以電子制作為載體培養(yǎng)聽障學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

蔡昌玉

提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。所謂科學(xué)素養(yǎng)，指人們在科學(xué)文化方面具有的較為穩(wěn)定的、內(nèi)在的基本品質(zhì)，其中在自然方面主要體現(xiàn)在物理、化學(xué)、天文、地理、生物學(xué)等教育之中，表明人們與這些知識相適應(yīng)的能力行為、情感等綜合發(fā)展質(zhì)量、水平和個性特點。提高科學(xué)素養(yǎng)，可以有各種不同的手段和途徑。從2012年12月開始，筆者通過開展電子制作活動之智能車和太空探測器的制作培養(yǎng)聽障學(xué)生的觀察能力和動手能力，以此提高聽障學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，取得了明顯成效。智能車本身非常好玩，它實際上就是一種高級玩具，在行駛之前把它調(diào)試好，不用遙控器，能自己沿著黑色的線左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、直線前進。因此，聽障學(xué)生容易被它吸引住，很想學(xué)習(xí)智能車的制作方法。

一、培養(yǎng)聽障學(xué)生的觀察能力

觀察能力，是指學(xué)生觀察實驗過程及現(xiàn)象獲得的感性認(rèn)識，通過積極思維，把觀察到的感性材料進行分析、概括、歸納，并上升為理性認(rèn)識，形成正確概念的能力。物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，是一門充滿奧妙的科學(xué)，而物理實驗里體驗物理奧妙的重要手段和途徑，則要學(xué)會觀察物理實驗里的各種現(xiàn)象，觀察物理現(xiàn)象是物理實驗過程中的核心部分。聽障學(xué)生失聰，卻有一雙明亮的眼睛，但聽障學(xué)生觀察事物時往往籠統(tǒng)、不精細(xì)，不注意事物的特點。這就要求教師在實驗教學(xué)中有意識和無意識相結(jié)合，引導(dǎo)聽障學(xué)生通過這雙明亮的眼睛集中注意力進行科學(xué)觀察，使聽障學(xué)生與健全人一樣觀察到美妙而神奇的物理現(xiàn)象。對物質(zhì)及其變化進行形象思維的同時，啟發(fā)聽障學(xué)生通過現(xiàn)象揭示本質(zhì)，使觀察上升到理性認(rèn)識。聽障學(xué)生觀察得越仔細(xì)，越能提出問題，對概念、定律就理解得越深、越透，對所學(xué)對象記得就越牢固。培養(yǎng)聽障學(xué)生觀察能力不可謂不重要。

筆者認(rèn)為可從以下幾方面提高聽障學(xué)生的觀察能力：

（一）使聽障學(xué)生明確觀察的目的。

讓聽障學(xué)生清楚每個實驗都有觀察的目的，在實驗時該觀察什么，不該觀察什么，是定性觀察還是定量觀察，是重復(fù)觀察還是綜合觀察，是靜態(tài)觀察還是動態(tài)觀察。例如，要增加智能車光耦傳感器靈敏度，500K電位器逆時針方向調(diào);要減小靈敏度，500K電位器順時針方向調(diào)。

（二）引導(dǎo)幫助聽障學(xué)生掌握觀察方法。

觀察實驗的方法大致有五種：全面觀察、重點觀察、對比觀察、重復(fù)觀察和思維性觀察。

1.全面觀察是多方面多角度進行的觀察。如智能車由電路和機械兩大部分組成。電路板上的電子元件有直流電動機、電池盒、開關(guān)、光耦傳感器、不同阻值的電阻、三極管、二極管、電位器、電解電容、穩(wěn)壓管、八腳座、、LM358集成電路塊;機械部分由主架、升降板、伸縮板、螺絲、螺栓、螺帽、墊片、主輪、尾輪、防滑圈組成。

2.重點觀察就是選擇與實驗?zāi)康挠嘘P(guān)的具有代表性的重點現(xiàn)象進行觀察。

3.對比觀察就是把兩個或兩個以上相近或相似又能區(qū)別的事物同時觀察，找出異同點的一種觀察方式。例如，智能車左電動機停止運轉(zhuǎn)，右電動機運轉(zhuǎn)，智能車左轉(zhuǎn)彎;智能車右電動機停止運轉(zhuǎn)，左電動機運轉(zhuǎn)，智能車右轉(zhuǎn)彎;左右電動機都轉(zhuǎn)動，智能車直線前進（若左右電動機轉(zhuǎn)速不一致，則會發(fā)生偏轉(zhuǎn)）。

