● 馬文玲

一、STEAM教育的主要特征及對(duì)聾校物理教學(xué)的啟示

STEAM教育最早是由美國政府提出的教育倡議，是集合了科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工 程 （Engineering）、 藝 術(shù) （Arts）、 數(shù) 學(xué)（Mathematics）五門學(xué)科的綜合教育。STEAM教育有別于傳統(tǒng)的單學(xué)科、重書本知識(shí)的教育方式，而是將這五門學(xué)科進(jìn)行交叉融合的全新教學(xué)理念。STEAM教育具有跨學(xué)科性、情境性、探究性、協(xié)作性、體驗(yàn)性等新的特征。其中，跨學(xué)科性是STEAM教育最重要的核心特征，即不再過于關(guān)注學(xué)科界限，而是將重心放在特定問題上，強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)或數(shù)學(xué)等學(xué)科相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)解決問題。

《聾校義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2016年版）》指出，為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，聾校義務(wù)教育物理課程應(yīng)注重聾生的全面發(fā)展。STEAM教育正是通過跨學(xué)科融合為聾生提供逼近真實(shí)、富有現(xiàn)實(shí)意義的學(xué)習(xí)情境，以利于聾生高階思維與積極情感的投入，形成解決復(fù)雜問題的能力，從而全面提升學(xué)生知識(shí)、能力與情意方面的核心素養(yǎng)，更好地應(yīng)對(duì)未來社會(huì)的挑戰(zhàn)。聾校物理教學(xué)就應(yīng)該構(gòu)建跨學(xué)科融合教學(xué)模式，以期實(shí)現(xiàn)多學(xué)科之間更有效的深度融合，發(fā)揮STEAM教育的實(shí)際教學(xué)效能，讓聾生更加深入地掌握知識(shí)，促進(jìn)他們的全面發(fā)展。

二、STEAM教育背景下物理與信息技術(shù)學(xué)科融合教學(xué)的積極效應(yīng)

在當(dāng)前的“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步深刻影響著STEAM教育的發(fā)展，信息技術(shù)與教育全面融合，已經(jīng)成為當(dāng)前教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容。2018年4月，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，其中明確指出：要持續(xù)推動(dòng)信息技術(shù)與教育深度融合，促進(jìn)兩個(gè)方面水平提高。促進(jìn)教育信息化從融合應(yīng)用向創(chuàng)新發(fā)展的高階演進(jìn)，信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育全過程，推動(dòng)改進(jìn)教學(xué)、優(yōu)化管理、提升績效。

聾校開展信息技術(shù)教育的根本目的是培養(yǎng)聾生適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)必備的信息素養(yǎng)，加快融入社會(huì)的步伐。通過現(xiàn)代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)不僅使聾生能夠掌握基本的信息技術(shù)技能，更重要的是學(xué)會(huì)應(yīng)用這些技能進(jìn)行廣泛交流，康復(fù)訓(xùn)練，學(xué)習(xí)知識(shí)，拓寬視野，開發(fā)潛能，形成解決實(shí)際問題和終身學(xué)習(xí)的基本能力。

作為一名聾校物理教學(xué)工作者，筆者對(duì)STEAM教育中的物理（科學(xué)）和信息技術(shù)（技術(shù)）的有效融合進(jìn)行了初步探索，深刻地感受到這二者的融合，可以彌補(bǔ)聾生聽覺障礙的影響，讓聾生獲得豐富的感性材料，并在大腦中留下深刻的印象，通過分析順利得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，幫助聾生建立起視聽覺表象與思維之間的聯(lián)系，進(jìn)而提高認(rèn)知水平。可以說，物理與信息技術(shù)學(xué)科的融合對(duì)聾生的全面發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用：提升了學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知水平，培養(yǎng)了自主探究能力，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作精神、自強(qiáng)自立意識(shí)等。

三、STEAM教育背景下物理和信息技術(shù)學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)施策略

（一）設(shè)置教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

物理學(xué)是研究物質(zhì)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)。由于聾生形象思維能力較強(qiáng)，抽象思維能力較弱，他們很難理解抽象的物理知識(shí)和概念。然而，教師可以利用STEAM教育的情境性，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段把抽象的文字變成圖像、動(dòng)畫等形式，變復(fù)雜為簡單，變抽象為具體，迅速集中聾生的注意力，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。例如，在講授“聲音在空氣中怎樣傳播”時(shí)，因?yàn)槊@生聽不到聲音，他們很難理解，那么，可以展現(xiàn)給學(xué)生一個(gè)動(dòng)畫：一個(gè)學(xué)生擊鼓，鼓面的周圍形成疏密相間的波動(dòng)，向遠(yuǎn)處傳播，并說明這個(gè)過程跟水波的波紋傳導(dǎo)相似，由此，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：聲音以波的形式傳播。

另外，教師可以進(jìn)一步拓展延伸，以投影儀展示“人耳構(gòu)造圖”，向?qū)W生講解耳朵是怎樣感知聲音的，讓學(xué)生觀察；也可以用同學(xué)中佩戴骨導(dǎo)式助聽器的例子，進(jìn)一步講解傳聲的介質(zhì)都有哪些。并適時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生，學(xué)習(xí)耳聾后的貝多芬利用骨傳導(dǎo)原理仍堅(jiān)持創(chuàng)作的執(zhí)著精神。這樣，聯(lián)系生活實(shí)際，應(yīng)用信息技術(shù)，順利解決了教學(xué)難點(diǎn)，也激發(fā)了學(xué)生的積極思維和學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)，讓學(xué)生感同身受，把貝多芬當(dāng)作學(xué)習(xí)榜樣，激勵(lì)他們擁有積極的人生態(tài)度，不因聽障而放棄對(duì)人生夢想的追逐。

