“試誤學(xué)習(xí)”在高中通用技術(shù)課堂的應(yīng)用

【摘? ? 要】《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)技術(shù)課程中通過實踐項目，強化科學(xué)原理的運用，發(fā)展學(xué)生對知識的整合、應(yīng)用、物化和解決技術(shù)問題的能力。學(xué)生在實踐教學(xué)中出錯是常態(tài)，“試誤”即嘗試錯誤，使學(xué)生在不斷嘗試的過程中學(xué)會歸納與概括、演繹與推理，逐漸具備批判性思維、創(chuàng)造性思維等科學(xué)思維能力?！霸囌`學(xué)習(xí)”也是讓學(xué)生循序漸進地獲取知識，提升實踐能力的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】試誤學(xué)習(xí);高中通用技術(shù);水飛車

中圖分類號：G633? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1006-7485（2021）33-0103-02

The Application of "Trial and Error Learning" in the General Technology Classroom of Senior High School

——Take the Design and Production of "Water Speed Vehicle" as an Example

（The High School Affiliated to Nanjing Normal University， China） QIAO Cuiling

【Abstract】"General High School General Technical Curriculum Standards" emphasizes the use of practical projects in technical courses to strengthen the application of scientific principles， and develop students' ability to integrate， apply， materialize and solve technical problems of knowledge. It is normal for students to make mistakes in practical teaching. "Trial and error" means trial and error， which enables students to learn induction and generalization， deduction and reasoning in the process of continuous experimentation， and gradually possess scientific thinking skills such as critical thinking and creative thinking. "Trial and error learning" is also an effective way for students to gradually acquire knowledge and improve their practical ability.

【Keywords】Trial and error learning; Senior high school general technology; Water speed vehicle

通用技術(shù)課堂如果全盤采用以教師為主導(dǎo)傳授知識的傳統(tǒng)教學(xué)方法，那么學(xué)習(xí)力強的學(xué)生勉強能獲取一定的知識，但所獲取知識的深度不足。而枯燥的學(xué)習(xí)方法加上對學(xué)習(xí)的懼怕心理使基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生想掌握所學(xué)則是難上加難。筆者結(jié)合在實際工作中發(fā)現(xiàn)的問題，對“試誤學(xué)習(xí)”在高中通用技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用做了一些探索。

一、創(chuàng)設(shè)試誤情境，調(diào)動學(xué)生主動性

“水火箭”是一個利用質(zhì)量比和氣壓作用而設(shè)計的項目，很多學(xué)生在科技活動中都參與過水火箭的制作。教師采用學(xué)生接觸過的項目作為通用技術(shù)學(xué)科的實踐項目，容易拉近學(xué)生與課程的距離，但不利于保持神秘感。再者“水火箭”測試需要較為廣闊的空間，高樓林立的城市實難滿足要求，存在一定的安全隱患。綜合以上因素，教師應(yīng)調(diào)整項目，運用的科學(xué)原理不變，呈現(xiàn)的方式有變，結(jié)構(gòu)的設(shè)計上有相似也有差異，測試高度變?yōu)闇y試滑行距離，將“水火箭”變“水飛車”。使原以為是輕車熟路的復(fù)制，變得沒有把握和不確定，尤其是走廊上拉好的近60米的測試?yán)K索，引起學(xué)生無盡的好奇。重新整合的實踐項目主要目的在于恰當(dāng)?shù)刈プW(xué)生的興趣點，點燃設(shè)計制作體驗的激情，保持學(xué)生在項目進程中的熱情。

學(xué)生認(rèn)真閱讀任務(wù)，在學(xué)案上設(shè)計“水飛車”方案，勾畫結(jié)構(gòu)草圖，確定部件尺寸，清點工具、材料箱。學(xué)生發(fā)現(xiàn)材料箱里備有剪刀、美工刀、2.25L的可樂瓶、橡皮塞、雙面膠、卡紙、軟管、哥倆好膠、A4紙等。手腳快的學(xué)生用剪刀開始裁剪可樂瓶，拼接成他設(shè)計的“水飛車”，動力艙、車頭、尾翼一樣都不少，然后將部件用膠帶纏裹起來，裝水，打氣。氣壓接近1.5個大氣壓時，瓶身接口處開始往外冒水，并且伴有“呲呲”的漏氣聲。此時學(xué)生可以從現(xiàn)象中總結(jié)錯誤：作為動力艙的可樂瓶是不能裁剪拼接的。因為這個“錯誤”，學(xué)生會思考：為什么項目中選用的瓶子是塑料瓶，而且是裝可樂、雪碧等碳酸飲料的塑料瓶？有的學(xué)生會主動地尋找相關(guān)資料弄清楚這類塑料與其他塑料的區(qū)別，有的同學(xué)對結(jié)構(gòu)感興趣，會深入思考什么樣的結(jié)構(gòu)利于盛裝碳酸飲料等。這樣的思維擴散像水中漣漪一樣一圈圈地往外延展拓寬，想必新的研究就在其中。

二、通過試誤，深刻理解原理

高壓水氣動力“水飛車”的任務(wù)是制作一輛以噴射壓縮空氣和水的混合物為動力的“飛車”?！八w車”的“動力艙”內(nèi)裝有水，采用氣泵通過氣門芯注入氣體，使“艙”內(nèi)氣壓達到3個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。之后將“水飛車”懸掛在近60米長的繩索“軌道”上，手動拔去噴口的螺紋噴嘴，“水飛車”向后噴出氣水混合物，獲得反作用力，向前“飛出”，待“水飛車”停穩(wěn)后，測量滑過的距離，遠者勝。

