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科技活动为学生插上理想的翅膀

时间:2015-06-02 08:22:25  作者:张振国 张德雷  来源:  查看:1096  评论:0
导读:     北京市鲁迅中学是全市首批挂牌的百年学校;她的核心文化是:健康向上,做最好的自己。学校为了普及科学知识,提高学生的科学素养和创新能力,激发学生对科技的兴趣。在教育部、西城区科委和西城区技术教研组的大力支持下,2013年10月20日,学..
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        北京市鲁迅中学是全市首批挂牌的百年学校;她的核心文化是:健康向上,做最好的自己。学校为了普及科学知识,提高学生的科学素养和创新能力,激发学生对科技的兴趣。在教育部、西城区科委和西城区技术教研组的大力支持下,20131020日,学校科技教研组完成了“智能控制技术”丛书的编写和“智能阶梯乐园”的建设。“智能阶梯乐园”是一个:由小学、中学到大学--知识的阶梯,由记忆、思维到感悟--智慧的阶梯,由电子电路、数字编程到C语言编程--智能控制的阶梯;它是一个培养学生由“知识分子”变成“智识分子”的乐园。“智能控制技术”丛书一套三本,分别是:电子控制技术、数字控制技术、语言控制技术,专为中学生量身定制,在实施的过程中,通过一系列任务的完成,使学生掌握智能控制技术,收获在未来社会中应该具备的素质能力(问题解决、任务规划、团队协作、自我管理、积极创新等)。

        一、电子控制技术

        电子控制技术是面向初一学生,是初中生对智能控制技术的入门课程,是他们第一次接触电,是第一次了解电子元器件工作原理,是第一次知道各种传感器的使用方法,是第一次走进智能控制理论大门了解真实的物质世界,知道电在时时刻刻参与我们的生活。

        学习电子控制技术,不仅仅是学习一门技术,而是在学习过程中激发学生学习兴趣,培养学生创新精神,从真正意义上锻炼学生各方面能力,提高综合素质。

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        电已经广泛应用于我们生活的各个领域,这就促使学生学习电子技术的同时,必须了解生活、熟悉生活,才能提出新的创意,用电子控制技术解决实际问题。实践证明,大多数优秀作品都是和日常生活紧密相关的,学生只有会观察、会思考就能提高更好的创意,做出更好的作品。特别是看到学生在实践活动中有了新的创意,有了发现问题还要想解决问题的想法,我感到很高兴,这也是我要想的结果,它不仅是课堂知识的延伸,更重的是我要让他们自己学会解决问题,并逐渐提高这种能力,我认为这才是他们今后受益终身的能力。课余时间,我让这组学生做好实施方案,并按计划做好调查、设计、制作、调试等工作,一个月时间下来,他们做好了这个创新作品“汽车侧面盲区测距器”,他们的创意作品参加了北京市科技创新比赛,都取得了很好的成绩,2013年暑期,李欣怡、李欣慧带着她们的作品参加了在杭州举办的全国青少年电子制作锦标赛,获得了一等奖。

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        二、数字控制技术

        数字控制技术是以DP801为平台,面向初二学生,是初中生对智能控制技术的数字编程控制技术的入门课程,单片机,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成在一个芯片上。单片机由运算器,控制器,存储器,输入输出设备构成,相当于一个微型的计算机(最小系统),和计算机相比,单片机缺少了外围设备等。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。

        现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算机、家用电器、电子玩具以及鼠标等电子产品中都含有单片机。 汽车上一般配备40多片单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。

        学习单片机的知识,不仅仅是学习一门先进的科学技术,而是能通过学习单片机的过程锻炼各种能力,把各学科有效的串联起来,真正意义上提高学生的综合学习能力。

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        学生在完成自己创意作品的过程中,必然会经历多次失败面而走向成功。在作品评比中,要求学生对自己的作品做出言简意赅的文字陈述,即要有发自肺腑的感言,又要有科技文章的严谨,这就需要学生发挥出自己的文字组织、词语修饰、描述比喻等文学才能,让学生体会到基础学科学习的重要性。 

        三、C语言编程

        C语言编程是高中机器人选修课程,它是借助兴国家教育部仪器研究所开发的Ledong Scratch互动教学平台的研究,将C语言控制理论和结构与设计结合,整理相应的实验案例。在实施的过程中,通过一系列任务的完成,使学生掌握在未来社会中应该具备的素质能力。

        Ledong Scratch是一个互动性很强的教学平台,它有内置的传感器,也为学生保留开放式传感器接口,方便学生编程,实现传感器、仪器、电脑和用户之间的互动。现有的DIS系统能够迅速准确地采集数据,内置的工具也可以迅速地将数据进行平均值、差分、积分等处理。值得一提的是,Ledong Scratch互动教学平台的可持续性可以帮助学生在不同阶段的使用,完成自己创新作品,为学生现在的学习和将来大学的学习以及大学后的学习都有很大的帮助。

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        学生借助Ledong Scratch互动教学平台可以自制实验仪器;将鼠标、键盘、麦克风、摄像头这些常用的数据输入设备,改装为科学探究的仪器。学生还可以通过Ledong硬件接口将电脑改装成温度、光敏、电阻等科学探究仪器。还可以通过电动机控制电脑外部机械,实现自动控制。2014年张栩婧、狄可欣的作品参加了在北京举办的全国青少年智能控制大赛获一等奖。

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四、社团活动

        社团活动没有统一的课程标准,而培养学生的观察力、想象力和动手能力,应该是科技教师心中的标准。为了提供激发学生兴趣的平台,科技组的教师们根据现状,结合实际,制作教具,编写站本讲义,每位老师都组织了各色的科技社团,使学生的科技活动丰富多彩。

        学生刘禹杰来,课余时间勤于参加学校的科技团活动,完成了自动灭火机器人的设计与制作,让机器人自动爬上楼梯,在上升的过程中,若遇到火焰,它能自动起动灭火系统,将火焰熄灭。制作过程虽然遇到失败和挫折,但他坚信办法比困难多的信念,通过不断努力,终于调试成功,使装置达到原初的设想。

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        学生们通过科技活动,做了不少作品,这些作品在市级比赛中获得了优良成绩,获得的成绩则更加激励了他们。他们有遐想、有梦想,结合校内知识,在校外科技活动的平台上,大展伸手,放飞梦想,他们的梦想不就是未来的中国梦吗!                                        

        专家说过,如何锻炼孩子动脑,最简单的方式就是动手,动手即动脑。说到这里我有些感慨,我个人认为,学校面对90后的这些孩子开设科技实践活动课,是十分正确和必要的,虽然学生的水平千差万别,但是只要让学生动起来,他们对知识的理解、对知识的掌握、对知识的应用比没有动手的学生强很多倍,可见,技术课不但能激发学生学习兴趣,促进学生对知识的掌握,还能使学生迸发创意,培养学生具有创新精神和实践能力的新型人才,对学生的发展和民族的复兴具有深远的意义。

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