浅谈高中物理与通用技术教学整合的探索与思考

1、浅谈高中物理与通用技术教学整合的探索与思考 【摘要】 在高中物理人教版必修1教科书的开篇“物理与技术交相辉映”中介绍了物理与技术的关系：蒸汽机的发明促进了热力学的发展，奠定了人类历史上第一次工业革命的基础，人类进入了蒸汽时代。同时还介绍了我国古代四大发明中的“司南”，当我们将远古的司南，跟当今的核磁共振仪、计算机磁盘、信用卡、磁悬浮列车等放在一起时，怎不让人惊叹物理学与技术结合的伟大与神奇！同样在高中通用技术苏教版技术与设计1教科书中的第一单元中，通过“从火到灯人类走向文明的历程”这一案例引入课题，其中介绍了各种各样的灯具，包括古老的和现代的灯具，课本通过对本案例的分析来说明技术是推动人类文明

2、进步的主要动力之一。【关键字】 物理学科教学 整合 通用技术 在我教学中正在为如何把物理知识合理的与生活实际相结合，从而提高学生的理解与应用能力，而要发时间去安排学生做物理试验和开展物理课外活动，感觉到各方面遇到困难时。我们学校的通用技术张老师正好来问我相关的物理知识，因为在新课改中学校开设了通用技术这们课程，但是学校没有相关的专业老师，所以就临时安排了一个富有教学经年的化学老师张老师来教这们学科。而张老师在实际教书过程中就遇到了很多物理学科方面的知识超出了他的知识体系。为了更好的教好这们学科，他就不的不向其它学科的老师请教。在好奇心的触动下我把通用技术这们课程全都看了一遍，发现通用技术这们学

3、科是与所有学科相联系最紧密的学科，尤其是自然学科（物理、化学、生物等）。但是这门学科的特点与传统的以知识的逻辑顺序为编排思路的学科课程不同的是，通用技术课程以技术内容或专题编排为主，主要注重学生的实践与动手能力的提高。在教学过程中我逐渐发觉物理和通用技术课程有着密切的联系，物理学科中的力学、电学、光学等都在通用技术上得到了完美的体现，而物理学科中也有不少介绍有关前沿科学技术的内容。通用技术侧重于在实践活动中进行设计与创新，物理学科在让学生学习系统知识的同时，也同样注重培养学生动手能力。生活、学习、工作处处离不开物理知识，新课程中以提高学生技术素养为主旨的通用技术课堂教学中很多时候也需要借助物理

4、学科知识。把物理学科知识融合在通用技术教学中，既有利于教师的“教”，又有利于学生的“学”。 基于以上的考虑与实际教学情况，我提出了物理学科与通用技术进行有效的整合的想法。当这个想法提出时，立即与通用技术老师在想法上达到了不谋而合。由于通用技术课程是新课程新增内容，需要很多原来实验室没有的仪器，于是我们把学校四冶技校（中专）的技术实验室与高中物理实验室资源整合，解决了实验器材不足的问题。现在我把我们在这两们学科具体整合教学的实践过程与所获得的体会与大家一起分享。一、物理与通用技术课程的联系首先，为了更有效的把这两门学科进行整合，尽管通用技术与物理学科有许多不同，但我与通用技术张老师还是在一起找到

5、了两门学科的许多共同点。（一）、新课程标准中物理与通用技术学科的课程理念的共同点高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程，旨在进一步提高学生的科学素养。 高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。普通高中阶段的技术课程以提高学生的技术素养、促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标，着力发展学生以信息的交流与处理、技术的设计与应用为基础的技术实践能力，努力培养学生的创新精神。技术课程不仅注

