八年级劳动技术“电子控制电路设计”单元在线教学的实践与思考

◎ 缪静霞

中小学劳动技术课程以技术的使用和理解为主线,以材料与工具、符号与原理、加工与制作、使用与维护等方面的知识与技能为学习内容［1］，以设计学习与操作学习为主要特征［2］。在常态线下劳技课中，教师可以通过设计一个项目、完成一件制作、满足一种需求、解决一个问题等活动，让学生经历技术活动过程，掌握基本的技术学习方法，提升应用知识与技能解决实际问题的能力。

在线教学与线下教学具有显著的差异。在线教学，尤指线上录播课，以单向传递为主，缺少师生之间面对面的互动交流，教师无法获得学生的即时反馈。在线教学的录播课短小精悍，每一节课时长控制在20—25分钟。当然，也正由于在线教学的预设性强，具有可控性、可反复学习多次回放，一定程度上满足了学生自主学习的需求。

因此，在线教学不能完全套用线下教学的教学方式，应基于在线教学的特点，进行教学设计的重构。

一、内容的重构：结构化设计

本次上海劳技学科“空中课堂”在线课程采用单元整合方法重组教学内容，在进行教学设计时首先要对单元内容进行整体分析与结构化设计。以八年级为例，根据《上海市初中劳动技术学科教学基本要求（试验本）》，八年级劳动技术包括两个部分内容：电工技术与电子技术，具体内容如表1所示。

基于课时安排与在线学习的特点，对教材内容进行整合，形成了劳动技术学科八年级“空中课堂”单元内容，如表2所示。

通过线下对八年级的学生课堂观察与交流可以发现，八年级学生对身边的家用电器、照明设备、电子产品等具象的物品比较熟悉，但对其工作原理知之甚少。他们喜欢观察电路现象，但由于八年级物理学科还未涉及电学部分的知识，学生进行电路分析存在一定的难度。因此在教学中要关注学生的知识建构，既要建立知识体系的整体观，又要循序渐进，注意新旧知识之间的关联性。

表1 八年级劳动技术学习内容［3］

表2 劳动技术学科八年级“空中课堂”单元内容

以八年级第五单元“电子控制电路设计”为例，共6课时，具体如表3所示。

我们对单元内容进行分析后可以发现，第1课时“认识电子控制电路”属于概述部分；第2课时“认识压电陶瓷片”是介绍声控传感器，与第3课时“简易声控电路”可构成“声控电路”的子单元；第4课时“认识光电传感器”与第5课时“简易光控电路”则可构成“光控电路”的子单元，最后第6课时“光控报警电路设计”既可看作是光控电路的拓展与应用，也可以看作是对之前所学内容的综合应用设计。

表3 八年级第五单元“电子控制电路设计”6课时课题

在常态线下劳技课中，第4课时至第6课时的内容可以采用项目式学习，例如，设计制作光控报警电路作为主题任务贯穿整个学习过程，在完成任务的过程中，学习相应的光电传感器、了解光控电路的组成与工作原理，最终完成电路的设计与制作。但项目式学习需要一定时间的保障，而初中“空中课堂”录播课的时长为25分钟左右，远低于常态课堂的课时，且八年级录播课每周播放时间固定在周三、周五，前后复习回顾又占用一定时间，完全采用项目式学习不可行。

因此，在远低于常态课堂的课时限制内，突出重点内容就尤为重要。在明确了单元内容之间内在联系之后，笔者需梳理每节课的重点内容。这里仅以第4课时至第6课时三节与“光控电路”相关的内容为例进行梳理后，如表4所示。

三节课同属于“光控电路”子单元，每节课侧重一个重点内容，课与课之间相互关联又相对独立，符合在线教学的学习特点与学生在线学习的认知习惯。

表4 “光控电路”相关的课题的重点内容

二、载体的选择：阶梯式递进

教学载体贮存、携带着教学信息，是教师针对一定的教学目标，在相应的教学策略指导下为传递教学内容而设计编制的教学内容的组合形式和形态。在线教学的载体选择非常重要，尤其是八年级电子控制部分的内容，载体相应的材料是学生居家学习所缺乏的，无法进行相应的实践，其难易度、实用性、趣味性直接影响到学生学习兴趣与学习动力。

