淺談高中物理與通用技術(shù)教學(xué)整合的探索與思考

1、淺談高中物理與通用技術(shù)教學(xué)整合的探索與思考 【摘要】 在高中物理人教版必修1教科書的開篇“物理與技術(shù)交相輝映”中介紹了物理與技術(shù)的關(guān)系：蒸汽機的發(fā)明促進了熱力學(xué)的發(fā)展，奠定了人類歷史上第一次工業(yè)革命的基礎(chǔ)，人類進入了蒸汽時代。同時還介紹了我國古代四大發(fā)明中的“司南”，當(dāng)我們將遠(yuǎn)古的司南，跟當(dāng)今的核磁共振儀、計算機磁盤、信用卡、磁懸浮列車等放在一起時，怎不讓人驚嘆物理學(xué)與技術(shù)結(jié)合的偉大與神奇！同樣在高中通用技術(shù)蘇教版技術(shù)與設(shè)計1教科書中的第一單元中，通過“從火到燈人類走向文明的歷程”這一案例引入課題，其中介紹了各種各樣的燈具，包括古老的和現(xiàn)代的燈具，課本通過對本案例的分析來說明技術(shù)是推動人類文明

2、進步的主要動力之一?！娟P(guān)鍵字】 物理學(xué)科教學(xué) 整合 通用技術(shù) 在我教學(xué)中正在為如何把物理知識合理的與生活實際相結(jié)合，從而提高學(xué)生的理解與應(yīng)用能力，而要發(fā)時間去安排學(xué)生做物理試驗和開展物理課外活動，感覺到各方面遇到困難時。我們學(xué)校的通用技術(shù)張老師正好來問我相關(guān)的物理知識，因為在新課改中學(xué)校開設(shè)了通用技術(shù)這們課程，但是學(xué)校沒有相關(guān)的專業(yè)老師，所以就臨時安排了一個富有教學(xué)經(jīng)年的化學(xué)老師張老師來教這們學(xué)科。而張老師在實際教書過程中就遇到了很多物理學(xué)科方面的知識超出了他的知識體系。為了更好的教好這們學(xué)科，他就不的不向其它學(xué)科的老師請教。在好奇心的觸動下我把通用技術(shù)這們課程全都看了一遍，發(fā)現(xiàn)通用技術(shù)這們學(xué)

3、科是與所有學(xué)科相聯(lián)系最緊密的學(xué)科，尤其是自然學(xué)科（物理、化學(xué)、生物等）。但是這門學(xué)科的特點與傳統(tǒng)的以知識的邏輯順序為編排思路的學(xué)科課程不同的是，通用技術(shù)課程以技術(shù)內(nèi)容或?qū)ｎ}編排為主，主要注重學(xué)生的實踐與動手能力的提高。在教學(xué)過程中我逐漸發(fā)覺物理和通用技術(shù)課程有著密切的聯(lián)系，物理學(xué)科中的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等都在通用技術(shù)上得到了完美的體現(xiàn)，而物理學(xué)科中也有不少介紹有關(guān)前沿科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容。通用技術(shù)側(cè)重于在實踐活動中進行設(shè)計與創(chuàng)新，物理學(xué)科在讓學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)知識的同時，也同樣注重培養(yǎng)學(xué)生動手能力。生活、學(xué)習(xí)、工作處處離不開物理知識，新課程中以提高學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)為主旨的通用技術(shù)課堂教學(xué)中很多時候也需要借助物理

4、學(xué)科知識。把物理學(xué)科知識融合在通用技術(shù)教學(xué)中，既有利于教師的“教”，又有利于學(xué)生的“學(xué)”。 基于以上的考慮與實際教學(xué)情況，我提出了物理學(xué)科與通用技術(shù)進行有效的整合的想法。當(dāng)這個想法提出時，立即與通用技術(shù)老師在想法上達到了不謀而合。由于通用技術(shù)課程是新課程新增內(nèi)容，需要很多原來實驗室沒有的儀器，于是我們把學(xué)校四冶技校（中專）的技術(shù)實驗室與高中物理實驗室資源整合，解決了實驗器材不足的問題?，F(xiàn)在我把我們在這兩們學(xué)科具體整合教學(xué)的實踐過程與所獲得的體會與大家一起分享。一、物理與通用技術(shù)課程的聯(lián)系首先，為了更有效的把這兩門學(xué)科進行整合，盡管通用技術(shù)與物理學(xué)科有許多不同，但我與通用技術(shù)張老師還是在一起找到