6、重学生对符合时代需要、还注重学生技术学习中的探究、试验与创造，注重学生情感态度、价值观以及共通能力的发展，为学生应对未来挑战、实现终身发展奠定基础。（二）、通用技术学科与物理学科在思维方式上存在共同点。通用技术学科与物理学科都是人类智慧的体现，也是人类思维发达的体现。从某种意义上讲，通用技术学科与物理学科的教学过程也是思维劳动的过程，是运用逻辑思维、形象思维、灵感思维解决问题的过程。物理学科中的力学、电学、光学等都在通用技术上得到了完美的体现，而物理学科中也有不少介绍有关前沿科学技术的内容。通用技术侧重于在实践活动中进行设计与创新，物理学科在让学生学习系统知识的同时，也同样注重培养学生动手能力

7、。生活、学习、工作处处离不开物理知识，新课程中以提高学生技术素养为主旨的通用技术课堂教学中很多时候也需要借助物理学科知识。把物理学科知识融合在通用技术教学中，既有利于教师的“教”，又有利于学生的“学”。 教学方法上动手与动脑相结合；终极目标上培养学生创新精神和实践能力。（三）、物理与通用技术教学内容上的共同点1、力学方面：受力分析问题，受力分析是学习力学的基础，在通用技术结构与设计教学中，也不可避免地遇到受力分析问题。物理：研究物体的运动状态与物体受到的力的关系，要进行受力分析。如物体在力的作用下的平衡问题，主要研究物体的在力的作用下的平衡条件：即合力为零，合力矩为零。要求学生能够运用平衡条件

8、进行计算，解决具体问题。通用技术：在结构与设计的教学中，也要涉及到结构构件的基本受力，如：拉力、压力弯曲力、扭转力、剪切力等基本受力形式，但主要研究结构的内部受力，当一个结构受到外力作用时 , 内部各质点之间的相互作用会发生改变 , 产生一种抵抗的力 , 称它为内力。应力是构件的单位横截面上所产生的内力 , 用公式表示应力为 =F/ S（其中 ,F 是内力 ,S 受力面积）。 让学生了解应力可以不涉及到计算，其目的是让学生知道不同的材料应力不同，当应力达到某一极限值时 , 结构就会遭到破坏。2、电学方面：串联电路、并联电路是在物理电学中不可缺少的一部分，在通用技术教学中，在控制与设计的单元中，

9、也选择了一些涉及电路问题的教学案例。物理：通过串联电路、并联电路中电流强度、电压和电阻之间的关系的研究，得出欧姆定律。理性地、系统地探索电路电流强度、电压和电阻之间的关系、功率、能量分配等问题，目的是寻求真理、发现新知识，解决实际问题。要求能够按照欧姆定律对电路进行分析并且能够计算出电路上的电流强度、电压和电阻的大小等。新课程中还有传感器的介绍与逻辑电路的学习，在物理学科中对与这两章的知识只是简单的介绍。通用技术：在电子控制技术这个选修模块中，着重且分章详细介绍了电子控制系统概述，电子控制系统信息的获取与转换（认识常见的传感器，传感器的应用）电子控制系统的信号处理（数字信号，逻辑门，数字集成电

10、路，数字电路的应用）电子控制系统的执行部件和设计与应用等。并且在教学中安排了很多的案例分析与小试验。二、物理与通用技术学科教学整合的实践物理与通用技术这门学科的教学整合是一种内容和形式均体现了创新性的课题，在以前从来没有整合的先例可以借鉴，在网上也没有整合的案例与模式。所以说我们两个人在开始进行课程的整合教学时，完全是摸着石头过河。在整合教学中，有成功的案例，也有在整合教学中没有达到预期的效果及不成功的案例。但是每次整合对我们来说都是一次难得的机会尝试，做的好的时候我们总结经验，为以后在进行整合的时候提供参考。做的不足的时候，我们两个及时进行反思，找出问题及时改进，为下次整合吸取教训，从而把效

