以电子制作为载体培养听障学生的科学素养

蔡昌玉

提高学生科学素养是实施素质教育的重要内容。所谓科学素养，指人们在科学文化方面具有的较为稳定的、内在的基本品质，其中在自然方面主要体现在物理、化学、天文、地理、生物学等教育之中，表明人们与这些知识相适应的能力行为、情感等综合发展质量、水平和个性特点。提高科学素养，可以有各种不同的手段和途径。从2012年12月开始，笔者通过开展电子制作活动之智能车和太空探测器的制作培养听障学生的观察能力和动手能力，以此提高听障学生的科学素养，取得了明显成效。智能车本身非常好玩，它实际上就是一种高级玩具，在行驶之前把它调试好，不用遥控器，能自己沿着黑色的线左转弯、右转弯、直线前进。因此，听障学生容易被它吸引住，很想学习智能车的制作方法。

一、培养听障学生的观察能力

观察能力，是指学生观察实验过程及现象获得的感性认识，通过积极思维，把观察到的感性材料进行分析、概括、归纳，并上升为理性认识，形成正确概念的能力。物理是一门以实验为基础的自然学科，是一门充满奥妙的科学，而物理实验里体验物理奥妙的重要手段和途径，则要学会观察物理实验里的各种现象，观察物理现象是物理实验过程中的核心部分。听障学生失聪，却有一双明亮的眼睛，但听障学生观察事物时往往笼统、不精细，不注意事物的特点。这就要求教师在实验教学中有意识和无意识相结合，引导听障学生通过这双明亮的眼睛集中注意力进行科学观察，使听障学生与健全人一样观察到美妙而神奇的物理现象。对物质及其变化进行形象思维的同时，启发听障学生通过现象揭示本质，使观察上升到理性认识。听障学生观察得越仔细，越能提出问题，对概念、定律就理解得越深、越透，对所学对象记得就越牢固。培养听障学生观察能力不可谓不重要。

笔者认为可从以下几方面提高听障学生的观察能力：

（一）使听障学生明确观察的目的。

让听障学生清楚每个实验都有观察的目的，在实验时该观察什么，不该观察什么，是定性观察还是定量观察，是重复观察还是综合观察，是静态观察还是动态观察。例如，要增加智能车光耦传感器灵敏度，500K电位器逆时针方向调;要减小灵敏度，500K电位器顺时针方向调。

（二）引导帮助听障学生掌握观察方法。

观察实验的方法大致有五种：全面观察、重点观察、对比观察、重复观察和思维性观察。

1.全面观察是多方面多角度进行的观察。如智能车由电路和机械两大部分组成。电路板上的电子元件有直流电动机、电池盒、开关、光耦传感器、不同阻值的电阻、三极管、二极管、电位器、电解电容、稳压管、八脚座、、LM358集成电路块;机械部分由主架、升降板、伸缩板、螺丝、螺栓、螺帽、垫片、主轮、尾轮、防滑圈组成。

2.重点观察就是选择与实验目的有关的具有代表性的重点现象进行观察。

3.对比观察就是把两个或两个以上相近或相似又能区别的事物同时观察，找出异同点的一种观察方式。例如，智能车左电动机停止运转，右电动机运转，智能车左转弯;智能车右电动机停止运转，左电动机运转，智能车右转弯;左右电动机都转动，智能车直线前进（若左右电动机转速不一致，则会发生偏转）。

4.重复观察。典型的实验或听障学生观察反应现象容易发生错误的，或实验现象短暂、稍纵即逝、听障学生不易观察到的实验现象，教师可重复做多次让听障学生重复观察，获得深刻正确的实验现象。

5.思维性观察。观察与思维相互渗透的观察就是思维性观察。它是观察中的高级形式。对听障学生来说是要求最高的一种观察方法，因为听障学生的抽象思维发展缓慢，但教师不可因此放弃教给听障学生这种方法。在实验中教师应巧妙地设置疑问、留下悬念促使听障学生大胆地假设和想象。利用实验以观生“疑”，以趣激“疑”，以“疑”导“思”。通过分析、讨论、解疑，以“思”带知、智、能的发展。观察是思维的触角。例如，引导学生观察思考为什么智能车不用遥控器就能自己沿着黑色线条左转弯、右转弯、直线前进呢？在学生观察思考之后，告诉学生智能车的工作原理：（1）智能车的运动状态是由电动机的停或转来确定的。（2）电动机的停或转是通过三极管的截止或导通来控制的。（3）三极管的截止或导通是由双运放LM358的输出端电位的高低来决定的。