剛開始學(xué)生對自己設(shè)計制作的能力預(yù)估比較保守，估算的距離偏近，最多10米。心中沒底的時候，一些學(xué)生會直接做試驗獲得關(guān)鍵參數(shù)，另一些學(xué)生通過觀看試驗間接獲?。孩傥囱b水的可樂瓶，外觀結(jié)構(gòu)不做任何改變，充氣至3個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓后，釋放，觀察它的運動狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)可樂瓶出發(fā)那一刻，瓶口被釋放的氣體沖擊，有抬起的動作，使塑料瓶脫離軌道，“水飛車”不能正?；小＜幢闩紶枎状嗡芰掀繘]有脫軌，“水飛車”滑行的距離也不超過2米。②裝滿水的可樂瓶，氣泵充氣時，發(fā)現(xiàn)噴嘴處流水、漏氣現(xiàn)象嚴(yán)重，瓶內(nèi)氣壓很難達到3個大氣壓。③裝有部分水的可樂瓶，外觀結(jié)構(gòu)同樣不做任何改變，瓶內(nèi)氣壓3個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，發(fā)現(xiàn)“水飛車”滑行距離明顯增長至5米左右。通過嘗試，學(xué)生發(fā)現(xiàn)滑行距離與水、氣二者皆有關(guān)系，新的問題產(chǎn)生了：水、氣最佳比例是多少？以什么標(biāo)準(zhǔn)來衡量這個比例為“最佳”？

實踐中，學(xué)生測試①②兩種情況時，教師不去直接說明這樣做“行”還是“不行”，“對”還是“不對”，也不提議他們參照“水火箭”項目中水、氣比例。目的是希望學(xué)生用極限法弄透“水飛車”滑行的遠近與水氣占比的關(guān)系以及科學(xué)依據(jù)。當(dāng)只有水氣占比成一個變量時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)“水飛車”在單位時間內(nèi)噴出去物質(zhì)質(zhì)量越大，獲得的反向作用力越大，學(xué)生在實踐中近距離觀察書本上文字描述的動量原理，使后續(xù)設(shè)計每個環(huán)節(jié)有理有據(jù)。同樣體積水的質(zhì)量大于氣體的質(zhì)量，氣體的存在為了保證氣壓的大小，而氣壓能使水、氣混合物盡可能地噴發(fā)出去。學(xué)生結(jié)合科學(xué)理論知識和實踐知識，確定水、氣比例最佳的狀態(tài)是瓶內(nèi)氣體壓力剛好把水噴凈。

“試誤”的過程是學(xué)生主動地學(xué)習(xí)、探索的過程。這不同于傳統(tǒng)實驗，有實驗操作步驟參照，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)不符就手足無措，復(fù)制粘貼的克隆操作只是信息的反復(fù)強調(diào)，不利于幫助學(xué)生深入理解原理，更不必談提升學(xué)生設(shè)計、物化的能力。正如當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)家波普爾所說：“錯誤中往往孕育著比正確更豐富的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造因素，發(fā)現(xiàn)的方法就是試錯方法?！?/p>

三、通過試誤，利于新發(fā)現(xiàn)

學(xué)生確認(rèn)水、氣的最佳比例之后，開始對“水飛車”外觀做設(shè)計，目的是減少空氣阻力。當(dāng)學(xué)生把“水飛車”掛到繩索上測試時，發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)的水不能完全噴空。瓶身的形狀導(dǎo)致“水飛車”橫向掛在繩索上時，低于瓶口的水噴不出去。這一新的發(fā)現(xiàn)讓學(xué)生開始討論并相繼提出解決方案，他們分組嘗試，不再恐懼出錯，內(nèi)心深處對錯誤還有些許期待，這時的學(xué)生不再是漫無目的地學(xué)，教師也無須苦口婆心地教。無數(shù)的試錯之后，學(xué)生最終確定使用橡膠管將水導(dǎo)流干凈，橡膠管的一端用紙和膠包裹安裝進螺紋噴嘴，最主要的是要將縫隙塞緊，確保不漏水不漏氣?！八w車”滑行的距離反證了學(xué)生之前所有分析與歸納。試誤的過程中，學(xué)生不斷對自己的學(xué)習(xí)過程進行監(jiān)控、調(diào)整，加深了對所學(xué)知識的理解，對錯誤有了正面的認(rèn)識，以此增強對錯誤的“免疫力”，提升靈活變通的能力。

四、結(jié)語

試誤學(xué)習(xí)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識錯誤，承認(rèn)“當(dāng)時”的不足與局限，在有限的時間里，教師不舍得讓學(xué)生走彎路，總是擔(dān)心學(xué)生會犯錯誤而不敢放手，這樣做看似節(jié)約了時間，事實上阻礙了學(xué)生自身蘊藏著的巨大發(fā)展?jié)撃?。教師?yīng)讓學(xué)生在“誤”中得“悟”，適當(dāng)“試誤”，享受學(xué)習(xí)。

參考文獻：

[1]代建軍，謝利民.試誤學(xué)習(xí)：一個亟待正視的教育命題[J].教育學(xué)術(shù)月刊， 2001（08）.

[2]張寧.由"試誤論"反思學(xué)校教育[J]. 太原師范學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版）， 2009（06）.

作者簡介：喬翠玲（1978.09-），女，漢族，江蘇南京人，研究生，中學(xué)一級教師，研究方向：通用技術(shù)。

（責(zé)編? 張? 欣）