11、果做到最好。下面我就举几个我们认为整合教学后比较成功的案例来分析。【案例一】：在物理课讲到压强大气压强相关内容的时候，我为了让学生理解压强的相关概念和公式。因为在通用技术课程中的一些小试验简单易做，感性直观。例如技术与设计2中有个小试验了解壳体结构的受力情况，将3只鸡蛋分别立于三个瓶盖上，再在鸡蛋上分别盖上另外3只瓶盖，取一块木板放在上面，再轻轻将砖头或石板压在木板上面，结果发现鸡蛋能承受住好几块砖的压力而不破碎。我就在物理课堂教学中同样也采用这些小试验，并且在学生上通用技术实践课的时候，叫学生利用通用技术实验室的器材做了这个试验。在学生做完这个试验后，使学生既提高了动手能力又理解了物理概念。

12、【案例二】：在讲到匀速圆周运动中的线速度、角速度和转动转速等概念，及它们之间的联系与转换的问题时。当很多同学在齿轮与皮带模型问题当中的变速问题搞不懂时，我及时与通用技术进行了整合。因为在通用技术常用的传动机械中就讲到了常用的机械传动方式，在这节内容里有专门讲齿轮传动的特点及应用和齿轮的传动比等相关内容。所以我就利用通用技术课在讲这节的时候，专门由我来给它们讲解，并且利用通用技术课本里提到的案例分析、马上行动和小实验等相关教学活动。对本节知识来了一个物理与通用技术的融汇与贯通。特别是在小实验的实践活动中，我与通用技术老师进行分共工与合作。在实践中我负责学生的理论指导与实验总结，通用技术张老师负责

13、学生的操作安全与技术指导。在这次整合后学生对物理圆周运动的物理概念理解的特别透，解决相关题目的能力也得到了提升。同时也把物理知识应用到了实际，使学生感觉到了学以致用的成功喜悦。从而使新课程的能力目标与情感态度价值目标得到了真正的实施。【案例三】：高二物理在电学中讲到传感器与门电路这些新课程中新增的内容时，很多老师认为不是重要内容就简单的提一下，而忽略了专家在课程中编入这些内容的真正的意义与作用。我在讲这些内容的时候没有比别的物理老师发更多的时间，但是却取得了更好的效果。因为在通用技术电子控制技术模块的学习中对传感器的作用及应用都有详细的讲解和实践。于是我与通用技术老师进行了学科知识的整合，即把

14、物理学科中的传感器的教学目标完成了，同时还让学生在进行小实验“认识光敏传感器并了解其作用，学会使用多用电表检测光敏传感器”中达到了对传感器的真正掌握。在自动控制与智能机器人与物理教学整合的过程中，利用物理知识，通过动手体验，进一步加深理解机器人的三个模块功能，模块之间的关系。即运用所学模块化设计方法，联系实际生活，用基本门电路符号设计控制楼梯灯的“组合逻辑电路”，画出门电路设计图。而在通用技术课堂上，让学生通过一个完整的自动控制电路设计过程，体验、学会模块化设计思想和方法；在运用所学模块化设计方法，联系实际生活，简单设计改善生活质量的简易自动控制电路时，确立设计目标，讨论设计方法。用控制系统方

15、框图设计一个自动控制楼梯灯。经过这样一个设计过程，让学生能对控制思想有所感悟，同时又能把物理知识运用到实际生活中来。三、高中物理与通用技术学科整合教学的收获与反思1、在整合的过程中，我们最大的体会是解决了两们课程在教学过程中知识的联系与教师知识上的不足，从而达到了互补，共同进步。同时也解决了两个学科在实际教学中的课时不足的现象。2、在整合的过程中达到了资源的共享与设备的充分利用。如物理实验室场地及一些教学器材可以在通用技术课程教学中发挥作用。由于学校没有专门的通用技术试验场所，学生动手进行设计制作必将受到客观条件的制约。我们充分利用学校物理实验室场地及一些相关实验器材来进行通用技术课的教学。例如在物理实验室里利用木块、木条、细绳、钩码等进行材料弯曲性能试验；利用万用电表、试电笔、导线、电烙铁等进行台灯模型的电路连接；利用柴油机模型等来讲解通用技术课程中有关模型及其功能的知识等。3、对通用技术与物理课程整合的不足与对策。我们教师还需增强知