4.重復(fù)觀察。典型的實驗或聽障學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象容易發(fā)生錯誤的，或?qū)嶒灛F(xiàn)象短暫、稍縱即逝、聽障學(xué)生不易觀察到的實驗現(xiàn)象，教師可重復(fù)做多次讓聽障學(xué)生重復(fù)觀察，獲得深刻正確的實驗現(xiàn)象。

5.思維性觀察。觀察與思維相互滲透的觀察就是思維性觀察。它是觀察中的高級形式。對聽障學(xué)生來說是要求最高的一種觀察方法，因為聽障學(xué)生的抽象思維發(fā)展緩慢，但教師不可因此放棄教給聽障學(xué)生這種方法。在實驗中教師應(yīng)巧妙地設(shè)置疑問、留下懸念促使聽障學(xué)生大膽地假設(shè)和想象。利用實驗以觀生“疑”，以趣激“疑”，以“疑”導(dǎo)“思”。通過分析、討論、解疑，以“思”帶知、智、能的發(fā)展。觀察是思維的觸角。例如，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考為什么智能車不用遙控器就能自己沿著黑色線條左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、直線前進呢？在學(xué)生觀察思考之后，告訴學(xué)生智能車的工作原理：（1）智能車的運動狀態(tài)是由電動機的停或轉(zhuǎn)來確定的。（2）電動機的?；蜣D(zhuǎn)是通過三極管的截止或?qū)▉砜刂频?。?）三極管的截止或?qū)ㄊ怯呻p運放LM358的輸出端電位的高低來決定的。

（三）引導(dǎo)聽障學(xué)生調(diào)動各種感官積極參與觀察活動。

觀察應(yīng)該通過大腦，調(diào)動眼、耳、鼻、手等多種感官，有意識、有目的地認(rèn)識物理現(xiàn)象及其聯(lián)系，以便更好地進行分析綜合，更全面準(zhǔn)確地認(rèn)識事物。

（四）培養(yǎng)聽障學(xué)生對物理的熱愛之情，為推動聽障學(xué)生養(yǎng)成樂于觀察、勤于觀察、善于觀察的良好習(xí)慣提供持久動力。

用同樣的干電池、小燈泡、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線分別組成串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，可以看到串聯(lián)電路中的小燈泡光線要暗，并聯(lián)電路中的小燈泡光線要亮，這是因為串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，并聯(lián)電路兩端的電壓與各支路兩端的電壓相等。這些趣味實驗使聽障學(xué)生感到物理王國是那樣奧秘神奇和變化無窮，對物理產(chǎn)生濃厚的興趣，對物理現(xiàn)象的觀察產(chǎn)生興趣。興趣是構(gòu)成學(xué)習(xí)動機最活潑的心理成分，是學(xué)習(xí)動力最重要的源泉。物理是我們身邊的科學(xué)。興趣是最好的老師，聽障學(xué)生只有對觀察產(chǎn)生濃厚的興趣，才能做到變被動為主動，變無心為有心，在生活中、學(xué)習(xí)中逐漸養(yǎng)成樂于觀察、勤于觀察、善于觀察的良好習(xí)慣。養(yǎng)成觀察習(xí)慣，教師可以引導(dǎo)聽障學(xué)生將所學(xué)知識與日常生活中的一些物理現(xiàn)象聯(lián)系起來，幫助聽障學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解并運用知識解決一些簡單的實際問題，從而調(diào)動聽障學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。

二、提高聽障學(xué)生的動手能力

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，具備基本的物理實驗操作技能是學(xué)生學(xué)習(xí)物理課程的前提和保證，加強聽障學(xué)生物理實驗操作技能培養(yǎng)十分重要。下面談?wù)勅绾卧谖锢韺嶒炛信囵B(yǎng)聽障學(xué)生的基本操作技能：

（一）幫助聽障學(xué)生理解掌握物理實驗操作技能的一般過程。

中學(xué)物理實驗操作技能包括選擇、裝配、使用物理實驗儀器的能力和技巧;選擇、組織和完成實驗操作、控制實驗條件、實現(xiàn)物理過程和各種預(yù)處理、后處理過程的能力等。這些技能的學(xué)習(xí)掌握一般要經(jīng)歷認(rèn)知、分解練習(xí)、整體練習(xí)、應(yīng)用和熟練等幾個階段。

