基于技术体验的初中科学教学方式探讨

1、基于技术体验的初中科学教学方式探讨浙江省台州市白云学校 杨封友邮箱：xjyfy 电话：【摘 要】技术是利用、改造和保护自然的手段，技术产品影响着生活的每一个细节。本文总结了利用初中科学教材中的技术教育资源，开展理解、改进、设计等类型的技术教学方式，旨在让学生体验技术创新的过程，提高技术素养，融合对科学、技术和社会的理解。【关键词】技术 教学 探讨技术是利用、改造和保护自然的手段，技术与社会总是互动地发展，技术产品影响着生活的每一个细节，如，体温计、吸尘器、抽油烟机、磁悬浮列车现在，技术教育逐渐受到了世界各国政府、科技界和教育界的重视，也逐渐成为了学校科学教育的一部分，本文就基于技术体验的初中科

2、学教学方式作些探讨。一初中科学技术理解型教学技术理解型教学指的是教师通过引导学生对技术产品进行观察、质疑、交流、试用，使学生知道产品功能，掌握使用规则，形成相应操作技能，从而理解技术的构成要素，并初步体验技术魅力，其教学步骤通常如下：观察产品明确结构尝试运用掌握规则质疑交流领会意图 现以“温度计的教学”为例，对技术理解型教学的基本过程说明如下。1观察产品，明确结构。教师适当介绍技术背景，引导学生从不同角度、按一定顺序观察产品的基本元件、组装方式，从而明确产品结构。如，在教学温度计时，可先简单介绍普通温度计的发明故事，然后让学生两人一组观察温度计，说出所见所想。在此起彼伏的回答声中，学生逐渐明确

3、了温度计主要由内装水银的玻璃泡、内径极细的圆形玻璃管组成，管上标有刻度，从刻度上可看出测量范围和最小刻度。在这一过程中，教师除关注观察结果外，还尤需注意观察方法的指导。2质疑交流，领会意图。在观察的基础上，让学生对产品的构造、特点等要素进行质疑设问，并通过生与生、生与师之间的交流，领会装置的工作原理、设计意图。如，观察温度计后，教师先示范设问：“温度计的玻璃管为什么制成圆柱形”？经讨论后，学生明确了圆柱形可以起放大镜作用，便于看清液面位置。然后，让学生针对观察结果提出问题并相互回答。这样，“如何确定0和100”、“泡大径细有什么好处”、“能否用其他液体”、“温度计为什么能测出物体的温度”等问题

4、逐渐出现，在不断地提出问题并交流观点的过程中，学生对温度计的原理、设计奥妙也就逐渐得以理解。3尝试运用，掌握规则。当学生知道原理、领会意图后，可先通过个别演示、集体观察、规则争辩的方式，让演示者充分暴露操作过程，让观察者发现不规范之处，从而掌握操作要领，形成规则意识；然后以小组为单位让学生进行技术实践，体验操作规则，训练操作技能，在组员互评中纠正不规范操作，实现技术体验与合作意识的双丰收。如，在领会温度计设计意图后，让一名学生上台用温度计测出烧杯中的热水温度，其他学生对其操作的恰当与否进行评估，并让持不同意见的学生再上台演示，直至学生纠正不规范操作，掌握操作要领。然后分小组进行温度计的使用体验

5、，并引导学生进行技术总结。在这一过程中，教师要积极旁观，适时适当指导，对学生的“违规”现象，不要急于干涉、批评指责，要适度提示、宽容理解；对学生的意外结果，不要武断扼杀，要合理引导。在上述教学过程中，从观察中发现问题，“回到”技术诞生的年代讨论交流、理解技术，通过实践操作形成技能、体验技术。但具体采用怎样的步骤让学生理解技术产品的结构，要根据被理解对象的难易程度来确定。二初中科学技术改进型教学技术改进型教学是教师先让学生以“吹毛求疵”的态度，列举技术产品存在的缺点，然后针对缺点，提出以现有物品的原型为“模特”的改进设想，从而使学生认识设计思想，同时经历技术发明的创造过程，其教学步骤通常如下：观

6、察产品列举缺点实践检验完善产品提出设想点拨论证现以“体温计的教学”为例，对其教学基本步骤阐述如下。1观察产品，列举缺点。在学习普通温度计后，让学生讨论：“若用普通温度计来测量我们的体温，存在什么问题？”经一段时间的讨论，有学生答道：“不能离开人体读数，使用不方便”、“测量范围太大，没有必要”。为了进一步列举缺点，教师提醒道：“对人来说，与正常体温相差1就会很不舒服，大家不妨想想对测量精度的要求。”此时，许多学生又发现了另一缺点：普通温度计的最小刻度为1，若用于测量体温，则误差太大。在这一过程中，教师要设置核心问题，让学生展开讨论，并要对学生的困难给予适当的提醒，以帮助他们尽可能多地发现产品存在

