姜腾
(北京师范大学天津附属中学,300222)
摘要:在“技术与设计1”模块《认识工艺》一课中,设计了学生安装活动插座的活动。这项活动属于技术制作活动,目的是引导学生亲身体验插座的安装流程,巩固所学的有关工艺的知识。
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关键词 :技术制作活动认识工艺安装插座
一、设计缘起
工艺是产品加工流程,是用来指导产品加工成型的方法。但这种方法不是确定一种,而是要根据实际情况和条件选出最合理的一种。技术活动离不开工艺方法,一定的技术总是和一定的工艺相适应,只有具备一定的工艺方法,技术才能实现其有目的的活动。因此,《认识工艺》一课重在引导学生认识工艺,了解工艺的重要性,体会工艺的含义和选择工艺的方法,为后续模型制作部分合理地选择工艺做好铺垫。认识工艺首先要体会工艺流程的思想,总结流程的环节和时序,然后明确每一环节中所使用的工具、材料及加工方法与要求。在此基础上,进一步知道工艺是设计意图转变为现实产品的关键,对保证产品质量、提高生产效率起着非常重要的作用。
为实现本课的教学目标,在教学中一般采取案例分析的方法,通过产品加工的案例分析来体会工艺的含义,然后学习金属材料的加工工艺,加深对工艺的理解。在教材中提供工相应的案例和试验环节,安排“固定盖板和底板”的小试验了解工艺的规范性,通过“桶的制作质量与工艺”案例深入分析工艺对产品质量和生产效率的影响。教材中设置的案例具有一定的针对性,能够帮助学生认识工艺的重要意义。
教材内容的选择和设计思路清晰,具有一定的操作性,但在实施效果上不尽理想,教材中的小试验具有一定的可操作性,但工艺流程过于简单,学生操作和理解虽然不困难,但没能体现产品的比较完整的制作过程,学生的认识不够深刻。另外,木桶的案例比较完整,但案例选题距离学生生活较远,很多学生并没有真正见过木桶,教师也无法提供比较真实的木桶生产制作流程。因此,可考虑依据教材中案例分析的思路,重新选择具有实际操作性,反映多环节的生产加工过程,更加贴近学生生活的制作项目。
设计“安装活动插座”的项目,正是基于以往教学情况的分析,较好地解决教学中出现的种种问题。另外,选择这个项目还有以下几点考虑:(1)“活动插座”是生活中比较常见的载体,贴近学生的实际生活,有一定的实用性,能够引起学生的兴趣和制作的需求。(2)“安装活动插座”看似是一项比较简单的技术操作活动,但要完成组装,需要经历六个基本环节,整个过程也具有一定的挑战性,活动内容涉及识读安装图纸,了解电工操作的安全规范,能够使用常见的手工工具等,综合体现工艺了的规范性和自身的价值。(3)项目本身也是学习电工基础操作工艺的过程,活动所须的工具和材料比较全面,包括常见手工工具、剥线钳、万用表、活动插座、电线、插头等,工具和材料的采购非常容易,价格比较低廉,适合大规模开展制作活动和重复利用,而且学生参与活动项目,可以积累电工工艺知识和电工操作能力,对后续台灯模型的制作具有一定的铺垫作用,有助于学生正确处理导线、电器连接和安全检测等方面的内容,减少台灯电器连接部分短路的情况,提高台灯模型制作的安全性和成功率。
二、学情分析
学生比较容易理解工艺流程和步骤的含义,能够总结利用工具加工材料的方法,但对工艺要求和工艺追求最优的思想缺乏直接的经历。
因此,在通过案例分析工艺含义的基础上,有必要设计“安装活动插座”的活动,引导学生切身体会工艺环节和过程,深入认识工艺的规范性和重要性。虽然大部分学生没有活动插座的安装经验,但由于安装过程并不复杂,通过直观的装配图说明,能够有助于学生了解活动插座的结构、工艺要求和装配过程,减少项目讲解所占用的时间,从而降低操作的难度,提高项目实施的可行性。另外,考虑到学生实际动手能力参差不齐,使用剥线钳、螺丝刀和万用表等工具仪器的熟练程度不一样,所以采取小组合作的方式安装活动插座,进一步降低操作的难度,提高小组操作的成功率,保证学生动手操作的可行性。再有,考虑课时较少,学生操作熟练程度不高,活动设计仅仅安排了活动插座与导线的连接安装,并没有涉及插头和开关的连接,为了呈现比较完整的制作产品,插头连接等相关的辅助工作在课前完成,从而保证课上活动插座产品的相对完整性,让学生经历包括测试在内的工艺加工过程,这也是保证活动项目在时间上的可行性。活动中必须要求学生利用万用表对活动插座进行安全测试,这也是安装工艺中必须要有的重要环节。为了避免短路,自制了专门的电源和测试装置:利用发光二极管台灯作为通电试验用具,插座连通的电源是干电池(直流3V),一旦出现短路,闪烁的红色发光二极管自动指示,从而保证了学生活动的安全性。