5、了兩門學(xué)科的許多共同點。（一）、新課程標(biāo)準(zhǔn)中物理與通用技術(shù)學(xué)科的課程理念的共同點高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，旨在進一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。 高中物理課程有助于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識與技能；體驗科學(xué)探究過程，了解科學(xué)研究方法；增強創(chuàng)新意識和實踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認(rèn)識物理學(xué)對科技進步以及文化、經(jīng)濟和社會發(fā)展的影響；為終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價值觀打下基礎(chǔ)。普通高中階段的技術(shù)課程以提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、促進學(xué)生全面而又富有個性的發(fā)展為基本目標(biāo)，著力發(fā)展學(xué)生以信息的交流與處理、技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用為基礎(chǔ)的技術(shù)實踐能力，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。技術(shù)課程不僅注

6、重學(xué)生對符合時代需要、還注重學(xué)生技術(shù)學(xué)習(xí)中的探究、試驗與創(chuàng)造，注重學(xué)生情感態(tài)度、價值觀以及共通能力的發(fā)展，為學(xué)生應(yīng)對未來挑戰(zhàn)、實現(xiàn)終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。（二）、通用技術(shù)學(xué)科與物理學(xué)科在思維方式上存在共同點。通用技術(shù)學(xué)科與物理學(xué)科都是人類智慧的體現(xiàn)，也是人類思維發(fā)達的體現(xiàn)。從某種意義上講，通用技術(shù)學(xué)科與物理學(xué)科的教學(xué)過程也是思維勞動的過程，是運用邏輯思維、形象思維、靈感思維解決問題的過程。物理學(xué)科中的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等都在通用技術(shù)上得到了完美的體現(xiàn)，而物理學(xué)科中也有不少介紹有關(guān)前沿科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容。通用技術(shù)側(cè)重于在實踐活動中進行設(shè)計與創(chuàng)新，物理學(xué)科在讓學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)知識的同時，也同樣注重培養(yǎng)學(xué)生動手能力

7、。生活、學(xué)習(xí)、工作處處離不開物理知識，新課程中以提高學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)為主旨的通用技術(shù)課堂教學(xué)中很多時候也需要借助物理學(xué)科知識。把物理學(xué)科知識融合在通用技術(shù)教學(xué)中，既有利于教師的“教”，又有利于學(xué)生的“學(xué)”。 教學(xué)方法上動手與動腦相結(jié)合；終極目標(biāo)上培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力。（三）、物理與通用技術(shù)教學(xué)內(nèi)容上的共同點1、力學(xué)方面：受力分析問題，受力分析是學(xué)習(xí)力學(xué)的基礎(chǔ)，在通用技術(shù)結(jié)構(gòu)與設(shè)計教學(xué)中，也不可避免地遇到受力分析問題。物理：研究物體的運動狀態(tài)與物體受到的力的關(guān)系，要進行受力分析。如物體在力的作用下的平衡問題，主要研究物體的在力的作用下的平衡條件：即合力為零，合力矩為零。要求學(xué)生能夠運用平衡條件

8、進行計算，解決具體問題。通用技術(shù)：在結(jié)構(gòu)與設(shè)計的教學(xué)中，也要涉及到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本受力，如：拉力、壓力彎曲力、扭轉(zhuǎn)力、剪切力等基本受力形式，但主要研究結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力，當(dāng)一個結(jié)構(gòu)受到外力作用時 , 內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用會發(fā)生改變 , 產(chǎn)生一種抵抗的力 , 稱它為內(nèi)力。應(yīng)力是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力 , 用公式表示應(yīng)力為 =F/ S（其中 ,F 是內(nèi)力 ,S 受力面積）。 讓學(xué)生了解應(yīng)力可以不涉及到計算，其目的是讓學(xué)生知道不同的材料應(yīng)力不同，當(dāng)應(yīng)力達到某一極限值時 , 結(jié)構(gòu)就會遭到破壞。2、電學(xué)方面：串聯(lián)電路、并聯(lián)電路是在物理電學(xué)中不可缺少的一部分，在通用技術(shù)教學(xué)中，在控制與設(shè)計的單元中，