1.認(rèn)知階段。在學(xué)習(xí)一種新的操作技能的初期，學(xué)生通過教師的言語講解或觀察教師的示范操作，或閱讀教材中關(guān)于操作活動的文字說明、圖示指導(dǎo)，了解操作活動的性質(zhì)、原理、意義和要領(lǐng)等，在頭腦中形成關(guān)于操作活動的映像和初步概念。它是一個感知、記憶、想象和形象思維活動的過程。

在這一階段中，教師給學(xué)生做引路示范是很有必要的。例如，筆者現(xiàn)場制作一輛智能車，讓聽障學(xué)生觀察整個制作過程。

2.分解練習(xí)階段。學(xué)習(xí)者經(jīng)過實驗操作的認(rèn)知階段，在頭腦中形成實驗操作映像，然后開始模仿這種操作活動。在物理實驗基本操作教學(xué)中，教師不要急于求成，而要結(jié)合學(xué)生實際，由淺入深、循序漸進地教學(xué)，從分解動作的訓(xùn)練著手。例如：智能車的制作分為電路部分的制作和機械部分的組裝。電路部分先焊接小的電子元件，再焊接大的電子元件。

3.整體練習(xí)階段。經(jīng)過上一階段的分解練習(xí)，學(xué)生已基本掌握局部動作的要領(lǐng)，并開始將這些動作聯(lián)系起來，但是各個動作還結(jié)合得不夠緊密。學(xué)生在反復(fù)練習(xí)過程中，動作的緊張性會逐步消失，動作的視覺控制會逐步減弱，動覺控制則逐步增強，動作間的互相干擾和各種多余動作逐漸減少，動作的準(zhǔn)確性、協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性和靈活性逐漸增強，逐漸形成整體的協(xié)調(diào)動作。

4.應(yīng)用和熟練階段。物理實驗活動是由各種實驗操作活動按一定順序組織而成的。應(yīng)用是使形成的物理實驗操作技能“組塊”融合到整個實驗活動中的過程。物理實驗操作技能通常不是在達到熟練之后才進行實際應(yīng)用的。與此相反，物理實驗操作技能達到熟練乃是反復(fù)進行實際應(yīng)用的結(jié)果。從這個意義上看，應(yīng)用和熟練階段實際上是整體練習(xí)的延續(xù)。例如，“智能車電路板上各種電子元件的焊接”技能要經(jīng)過多次練習(xí)、應(yīng)用，才能從模仿、定勢達到熟練的程度。

（二）在制作智能車的實驗教學(xué)中，融入競賽內(nèi)容。

首先在學(xué)校開展了智能車制作競賽，之后參加了廣州市青少年電子制作錦標(biāo)賽、廣東省青少年電子制作錦標(biāo)賽、全國青少年電子制作錦標(biāo)賽。

我校參加廣州市、廣東省、全國電子制作錦標(biāo)賽獲獎情況一覽表：

廣州市賽和廣東省賽，我校均是廣州市、廣東省幾十所特殊學(xué)校唯一參賽的特殊學(xué)校。在每一次高水平的市賽、省賽、全國賽中，我校聽障學(xué)生都和健全人站在同一起跑線上進行競賽，體現(xiàn)了我校全面推進素質(zhì)教育的辦學(xué)理念和辦學(xué)水平。

（三）每一次競賽結(jié)束后，每個參賽聽障學(xué)生都要對競賽過程進行反思，及時總結(jié)經(jīng)驗和不足。

聽障學(xué)生的競賽總結(jié)不僅有利于提高聽障學(xué)生的技術(shù)，而且有利于培養(yǎng)他們良好的心理素質(zhì)，使他們學(xué)會正確面對成功和失敗，形成勇于拼搏、不斷進取的精神。同時，沒有參加競賽的學(xué)生可從總結(jié)中感受到競賽的氣氛和壓力。在班級、校園內(nèi)無形中營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍和良好的創(chuàng)新環(huán)境，從而激發(fā)學(xué)生開展科技學(xué)習(xí)的熱情，在潛移默化中逐漸培養(yǎng)聽障學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]中學(xué)物理實驗手冊.