以“简易光控电路”一课为例，笔者经教材分析发现，教材中电子控制电路所选用的电路涉及语音芯片，电路图相对比较复杂，如图1所示。学生进行电路分析存在一定难度。因此，在教学设计中重新选择载体，在原有教材载体“保护视力提醒器”之前，增设一个相对简单基础的光控电路——互动路灯纸电路，如图2所示。当用手遮住光敏电阻时，卡片上的路灯就会点亮。增设的载体在增加趣味性、激发学生学习兴趣的同时，使得教学难度形成阶梯式递进。

图1 八年级《劳动技术》（沪教版）中的简易光控电路图（保护视力提醒器）

图2 互动路灯纸电路及其电路图

该光控电路图与保护电路提醒器电路相比，其工作原理相似又不完全一致。相似的是，两个光控电路均由光电传感器与电阻（或可变电阻）构成分压电路，在光线变化时由于阻值的变化使得三极管导通或截止，从而使得执行器（灯或扬声器）产生信号。不同的是，两个电路中所用的光电传感器及其位置都不同，且三极管导通与截止对两个电路的后续电路或执行器所产生的效果不同。因此，增设的光控电路能较好地起到铺垫的作用。

学生对增设的光控电路进行具体组成、工作原理的分析相对较容易。在此过程中教师还提供了虚拟实验室软件搭建实验电路、微视频验证电路等在线教学的学习支持，帮助学生理解光控电路。在学生充分了解光控电路原理后，再迁移到“保护视力提醒器”电路，此时学生进行电路分析就有了一定的基础。

三、经验的关联：支架式迁移

学生的学习是一个知识建构、经验获得的过程。建构注重的是对新、旧知识之间的连接。而学习支架的使用，为学生的知识迁移提供了帮助。

（一）元器件特性的迁移

电子元器件种类繁多，通过归类、迁移，可以帮助学生记忆、理解，建构知识结构图，而不是碎片化知识。

例如，“认识光电传感器”一课中，教师将新授元器件光敏电阻、光电二极管、光电三极管与已学元器件电阻、二极管、三极管进行关联。这种关联可以体现在元器件符号的相似

性比较，如表5所示。光敏电阻、光电二极管、光电三极管的符号就是在电阻、二极管、三极管的符号上添加或改成两个方向向内的箭头，代表了接收光线，与光敏传感器的特性相关。通过对比，有助于学生加深记忆。

表5 元器件符号的关联

这种关联也可以体现在元器件特性的相关性迁移。例如，在进行光电二极管极性的判断时，教师可以引导学生从先前所学的发光二极管极性的判断方法迁移到光电二极管的判断方法，由学生自己想一想、说一说，可以通过观察外观（引脚长短、管内极片大小），多用表检测（根据二极管单向导电性）等各种方式进行判断，既能检验学生对之前所学内容的掌握情况，又能发挥学生的学习主动性。

（二）电路原理的迁移

初中生对电路现象感兴趣，但对电路原理的理解存在一定的难度。如何帮助学生建立起电路现象与电路原理的关联，实现分析简单电路的目标？这就需要提供更多学习支架。

以“简易光控电路”一课为例，在该课之前学生已经学习了“简易声控电路”，其中也涉及了声控电路的组成与工作原理。两节课均为电子控制电路，内容结构类似，因此具备迁移的条件。

图3 任务分析的迁移

首先可以从任务分析上迁移，如图3所示。左侧是前几节课所学习的“简易声控电路”一课中声控电路的任务情境——声控音乐盒的任务分析，右侧是本节课所学习的“简易光控电路”中光控电路的任务情境——互动卡片的任务分析。由于在声控电路的任务分析时就是采用“需求描述—技术分析—技术实现”的分析路径，因此此处迁移至互动卡片的分析是相对比较容易的。

其次，对于电路原理的分析也可以进行迁移。教师在基础光控电路图的分析上提供了两个学习支架：第一，引导学生先在电路图上标注结点A、B、E，借助U1、U2来进行三极管导通条件Ube大小的分析；第二，设计问题支架提供给学生填写，降低了分析原理的难度。

学生分析了基础光控电路的工作原理之后，在分析相对复杂光控电路的工作原理过程中教师提供给他们相似的学习支架。

虽然传感器、控制器、执行器均有所不同，但在前面基础光控电路的迁移与问题支架的引导中，学生在面对相对复杂的光控电路时就具备了分析的基础与能力。

内容的重构、载体的选择、经验的关联，既是线下教学经验的迁移，也是在线教学的重新审视。本次在线教学是一次挑战，也是一次机遇，促使我们对教学有更多思考与探索，给学习带来更多可能的样态。