9、也選擇了一些涉及電路問題的教學(xué)案例。物理：通過串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中電流強度、電壓和電阻之間的關(guān)系的研究，得出歐姆定律。理性地、系統(tǒng)地探索電路電流強度、電壓和電阻之間的關(guān)系、功率、能量分配等問題，目的是尋求真理、發(fā)現(xiàn)新知識，解決實際問題。要求能夠按照歐姆定律對電路進行分析并且能夠計算出電路上的電流強度、電壓和電阻的大小等。新課程中還有傳感器的介紹與邏輯電路的學(xué)習(xí)，在物理學(xué)科中對與這兩章的知識只是簡單的介紹。通用技術(shù)：在電子控制技術(shù)這個選修模塊中，著重且分章詳細(xì)介紹了電子控制系統(tǒng)概述，電子控制系統(tǒng)信息的獲取與轉(zhuǎn)換（認(rèn)識常見的傳感器，傳感器的應(yīng)用）電子控制系統(tǒng)的信號處理（數(shù)字信號，邏輯門，數(shù)字集成電

10、路，數(shù)字電路的應(yīng)用）電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件和設(shè)計與應(yīng)用等。并且在教學(xué)中安排了很多的案例分析與小試驗。二、物理與通用技術(shù)學(xué)科教學(xué)整合的實踐物理與通用技術(shù)這門學(xué)科的教學(xué)整合是一種內(nèi)容和形式均體現(xiàn)了創(chuàng)新性的課題，在以前從來沒有整合的先例可以借鑒，在網(wǎng)上也沒有整合的案例與模式。所以說我們兩個人在開始進行課程的整合教學(xué)時，完全是摸著石頭過河。在整合教學(xué)中，有成功的案例，也有在整合教學(xué)中沒有達到預(yù)期的效果及不成功的案例。但是每次整合對我們來說都是一次難得的機會嘗試，做的好的時候我們總結(jié)經(jīng)驗，為以后在進行整合的時候提供參考。做的不足的時候，我們兩個及時進行反思，找出問題及時改進，為下次整合吸取教訓(xùn)，從而把效

11、果做到最好。下面我就舉幾個我們認(rèn)為整合教學(xué)后比較成功的案例來分析?！景咐弧浚涸谖锢碚n講到壓強大氣壓強相關(guān)內(nèi)容的時候，我為了讓學(xué)生理解壓強的相關(guān)概念和公式。因為在通用技術(shù)課程中的一些小試驗簡單易做，感性直觀。例如技術(shù)與設(shè)計2中有個小試驗了解殼體結(jié)構(gòu)的受力情況，將3只雞蛋分別立于三個瓶蓋上，再在雞蛋上分別蓋上另外3只瓶蓋，取一塊木板放在上面，再輕輕將磚頭或石板壓在木板上面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雞蛋能承受住好幾塊磚的壓力而不破碎。我就在物理課堂教學(xué)中同樣也采用這些小試驗，并且在學(xué)生上通用技術(shù)實踐課的時候，叫學(xué)生利用通用技術(shù)實驗室的器材做了這個試驗。在學(xué)生做完這個試驗后，使學(xué)生既提高了動手能力又理解了物理概念。

12、【案例二】：在講到勻速圓周運動中的線速度、角速度和轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速等概念，及它們之間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)換的問題時。當(dāng)很多同學(xué)在齒輪與皮帶模型問題當(dāng)中的變速問題搞不懂時，我及時與通用技術(shù)進行了整合。因為在通用技術(shù)常用的傳動機械中就講到了常用的機械傳動方式，在這節(jié)內(nèi)容里有專門講齒輪傳動的特點及應(yīng)用和齒輪的傳動比等相關(guān)內(nèi)容。所以我就利用通用技術(shù)課在講這節(jié)的時候，專門由我來給它們講解，并且利用通用技術(shù)課本里提到的案例分析、馬上行動和小實驗等相關(guān)教學(xué)活動。對本節(jié)知識來了一個物理與通用技術(shù)的融匯與貫通。特別是在小實驗的實踐活動中，我與通用技術(shù)老師進行分共工與合作。在實踐中我負(fù)責(zé)學(xué)生的理論指導(dǎo)與實驗總結(jié)，通用技術(shù)張老師負(fù)責(zé)