7、的缺陷。2提出设想，点拨论证。当列举了普通温度计用于测量体温存在的问题后，让学生针对缺点逐一讨论改进的方法，并适时点拨、相互论证。如，针对测量精度问题，教师问道：“怎样改造温度计可提高测量的精度？”一位学生提出：“增大玻璃泡的容积”，教师追问：“你能说说这样想的依据吗”；也有学生认为：“把玻璃管内径做得更细些”、“换用热胀冷缩更明显的液体”、“在常用温度计的两条刻度线之间再加九条线”。此时，教师引导学生对各种方法进行评价：“大家觉得这些想法是否可行？又会带来什么新的问题？”许多学生对“两条刻度线之间再加九条线”提出了质疑，认为即使线很细能画下，人眼也无法区分；也有学生认为，管子太细了，眼睛看不

8、清楚。面对新的问题，再让学生想办法解决。在这一过程中，学生既经历了技术创新的过程，又锤炼了技术创新的方法。面对学生的疑惑与方案，教师要及时地将问题进行分解，并引导学生对方案进行评价。图一3实践检验，完善产品。改进产品缺陷的设想，需要通过实践检验，才能确认是否真能弥补缺陷、完善产品。如，把玻璃管内径做得更细是否真能提高测量的精确度，可先引导学生得出推论：因为V变化=Sh变化，当V变化保持不变，S越小，h变化将越大；然后，让学生利用内装液体的小药瓶、粗细不同的吸管，分组设计装置检验内径做细的效果；不一会儿，学生就组装成如图一所示的装置，并用手分别加热药瓶，观察吸管内液面的变化情况，以检验实际效果；

9、最后，让学生观察体温计，比较与普通温度计的差异，再寻找玻璃体温计的不足之处，从而完善对技术产品的认识。这一过程中，学生从理论走向实践，从动脑走向动手，在手脑并用的过程中理解了产品构造对产品功效的影响。当然，在一堂课中，不可能对每一设想都进行实践检验，确定检验项目，要评估其必要性、可行性；安排实践环节，要依据学力水平，遵循自主、合作、探究等原则。又如，在教学“滑轮组”时，当知道滑轮组的工作原理及使用方法后，让学生讨论如何改进滑轮组可提高机械效率。经讨论，大家认为减轻动滑轮的质量、减轻绳重、适当减少绳与滑轮间的摩擦有利于提高机械效率，尤其是对绳与轮间摩擦的利弊争辩，有助于学生辨证思维的形成。总之，

10、列举缺点时，要敢于大胆怀疑。当然，这种怀疑应当有科学的根据。要从各个不同的角度去观察、去质疑。列举缺点实际上就是发现问题，发现创造正是为了解决存在的问题。所以，每当发现一个缺点，提出一个问题的时候，也就是找到了一个发明的课题。能不能使用缺点列举法，关键在于不断克服安于现状、得过且过、凑凑合合和惰性心理，努力培养和提高善于发现问题、提出问题、解决问题的能力。三初中科学技术设计型教学技术发展预测技术目的设定技术后果评估技术原理构想技术方案设计技术方案评估技术研制技术试验技术鉴定需求？实施否是技术活动的核心环节是技术设计，技术设计的一般过程如下：从中我们可以发现，技术设计的核心过程大致可分为技术预测

11、、技术孕育、技术试验三个循环往复的阶段，需求是源动力，新产品是终极目标。技术设计型教学是根据实际需求，让学生在分析预测技术发展趋势、评估技术后果的基础上，构想技术原理，设计评估技术方案，并制造技术产品，从而体验技术创新的全过程，其教学步骤通常如下：明确任务分析预测研制试验鉴定完善构想设计交流评估例如，在教学“氢气的制取”时，可变介绍装置为引导学生“设计制造”装置，其基本过程如下。1明确任务，分析预测。教师出示锌粒和稀硫酸，告知两物质发生反应会产生氢气，当学生观察物质状态、板书化学方程式后，教师揭示任务：设计一套以锌粒和稀硫酸为原料的制氢气装置。此时，不要急于让学生开始设计，而是先引导学生设想：

12、“大家认为怎样的制氢气装置比较好？”学生答道：“简易的”、“安全的”、“易于控制的”、“方便的”、“能制取大量氢气的”、“能避免爆炸的”当学生预测了设计方向后，教师再追问：“在这许多的要求中哪些是最必需的？哪些最难以实现？”然后由学生讨论确定。在这一过程中，教学目标是引导学生分析技术目的、技术难点，预测技术设计方向，评估技术后果。2构想设计，交流评估。在设计方向确定后，教师可利用多媒体展示常用仪器，让学生独立或小组合作设计制氢气装置，教师巡视、指导并组织学生进行相互评估，设计制氢气装置的师生活动程序及设计成果演变过程如下图：出示锌粒和稀硫酸，板书化学方程式。任务：根据原理，设计制氢气的装置。独