（三）引导听障学生调动各种感官积极参与观察活动。

观察应该通过大脑，调动眼、耳、鼻、手等多种感官，有意识、有目的地认识物理现象及其联系，以便更好地进行分析综合，更全面准确地认识事物。

（四）培养听障学生对物理的热爱之情，为推动听障学生养成乐于观察、勤于观察、善于观察的良好习惯提供持久动力。

用同样的干电池、小灯泡、电流表、电压表、开关、导线分别组成串联电路和并联电路，可以看到串联电路中的小灯泡光线要暗，并联电路中的小灯泡光线要亮，这是因为串联电路的总电压等于各部分电路电压之和，并联电路两端的电压与各支路两端的电压相等。这些趣味实验使听障学生感到物理王国是那样奥秘神奇和变化无穷，对物理产生浓厚的兴趣，对物理现象的观察产生兴趣。兴趣是构成学习动机最活泼的心理成分，是学习动力最重要的源泉。物理是我们身边的科学。兴趣是最好的老师，听障学生只有对观察产生浓厚的兴趣，才能做到变被动为主动，变无心为有心，在生活中、学习中逐渐养成乐于观察、勤于观察、善于观察的良好习惯。养成观察习惯，教师可以引导听障学生将所学知识与日常生活中的一些物理现象联系起来，帮助听障学生加深对所学知识的理解并运用知识解决一些简单的实际问题，从而调动听障学生学习物理的积极性。

二、提高听障学生的动手能力

物理是一门以实验为基础的学科，具备基本的物理实验操作技能是学生学习物理课程的前提和保证，加强听障学生物理实验操作技能培养十分重要。下面谈谈如何在物理实验中培养听障学生的基本操作技能：

（一）帮助听障学生理解掌握物理实验操作技能的一般过程。

中学物理实验操作技能包括选择、装配、使用物理实验仪器的能力和技巧;选择、组织和完成实验操作、控制实验条件、实现物理过程和各种预处理、后处理过程的能力等。这些技能的学习掌握一般要经历认知、分解练习、整体练习、应用和熟练等几个阶段。

1.认知阶段。在学习一种新的操作技能的初期，学生通过教师的言语讲解或观察教师的示范操作，或阅读教材中关于操作活动的文字说明、图示指导，了解操作活动的性质、原理、意义和要领等，在头脑中形成关于操作活动的映像和初步概念。它是一个感知、记忆、想象和形象思维活动的过程。

在这一阶段中，教师给学生做引路示范是很有必要的。例如，笔者现场制作一辆智能车，让听障学生观察整个制作过程。

2.分解练习阶段。学习者经过实验操作的认知阶段，在头脑中形成实验操作映像，然后开始模仿这种操作活动。在物理实验基本操作教学中，教师不要急于求成，而要结合学生实际，由浅入深、循序渐进地教学，从分解动作的训练着手。例如：智能车的制作分为电路部分的制作和机械部分的组装。电路部分先焊接小的电子元件，再焊接大的电子元件。

3.整体练习阶段。经过上一阶段的分解练习，学生已基本掌握局部动作的要领，并开始将这些动作联系起来，但是各个动作还结合得不够紧密。学生在反复练习过程中，动作的紧张性会逐步消失，动作的视觉控制会逐步减弱，动觉控制则逐步增强，动作间的互相干扰和各种多余动作逐渐减少，动作的准确性、协调性、稳定性和灵活性逐渐增强，逐渐形成整体的协调动作。

4.应用和熟练阶段。物理实验活动是由各种实验操作活动按一定顺序组织而成的。应用是使形成的物理实验操作技能“组块”融合到整个实验活动中的过程。物理实验操作技能通常不是在达到熟练之后才进行实际应用的。与此相反，物理实验操作技能达到熟练乃是反复进行实际应用的结果。从这个意义上看，应用和熟练阶段实际上是整体练习的延续。例如，“智能车电路板上各种电子元件的焊接”技能要经过多次练习、应用，才能从模仿、定势达到熟练的程度。

（二）在制作智能车的实验教学中，融入竞赛内容。

首先在学校开展了智能车制作竞赛，之后参加了广州市青少年电子制作锦标赛、广东省青少年电子制作锦标赛、全国青少年电子制作锦标赛。

我校参加广州市、广东省、全国电子制作锦标赛获奖情况一览表：

广州市赛和广东省赛，我校均是广州市、广东省几十所特殊学校唯一参赛的特殊学校。在每一次高水平的市赛、省赛、全国赛中，我校听障学生都和健全人站在同一起跑线上进行竞赛，体现了我校全面推进素质教育的办学理念和办学水平。

（三）每一次竞赛结束后，每个参赛听障学生都要对竞赛过程进行反思，及时总结经验和不足。

听障学生的竞赛总结不仅有利于提高听障学生的技术，而且有利于培养他们良好的心理素质，使他们学会正确面对成功和失败，形成勇于拼搏、不断进取的精神。同时，没有参加竞赛的学生可从总结中感受到竞赛的气氛和压力。在班级、校园内无形中营造浓厚的学术氛围和良好的创新环境，从而激发学生开展科技学习的热情，在潜移默化中逐渐培养听障学生的科学素养。

参考文献：

[1]中学物理实验手册.