前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的技工課程彈簧管壓力計教學框架設計，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：技工教學授課的教學框架是由于學校定位和學生水平決定的，主要闡述理論結果，依據學生的能力淺顯的導入新知，這就需要依托“五星教學法”來融合設計課堂教學。
關鍵詞：五星教學法;彈簧管;融合;創新;教學框架
技工院校的學校定位及生源質量決定學校的授課方式與大專院校是有區別的。技工院校學生的學習能力及接受能力較弱，這就要求在理論授課時既要考慮學生的接受程度及其能力，同樣也要防止閉門造車，所以課堂教學設計是非常重要的環節。認知心理學家史蒂芬·平克說：“人們總是借助情境理解抽象的概念。”也就是說理解新的事物或知識需要有一定的連接或者說需要一個載體。經過認真研讀《認知心理學》之后發現，故事或實物場景可以成為新知識的載體，它能夠吸引受眾的大腦及各個器官參與。從建構主義來講，由于學生基礎差別，我們不能期待一堂課學生掌握的程度完全一樣，這就要求要引導學生去思考，只有思考才能構建知識之間的鏈接，提高自己的認知。思考交互的過程需要一個框架結構——五星教學思想，其中包含五大基本過程：聚焦問題、激活舊知、論證新知、應用新知、融會貫通。由此可見，五星教學方法遵循人的認知規律，是學習新知的方法，是筆者一貫堅持實踐的教學框架。一堂課開始以故事為切入點，通過故事拋出問題，這就實現課堂導入。下面以《彈簧管壓力計》為例闡述一堂課的教學框架的設計：
一、第一步：聚焦問題
聚焦問題強調教學要以問題或任務為中心。所學知識用來解決什么問題？與工作及就業有什么關聯？這樣才能激發學生的興趣和參與度。任何知識學習的場景的選擇是引起學生探究的關鍵點。所以故事的設計是需要緊扣這堂課的主題。舉例：發給學生幾個未吹氣氣球，讓學生吹圓。師：氣球為什么能吹圓吹大？學生回答了各種答案?？偨Y：只有內部壓力大于外部壓力時，氣球才會變形膨脹變大。發給學生幾個“吹龍玩具”（吹氣可伸縮并發出哨聲的軟塑料玩具），并提問對此玩具的發現的現象。提問學生為何未吹氣時玩具卷曲，吹氣后卷曲部分全部伸直？學生回答各種答案。總結：當吹入氣體的內部壓力大于外部大氣壓力時卷曲部分逐漸膨脹伸展，當壓力足夠大時卷曲部分全部伸直。
二、第二步：激活舊知
經總結分析后學生對“吹龍玩具”具有可伸縮性的原因及原理有了深入的感性認識。建議學生用手捏一捏吹直時玩具外殼的硬度，感受到壓力的存在。根據學生回答總結：1.當內部壓力大于外部壓力時發生彈性物質發生形變，但有兩個約束因素：一端封閉、圓形或扁形。2.根據玩具的形狀變化可以發現壓力與彈性形變是相關聯的有一定的對應關系，也就是說可以利用彈性形變的大小可以表示進入玩具氣體壓力的大小。
三、第三步：論證新知
論證新知主張在教學過程中教師要對傳授的新的知識點用舊知去論證去闡述，而不是簡單告知，論證是幫助學生建立舊的知識和新知是如何產生聯系，如何去思考理解，教授的是學習新知的方法和思維方式，當學生學會方法和思維路徑才能真正地理解新知才能掌握它。新知不過是舊知的歸納、延伸、補充等，這樣學生才能真正理解新知。1.根據第二步可以引申出測量更高壓力及增加產品使用壽命可以使用金屬材料，這樣就導入了新的理論關系。材料的更換（轉換為金屬）、壓力變大（測量范圍增加），之間有一定的數學特性（彈性原件的輸出特性）：F=f（px），x=f（px）彈性元件在被測壓力（外部壓力）的作用下，產生彈性變形，同時為恢復原狀，就會產生反抗外力的彈性力，當彈性力與外部作用力平衡時，變形停止，彈性變形與外部作用力具有一定的關系，這樣彈性變形就反映了外部作用力的大小，而外部作用力反映被測壓力的大小。由此引入并在下一步闡述彈簧管壓力計其原理。2.講解彈簧管壓力計測壓原理。彈簧管主要用于測量真空或0.1～10的3次方MPa的壓力，它是一根扁圓或者橢圓形截面的管子彎成圓弧形，管子的開口端固定于儀表接頭座上。壓力信號由接頭座引入彈簧管。管子的另一端封閉，稱為自由端。當固定端通入被測壓力時，彈簧管承受內壓，其截面形狀趨于圓形，剛度增大，彎曲的彈簧管伸展，中心角變小，封閉的自由端外移，壓力越大，自由端位移越大，自由端位移通過傳動機構帶動壓力指針轉動，指示被測壓力。