三、教学目标
(一)知识与技能
1.知道工艺的含义和价值。
2.了解常见的加工工艺。
3.初步学会安装活动插座。
4.掌握螺丝刀、剥线钳、斜口钳的使用方法。
(二)过程与方法
经历产品制作工艺的分析和活动插座安装工艺的选择过程,初步学会选择工艺的方法,体验设计方案转化为产品的过程中工艺的重要性和规范性,体会流程和优化的技术思想。
(三)情感、态度与价值观
初步形成严谨细致的装配态度,进一步树立安全用电的意识和产品质量意识。
本课的教学重点是知道工艺的含义;难点是了解工艺的要求和规范性。
四、教学资源准备
教学课件、学生学案、活动插座安装材料20套(包括活动插座、带插头的导线),常用手工工具20套(包括剥线钳、斜口钳、尖嘴钳、多种规格的螺丝刀)、万用表20块,测试装置(自制发光管台灯,短路指示的直流电源插座),操作台若干(配化学实验室铁架台若干,用于悬挂工艺环节标签),活动插座安装合格产品及存在若干问题的演示教具。
五、教学过程
(一)教学导入
教师利用投影仪提出课题:“我设计我制作”通用技术新产品展示会(壁挂式书架设计图和模型图)。
师 通用技术新产品展示会现在开始,请今天的参展小组介绍设计制作的壁挂式书 架新产品。
(课前确定展示小组。课上小组代表结合制造的书架模型,简要介绍产品的设计要求、结构特点及设计特色)
师 这个壁挂式书架确实设计巧妙、别具匠心,那么这个书架是怎样制作出来的呢?
(学生自由回答)
【活动1】5张便携式工作台一字排开,分别摆放铅笔和拐尺、手锯、木锉、羊角锤等工具。
师 同学们的制造方法是否可行呢?在这里设立了一个模拟的生产流水线,还是由设计书架的同学自己重现制造过程。
(课前布置展示小组学生总结制作过程。课上一位学生解释说明,另一位学生配合动手演示)
生 首先对照下料图样在五合板上利用铅笔和拐尺画线,然后使用手锯锯割书架各部件,接下来使用木锉锉削不符合尺寸的部件,最后使用羊角锤和钉子连接书架主要部件组装、修饰书架。这就是我们制作书架的过程。
(学生演示5个制作环节,依据环节不同变换工作台,选择相应工具示范操作,并标签:画线、锯割、锉削、连接、组装及装饰)
师 新产品展示到此结束。你们的组合结构书架很有创意,计划申请专利吗?生如果有可能,一定会申请专利。
师 要加强保护创新设计成果的意识。
(活动1引出课题)
师 制造书架蕴含一定的道理和艺术性。任何设计构想要转化为设计产品都需要这样一座连接的桥梁,只有掌握它才能高效高质地制造产品。技术领域把它称之为工艺。这节课让我们共同认识工艺。
(板书:认识工艺)
(二)新课解释
师 体验了实践室的制造工艺,下面来认识一下工厂中的制造工艺。
(投影“我设计我制作”展示——由“圆钢丝”变成“钢钉”的工艺加工过程)
师 钢钉是简单的工业产品,同学们设想一下工厂中是如何制造钢钉的呢?
生 根据钉子长度要求,剪裁圆钢丝,削出钉头。
师 下面分段观看工厂制造钢钉的视频,同学们仔细观察原材料变化,说出各个加工步骤的作用及使用的设备。
(播放视频:钢钉制造工艺的拉丝环节)
生 机器把粗圆钢丝变细了。
师 这一个步骤称为“拉丝”,由拉丝机完成。
(板书:拉丝。播放视频:钢钉制造工艺的挤压钉头环节)
生 模具把圆钢丝两端挤断。
师 这个步骤称为“挤压钉头”,由制钉机挤压装置完成。
(板书:挤压钉头。播放视频:钢钉制造工艺的冲压钉帽环节)
生 机器把一段的钉头压成钉帽。
师 这个步骤称为“冲压钉帽”,由制钉机冲压装置完成。
(板书:冲压钉帽)
师 对比工厂和实践室的产品制造工艺,请同学们谈谈对工艺的理解吧?