13、學(xué)生的操作安全與技術(shù)指導(dǎo)。在這次整合后學(xué)生對物理圓周運動的物理概念理解的特別透，解決相關(guān)題目的能力也得到了提升。同時也把物理知識應(yīng)用到了實際，使學(xué)生感覺到了學(xué)以致用的成功喜悅。從而使新課程的能力目標(biāo)與情感態(tài)度價值目標(biāo)得到了真正的實施。【案例三】：高二物理在電學(xué)中講到傳感器與門電路這些新課程中新增的內(nèi)容時，很多老師認(rèn)為不是重要內(nèi)容就簡單的提一下，而忽略了專家在課程中編入這些內(nèi)容的真正的意義與作用。我在講這些內(nèi)容的時候沒有比別的物理老師發(fā)更多的時間，但是卻取得了更好的效果。因為在通用技術(shù)電子控制技術(shù)模塊的學(xué)習(xí)中對傳感器的作用及應(yīng)用都有詳細(xì)的講解和實踐。于是我與通用技術(shù)老師進行了學(xué)科知識的整合，即把

14、物理學(xué)科中的傳感器的教學(xué)目標(biāo)完成了，同時還讓學(xué)生在進行小實驗“認(rèn)識光敏傳感器并了解其作用，學(xué)會使用多用電表檢測光敏傳感器”中達到了對傳感器的真正掌握。在自動控制與智能機器人與物理教學(xué)整合的過程中，利用物理知識，通過動手體驗，進一步加深理解機器人的三個模塊功能，模塊之間的關(guān)系。即運用所學(xué)模塊化設(shè)計方法，聯(lián)系實際生活，用基本門電路符號設(shè)計控制樓梯燈的“組合邏輯電路”，畫出門電路設(shè)計圖。而在通用技術(shù)課堂上，讓學(xué)生通過一個完整的自動控制電路設(shè)計過程，體驗、學(xué)會模塊化設(shè)計思想和方法；在運用所學(xué)模塊化設(shè)計方法，聯(lián)系實際生活，簡單設(shè)計改善生活質(zhì)量的簡易自動控制電路時，確立設(shè)計目標(biāo)，討論設(shè)計方法。用控制系統(tǒng)方

15、框圖設(shè)計一個自動控制樓梯燈。經(jīng)過這樣一個設(shè)計過程，讓學(xué)生能對控制思想有所感悟，同時又能把物理知識運用到實際生活中來。三、高中物理與通用技術(shù)學(xué)科整合教學(xué)的收獲與反思1、在整合的過程中，我們最大的體會是解決了兩們課程在教學(xué)過程中知識的聯(lián)系與教師知識上的不足，從而達到了互補，共同進步。同時也解決了兩個學(xué)科在實際教學(xué)中的課時不足的現(xiàn)象。2、在整合的過程中達到了資源的共享與設(shè)備的充分利用。如物理實驗室場地及一些教學(xué)器材可以在通用技術(shù)課程教學(xué)中發(fā)揮作用。由于學(xué)校沒有專門的通用技術(shù)試驗場所，學(xué)生動手進行設(shè)計制作必將受到客觀條件的制約。我們充分利用學(xué)校物理實驗室場地及一些相關(guān)實驗器材來進行通用技術(shù)課的教學(xué)。例如在物理實驗室里利用木塊、木條、細(xì)繩、鉤碼等進行材料彎曲性能試驗；利用萬用電表、試電筆、導(dǎo)線、電烙鐵等進行臺燈模型的電路連接；利用柴油機模型等來講解通用技術(shù)課程中有關(guān)模型及其功能的知識等。3、對通用技術(shù)與物理課程整合的不足與對策。我們教師還需增強知