四、第四步：應用新知
應用新知即對所學知識進行熟化，加強理解和記憶的過程。一般分為理論和技能，技工院校則側重技能的培養和應用。通過技能的實踐加深對理論的理解，理論的理解又促進了技能的提升，這是一個不斷正反饋的過程。1.材料的變化及體積決定了空間和變形的大小，如何讓顯示更加直觀明了？學生討論。總結：增加放大機構，把較小的變形位移放大并指示到表盤。2.深入詳細解析彈簧管壓力計的結構。彈簧管的自由端通過拉桿帶動扇形齒輪轉動，指示出壓力值。它主要有彈簧管和一組放大機構等部分組成。彈簧管中心角越大，橢圓形截面的短軸越小，角位移就越大，所以增加彈簧管圈數，做成螺旋形或渦卷型多圈彈簧管，可以增加靈敏度（可以吹龍玩具為例進行形象的闡述），在相同角度下彈簧管橢圓形截面的短軸越小，靈敏度越高。同樣放大機構中壓力計游絲的一端與小齒輪軸固定，另一端固定在底座上，借助于游絲的彈力使小齒輪與扇形齒輪始終只有一側嚙合面嚙齒，這樣可以消除扇形齒輪與小齒輪之間因由嚙合間隙而產生的測量誤差，可見他是用于消除齒輪對指示值的影響。
五、第五步：融會貫通
融會貫通就是我們常說的“舉一反三”是比較復雜的認知技能，是創新的基礎，是看待問題不是局限于某一點而是站在系統的高度去分析認識它們，可以從以下方面去考慮。原理的應用創新。彈簧管壓力計基本原理是壓力與金屬的彈性形變的關系，是用來測壓力的，其中有兩核心點：一個是壓力，另一個是金屬形變，如果分開考慮，壓力的變化是否與其他物理參數有關聯呢？例如，溫度的變化會使密閉空間液體或氣體壓力升高，利用此關系出現了水銀溫度計，這個則是利用壓力與溫度的直接關系的應用。當壓力通入不是圓形或橢圓的金屬管而是一個兩邊較薄另外兩邊固定的盒子內有什么變化？由此可導入膜盒微壓計，其測量原理為：當壓力從引壓口、導壓管引入膜盒內，膜盒產生形變。膜盒中心向上位移，通過推桿使鉸鏈做順時針轉動，從而帶動拉桿移動。拉桿又帶動曲柄使軸逆時針轉動，從而使指針也逆時針轉動而進行壓力值指示。引申一下壓力變化是否間接影響其他量的變化？比如壓力升高會導致受壓密閉空間壁發生形變，如果密閉空間中有大量的電荷，則當外壁受到壓力發生位移時則是否影響電容量的變化？依據平行板電容器公式可清晰分析位移與電容量之間的關系。c為電容量d為兩者平行板距離，這樣就找到了壓力和電容之間的關聯關系（見公式），也就出現了另一種測量壓力的方式。并且可以通過測量電容量的變化轉換成電信號，就能實現遠距離傳輸和顯示了。我們可以再思考金屬形變，與金屬形變之間的關系量。例如，溫度，我們首先考慮如果不同金屬在相同的外界溫度條件下是否形變一樣呢？很顯然是不同的，那么當兩種金屬兩端都固定好后，外界溫度發生改變他們會有什么現象呢？由于膨脹系數不同會發生彎曲變形，利用這種變化也可以用來當作測溫計。其原理就是利用溫度與金屬膨脹形變的關系的應用（雙金屬溫度計）。我們還可以再引申一下考慮，金屬隨溫度變化發生形變外是否還有其他現象？大家可以去查資料去思考（如熱電偶、熱電阻的原理）。由此可見，根據上述幾點的分析探究可以歸納一下：1.彈性式壓力計。原理：根據彈性元件受壓后產生彈性形變的原理制成的。2.壓力變送器。原理：將壓力（差壓）信號轉換為電信號，實現壓力的遠距離檢測和控制。3.擴展的溫度測量。原理：利用不同溫度環境，不同金屬形成閉合回路，當兩端有溫差時產生電動勢，也就是利用金屬的熱電效應原理進行測量。以上擴散思維及深入探究，學生的腦洞大開可能會出現意想不到的東西出來甚至說把很多儀表測量的原理給串聯起來了。其實這也是引導學生如何去學習，如何去探究，如何創造的一個簡單的方法。學校學習最重要的是學生要學會學習的方法，思考問題的方法，解決問題的方法，學習任何知識都要從系統的角度出發，著眼于知識的聯系和規律，發掘其本質，為此要經常進行總結，善于比較和區別，這才是本質。綜上分析，在應用五星教學法的過程中，有一個重要的線索貫穿始終，就是老師和學生的聚焦不停地轉換。第一步聚焦問題，焦點在講師這里。第二步激活舊知，焦點在學員那里。第三步論證新知，焦點又轉移到講師這里。第四步應用新知，焦點再次轉移到學員那里。焦點的轉換也就是課堂教學框架設計中教師引導學生如何學習新知、掌握新知、融會貫通的一個過程。由此可見，在教學過程中，利用五星教學法設計課堂教學能循序漸進導入新知，使技工學生能較好地接受新知.
作者:陳志平 單位:山東兗礦技師學院