(学生自由回答)
师 同学们都表达了对工艺的认识,下面阅读教材中有关工艺的介绍。
(学生阅读教材)
师 设计构想转化为产品需要工艺,认识工艺需要把握其中的要素:步骤、工具、材料、技术要求及加工方法。
(板书:工艺的含义)
师 结合对工艺的认识,请同学们解释你所知道的生活中常见的制造工艺的要素。
(投影:配钥匙、架设楼房护栏、铺柏油路等的图片)
生 配钥匙的工艺。
生 铺柏油路的工艺。
师 生产和生活中的加工制造工艺有很多种,可以从行业、工种和材料角度加以区分。
(板书:常见加工制造工艺)
(三)巩固延申
师(投影:动手制作10分钟,由你开始——安装活动插座)请同学们分组进行“安装活动插座”的制作实践活动,并用框图整理出活动插座的安装丁艺流程。活动中同学们一定要规范使用工具,避免发生意外事故,保护学具套材。
【活动2】自制发光管台灯、带短路指示灯的直流电源接线板。
学生分组活动:阅读活动插座安装示意图,清点工具和材料,初步确定安装工艺流程,分工安装活动插座,并做好记录,测试活动插座质量,解决测试中出现的问题,归纳活动插座安装工艺,填写学案。活动时间10分钟,不必全部小组都完成安装,按照完成、未完成、故障分别上交插座。
【活动3】工作台分别摆放剥出线头的导线、拆开的插座、插座安装的半成品及成品。
师 各小组代表介绍安装工艺。
(学生小组自由发言,师生、生生互动交流归纳安装工艺。教师板书:剥线、拆盖板、固定导线、压接火线和零线、检测、装盖板)
师 结合对工艺的认识,分析安装未完成的原因。
(未完成小组学生分析情况。诸如工具操作不熟练,步骤颠倒耽误时间……)
师 只有充分掌握了工艺中的各种要素,才能高效完成产品的制造。
(板书:工艺的价值——高效)
师 结合对工艺的认识,分析插座故障的原因。
师(投影:各步骤对应的技术要求——规范安装图)选择工艺一定要明确每个步骤的工艺要求和规范,只有这样才能保证插座的质量和使用安全。
(板书:工艺的价值——高质量)
师(投影:永远的六岁,“请记住这个灿烂的笑容”——她叫刘思辰!)新弗未按批准的工艺参数灭菌,降低灭菌温度,缩短灭菌时间,增加灭菌柜装载量,影响了灭菌效果,从而酿成刘思辰小朋友离开人世的悲剧。可见科学、规范的工艺具有重要意义。同学们是否也有同样的感受?
(学生自由发言。)
(四)教学小结
师(围绕板书)本课认识了工艺的要素和种类,探讨了工艺的价值。请同学们思考“台灯”设计中模型的制作工艺。
八、教学反思
1.本节课设计“安装活动插座”的技术制作活动,目的是巩固和深化学生对工艺的认识。因此,要把握好开展活动的前提和组织活动的关键点。活动的前提是学生初步了解工艺的含义,能够基本掌握流程图的方法。在此基础上,强调学生亲身参与制作活动,在活动中体会工艺流程的步骤和加工顺序,进而确定活动的工艺。同时,分析活动插座测试中出现的种种问题,通过反思工艺流程,达到解决问题和感悟工艺的负责性、规范性及其自身的价值。要实现上述目的,需要做好活动的引导,操作活动不要求学生一次安装成功,不强调学生操作多么熟练,关键是引导学生反思丁艺流程,解决产品出现的问题,探讨提高制作效率的策略,从而全面直观立体地认识工艺。从教学实施效果来看,活动设计具有实效性和可行性,达到了预期的设计目的。
2.学生参与活动的积极性非常高,主动参与其中,说明学生有动手实践的愿望和需求。活动中制作的活动插座通电成功率较高,看似正确的工艺操作流程,也出现了不少安全隐患和质量问题,主要包括剥导线线头过长,接线柱压线裸露的导线过长,压线时未能区分与插头对应的火线和零线,以及导线未能穿过插座固定线卡等。这些不符合规范的操作,正是工艺学习的关键,也是工艺规范性和复杂性的体现,学生发现并尝试处理这些问题,并最终将解决问题的不同方法统一到丁艺流程图上,通过工艺流程图的方式全面地认识工艺。
3.活动采取小组协作的方式,能够进一步调动学生的积极性并培养合作意识。同时,通过协作也有效降低了操作的难度,保证了制作活动的顺利实施。小组成员不宜过多,一般保持在每组2~3人。同时,小组成员要做好分工,按照工艺流程协作完成。课后反思本节教学,还可尝试将班级分成两组活动:一组独立操作,一组采取流水线的工作方式,通过对比,体验制订工艺流程对现代企业生产的重要影响。
4.活动实施的另一个关键问题是时间的把握,本节课的教学节奏把握不够准确。为了更好地达成教学目标,应在课前作好导入,重点突出,帮助学生建立工艺流程的基本框图,从而为后续的制作活动节省时间。另外,课前应指导学生提前学习学案,学生进一步明确活动的目的,及时总结记录活动要点,顺利完成制作。
5.教师自制的活动插座测试装置起到了安全保障的作用,避免了短路带来的麻烦和危险。由于教学中仅仅有一台测试装置,学生往往需要排队等候,出现问题无法现场讨论。因此,活动需要增加测试装置的数量,保证活动连贯进行。
6.活动进行中,教师要加强巡视指导,解决丁具使用等问题,提高活动的有效性。另外,要及时参与小组的活动,提出安全和质量问题,引导小组掌握工艺流程。