上下游均为锐角，减少洪水的冲击。中部为桥面，采用密布式悬臂托架简支梁体系，全为木质结构。上部为桥面廊亭，采用榫卯结合的梁柱体系连成整体。廊亭木柱间设有栏杆，栏外挑出一层风雨檐，既增强桥的整体美感，又保护桥面和托架。风雨桥是艺术与技术的完美结合。
小组2：伦敦塔桥
理由：19世纪下半叶设计的一座244米长的开启桥。桥有两个桥塔，每个塔高65米。桥的中部长61米，分为两扇，每扇可以竖起到83度来让船只通过。这两扇桥段各重上千吨，它们的轴位于它们的重心上，以此减小它们起升时所需要的力，它们可以在一分钟内升起。今天桥是用电动机来升降的，但过去的蒸汽机结构依然保留可供参观。伦敦塔桥坚固、美观，是完美的艺术品。
二、教师点评
师：两个小组推选的作品都很棒，一座是具有中国少数民族特色的桥梁，另一座是欧洲名桥。请大家回想一下，我们今天学习的教材“结构与稳定性”中影响结构稳定性的因素有哪些？
生：影响结构稳定性的因素主要有：（1）重心位置的高低；（2）结构与地面接触所形成支撑面的大小；（3）结构的形状。
师：那么请同学从教材中“稳定性”的角度分析一下，大家推选的两个桥梁结构设计的稳定性体现在哪些方面？
生：两座桥的桥基和桥身都用了大量的石料，重心低且宽，上部分相对来说比较轻且尖，符合结构稳定的主要因素。
生：我注意到桥身都是实体结构，我们的教材第一册《技术与设计1》中就指出，实体结构的稳定性大大高于框架结构。（掌声）
师：同学们回答得都很好！毫无疑问，两个桥梁结构都是稳定的。这里老师不禁有几个疑惑：（1）是不是我们设计桥就必须用石料才稳定？（2）石料建桥有何优缺点？（3）如果让我们来设计，这两座桥在保证稳定性的前提下你会如何修改设计呢？请大家讨论并写出修改方案。
（学生思考、讨论，教师从旁指点）
小组1方案设计的初步设想：
设计思路：（1）桥梁主体采用钢架结构，便于施工及后期维护。减轻桥梁的总质量且增加了桥梁主体的强度；（2）桥基水下部分考虑到钢铁易锈蚀的因素还是用石料；（3）钢架的外部可以用特殊材质覆盖，在覆盖的材料外部加以装饰；（4）上层结构基本保持不变，保留原有的少数民族特色及风格。
小组2方案设计的初步设想：
设计思路：（1）整体风格和建筑材料基本不变，抬高桥身高度h，确保大部分船可以从两边的桥拱下经过，尽量减少中间大拱的开启和关闭；（2）两边由原先平直的桥身改为拱形结构，强度更大且在原来平直的风格上增添一丝灵动感；（3）在边上的大拱上设置小拱，减轻整体质量且在暴雨季节帮助分流，减轻河水对桥身的冲击（借鉴我们古代赵州桥的设计理念）。
三、活动感想
师：大家对本次的实践活动课有何感想？
生：很好玩，能够上网查找与桥的结构相关的资料而不是单单看书本，可以了解得更多、更详细、更具体，很喜欢这样的课。
生：对课堂学习的内容印象比较深刻，网络上同一个结构国内外素材比书本多很多而且更加全面。还想继续了解下去，以后建议所有的课都来机房上（笑声）。
师：感谢大家对本次课的认可！今天大家的评选和设计也都很出色，看得出大家对自己小组的表现也很满意。可是有没有觉得哪里有些不够完整？略有遗憾？
（学生交流）
生：最好可以做个模型测试一下！（所有学生都同意）
师：好的，那么我们下节课就去通用技术教室将今天的设计模型做出来，测试一下结果到底如何！今天的课到此为止，下课！
（学生欢呼）
高中通用技术教材融合了丰富的探究与试验资源，为学生的创新精神和实践能力的培养提供了良好载体。我们的学生正处于学习的黄金时期，他们渴望新的科学知识，新的学习模式，思维能力和逻辑推理能力迅速提高。我们作为教师在教学中应当不断探索实践活动的方法，引导学生亲历技术学习和设计过程。目前利用实践活动带动学生学习的教学方式已初见成效，未来还需要不断探索，形成更加有效、学生更乐于接受的教学模式。