以電子制作為載體培養聽障學生的科學素養

蔡昌玉

提高學生科學素養是實施素質教育的重要內容。所謂科學素養，指人們在科學文化方面具有的較為穩定的、內在的基本品質，其中在自然方面主要體現在物理、化學、天文、地理、生物學等教育之中，表明人們與這些知識相適應的能力行為、情感等綜合發展質量、水平和個性特點。提高科學素養，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聽障學生的觀察能力和動手能力，以此提高聽障學生的科學素養，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，在行駛之前把它調試好，不用遙控器，能自己沿著黑色的線左轉彎、右轉彎、直線前進。因此，聽障學生容易被它吸引住，很想學習智能車的制作方法。

一、培養聽障學生的觀察能力

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

筆者認為可從以下幾方面提高聽障學生的觀察能力：

（一）使聽障學生明確觀察的目的。

讓聽障學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，是重復觀察還是綜合觀察，是靜態觀察還是動態觀察。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;要減小靈敏度，500K電位器順時針方向調。

（二）引導幫助聽障學生掌握觀察方法。

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、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目的有關的具有代表性的重點現象進行觀察。

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，右電動機運轉，智能車左轉彎;智能車右電動機停止運轉，左電動機運轉，智能車右轉彎;左右電動機都轉動，智能車直線前進（若左右電動機轉速不一致，則會發生偏轉）。

4.重復觀察。典型的實驗或聽障學生觀察反應現象容易發生錯誤的，或實驗現象短暫、稍縱即逝、聽障學生不易觀察到的實驗現象，教師可重復做多次讓聽障學生重復觀察，獲得深刻正確的實驗現象。

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。對聽障學生來說是要求最高的一種觀察方法，因為聽障學生的抽象思維發展緩慢，但教師不可因此放棄教給聽障學生這種方法。在實驗中教師應巧妙地設置疑問、留下懸念促使聽障學生大膽地假設和想象。利用實驗以觀生“疑”，以趣激“疑”，以“疑”導“思”。通過分析、討論、解疑，以“思”帶知、智、能的發展。觀察是思維的觸角。例如，引導學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彎、右轉彎、直線前進呢？在學生觀察思考之后，告訴學生智能車的工作原理：（1）智能車的運動狀態是由電動機的停或轉來確定的。（2）電動機的停或轉是通過三極管的截止或導通來控制的。（3）三極管的截止或導通是由雙運放LM358的輸出端電位的高低來決定的。

（三）引導聽障學生調動各種感官積極參與觀察活動。

觀察應該通過大腦，調動眼、耳、鼻、手等多種感官，有意識、有目的地認識物理現象及其聯系，以便更好地進行分析綜合，更全面準確地認識事物。

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

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

二、提高聽障學生的動手能力

物理是一門以實驗為基礎的學科，具備基本的物理實驗操作技能是學生學習物理課程的前提和保證，加強聽障學生物理實驗操作技能培養十分重要。下面談談如何在物理實驗中培養聽障學生的基本操作技能：

（一）幫助聽障學生理解掌握物理實驗操作技能的一般過程。

中學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、實現物理過程和各種預處理、后處理過程的能力等。這些技能的學習掌握一般要經歷認知、分解練習、整體練習、應用和熟練等幾個階段。

1.認知階段。在學習一種新的操作技能的初期，學生通過教師的言語講解或觀察教師的示范操作，或閱讀教材中關于操作活動的文字說明、圖示指導，了解操作活動的性質、原理、意義和要領等，在頭腦中形成關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，教師給學生做引路示范是很有必要的。例如，筆者現場制作一輛智能車，讓聽障學生觀察整個制作過程。

2.分解練習階段。學習者經過實驗操作的認知階段，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中，教師不要急于求成，而要結合學生實際，由淺入深、循序漸進地教學，從分解動作的訓練著手。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.整體練習階段。經過上一階段的分解練習，學生已基本掌握局部動作的要領，并開始將這些動作聯系起來，但是各個動作還結合得不夠緊密。學生在反復練習過程中，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，動作的準確性、協調性、穩定性和靈活性逐漸增強，逐漸形成整體的協調動作。

4.應用和熟練階段。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用的。與此相反，物理實驗操作技能達到熟練乃是反復進行實際應用的結果。從這個意義上看，應用和熟練階段實際上是整體練習的延續。例如，“智能車電路板上各種電子元件的焊接”技能要經過多次練習、應用，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中，融入競賽內容。

首先在學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賽、廣東省青少年電子制作錦標賽、全國青少年電子制作錦標賽。

我校參加廣州市、廣東省、全國電子制作錦標賽獲獎情況一覽表：

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校唯一參賽的特殊學校。在每一次高水平的市賽、省賽、全國賽中，我校聽障學生都和健全人站在同一起跑線上進行競賽，體現了我校全面推進素質教育的辦學理念和辦學水平。

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

聽障學生的競賽總結不僅有利于提高聽障學生的技術，而且有利于培養他們良好的心理素質，使他們學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，沒有參加競賽的學生可從總結中感受到競賽的氣氛和壓力。在班級、校園內無形中營造濃厚的學術氛圍和良好的創新環境，從而激發學生開展科技學習的熱情，在潛移默化中逐漸培養聽障學生的科學素養。

參考文獻：

[1]中學物理實驗手冊.