13、立设计，巡视指导。展示成果，集体评价，形成共识：图2、3正确。按图演示，观察，思考：优缺点是什么？任务：如何改进，使反应可以控制。设计交流，不断完善。拓展延伸，展示不同方案（如图12、13）。师生活动程序设计成果演变过程图二学生是怎样“造”装置的呢？他们由已掌握的氧气发生装置首先想到了图1、2、3，当往试管中加入锌粒和稀硫酸，发现常温下即可反应，于是确认了图2、3。让学生观察后思考：图2、3装置的优缺点是什么？显然，优点是便捷，缺点是反应不可以控制。然后，让学生针对缺点，想办法改进装置，有学生想到了加夹子控制氢气导出的图4。但图4缺点是产生的氢气会使管内气压过大易造成事故，想到了图5插入玻璃管

14、导气减压的方法。有人提出图5浪费氢气，于是想到了往玻璃管口套气球的图6，以收集逸出氢气。因气球膨胀有限，想到了图7将玻璃管插入稀硫酸的堵气法。堵气后会使稀硫酸倒流入气球，想到了以长颈漏斗代替玻璃管和气球的图8。当液体全被压上漏斗后，外界空气有可能沿漏斗进入试管，有人想到了图9，将锌粒置于有孔塑料板的上方，夹住橡皮导管稀硫酸就会倒流入漏斗，当试管内稀硫酸液面低于塑料板与锌粒不接触，反应就停止，打开夹子反应就发生，而漏斗下端管口始终浸没于稀硫酸中；也有人独辟蹊径，想到了图10用铁丝网兜提拉锌粒的方法，经提示改铁丝为铜丝，变成了图11。也有人对发生容器进行了改变，想到了图12、13，其中图13还兼具

15、图9、11的优点。在这一技术孕育过程中，教师主要扮演组织者、协调者、引导者的角色，当学生取得部分设计成果后，可通过个体反思或集体交流，进行可行性预测、利弊分析及价值评价，明确继续设计的方向，教师要给学生充足的时间，不要急于求成。3研制试验，鉴定完善。设计完成后，让学生利用器材组装所设计的制氢气装置，并试验制氢气的效果，以鉴定是否达到设计目标。若未能实现预期效果，则需进行技术反思，再重新进行改进完善；若达到要求，则可思考“能否用其它器材代替”、“能否变得更简易” 、“是否有更好的方案”等问题，实现技术的拓展与思维的延伸。图三A B橡皮膜金属盒橡皮管图四又如，在教学“液体内部压强”时，当学生知道显

16、示水对容器底部和侧壁有压强的方法后，让学生讨论“如何呈现液体内部的压强”。此时，有学生很快就想到了如图三所示的两种方法：A、B中橡皮膜向上凸是由于液体内部存在压强。为给学生的设计提供帮助，教师出示图四压强计中的橡皮管和带膜金属盒两部件，问：“借助它能否帮助我们看见水内部的压强呢？”一名学生设想：“把橡皮管插入水中，盒上的橡皮膜可能会向外鼓。”演示发现真得向外鼓了，教师追问：“这与哪种方法类似？”生答道：“方法B”。另一学生设想：“把金属盒放入水中，橡皮膜可能会凹进去”，教师演示时追问：“不容易观察呀，如何改进呢？”有学生提出：“把橡皮管也插入水中，看是否有气泡冒出。”教师把橡皮管插入液体，发现

17、没有冒气泡。学生很快纠正道：“要先把橡皮管插入水中，再把金属盒逐渐放入水中”。演示发现真的冒气泡，且深度越深，冒出的气泡越多。教师又问：“数气泡挺麻烦的，往上提时就没有气泡了，能否再改进一下？” 学生出现了冷场，教师出示装有红墨水的U形玻璃管，提示道：“若把两者结合在一起，从哪儿可观察水内部有压强？”此时，许多学生顿悟：看管内两侧液面的高度差可判断液体内部压强的大小。至此，压强计也就在师生的讨论中“制造”了出来，学生对压强计也就不但知其然，还知其所以然了。其实，技术体验不单是对技术要素的把握，不是单纯的技能训练，它还应是思想方法的体悟、综合思维的锤炼、人文情感的熏陶。开展基于技术体验的初中科学教学，要依据技术的难度及追求的目标，灵活选用理解型、改进型、设计型等教学方式；要以探究的思路，引领学生理解技术、实施改进