（二）實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)，提升學(xué)生自主探究能力

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)是教師針對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)定相對(duì)應(yīng)的任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生通過所學(xué)的知識(shí)來自主探究，最終達(dá)到學(xué)生對(duì)知識(shí)牢固掌握的目的。在聾校物理教學(xué)中，要合理運(yùn)用信息技術(shù)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)對(duì)象靈活采用教學(xué)方式，提倡教學(xué)方式多樣化。注重采用探究式的教學(xué)方法，讓聾生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[1]。所以，實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)，利用信息化手段讓聾生進(jìn)行自主探究，可以培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)、樂于探索和實(shí)踐創(chuàng)新的能力。

筆者所教班級(jí)是實(shí)驗(yàn)班，使用的智慧教室能提供智能化應(yīng)用服務(wù)的教學(xué)空間及其設(shè)備，每個(gè)學(xué)生都配備有平板電腦。在講授“光的直線傳播”前，要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)，并布置了“舉出說明光的直線傳播在生活中應(yīng)用實(shí)例”的作業(yè)。有的學(xué)生找到了小孔成像的動(dòng)畫，并形象地說明了光穿過小孔后，為什么在屏幕上形成物的倒像；有的學(xué)生找到了日食和月食形成的動(dòng)畫，通過模擬太陽、地球、月亮三球的位置關(guān)系，理解掌握日食和月食就是當(dāng)三球運(yùn)動(dòng)到一條直線上時(shí)由于光的直線傳播形成的。如此，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，既可以直觀形象地還原物理現(xiàn)象的本來面目，又可以讓學(xué)生們在輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境下掌握知識(shí)，讓他們在完成任務(wù)的過程中開拓視野，培養(yǎng)STEAM教育中強(qiáng)調(diào)的自主探究科學(xué)精神，更好地達(dá)到物理課程的育人目的。

（三）加強(qiáng)小組協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神

STEAM教育強(qiáng)調(diào)協(xié)作性，為了能更好地幫助學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求，聾校對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)尤為重要。學(xué)生在交流與合作中，不但能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)、激發(fā)學(xué)習(xí)創(chuàng)造力，而且，能夠培養(yǎng)合作意識(shí)、促進(jìn)個(gè)性發(fā)展、培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這種團(tuán)隊(duì)合作精神會(huì)在完成任務(wù)的同時(shí)潛移默化地融入學(xué)生的生活當(dāng)中，使他們之間相互依賴、相互關(guān)聯(lián)、共同合作，有效解決各種錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，進(jìn)而打造和開發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)變能力和持續(xù)的創(chuàng)新能力。

為了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，學(xué)校開設(shè)了信息技術(shù)的各類選修課程，有攝影攝像、智能機(jī)器人、創(chuàng)意3D打印、航模無人機(jī)、電腦繪畫等，融入STEAM教育理念開展各項(xiàng)教育教學(xué)活動(dòng)。如，將選修攝影攝像的同學(xué)分成小組，引導(dǎo)學(xué)生在拍攝過程中體驗(yàn)“凸透鏡成像的規(guī)律”，了解光圈、快門和調(diào)焦環(huán)的作用，交流和探索如何通過增加或減少曝光量，獲得最理想的色彩還原，并將小組成員拍攝的照片做成精美的電子相冊，進(jìn)行展示分享；將選修智能機(jī)器人的學(xué)生每三人分成一組，指導(dǎo)他們利用“杠桿原理”搭建投石器，利用“連桿傳動(dòng)和齒輪齒條等傳動(dòng)方式”搭建機(jī)械手臂，并且群策群力，共同完成拼裝機(jī)器人、編制機(jī)器人運(yùn)行程序、調(diào)試和操作機(jī)器人等任務(wù)。通過創(chuàng)新實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生們的動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)合作精神，為他們在未來信息化社會(huì)中自由、平等、沒有障礙地生存奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（四）聯(lián)系生活實(shí)際，樹立自強(qiáng)自立意識(shí)

《聾校義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2016年版）》指出：在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重聯(lián)系聾生生活中的事例，讓聾生樂于探索日常生活中的物理學(xué)道理，引導(dǎo)聾生從自然走向物理，從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。在完成生活化的物理學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生能夠感悟到物理知識(shí)應(yīng)用的重要性，同時(shí)，增強(qiáng)了對(duì)學(xué)習(xí)物理的自信心和自豪感。

融入STEAM教育理念的物理和信息技術(shù)學(xué)科融合的課程設(shè)計(jì)，要注重這兩門學(xué)科教學(xué)內(nèi)容安排上的彼此關(guān)聯(lián)，并與生活實(shí)際相聯(lián)系。上信息技術(shù)課可能需要學(xué)生預(yù)先掌握一些物理知識(shí)，信息技術(shù)教師和物理教師要通過溝通，將這兩次課安排在時(shí)間節(jié)點(diǎn)相近的時(shí)間段內(nèi)。例如，在信息技術(shù)課中學(xué)習(xí)EXCEL表格的設(shè)計(jì)與制作時(shí)，可留如下家庭作業(yè)：設(shè)計(jì)EXCEL表格，用電能表測量家中各種常用電器所消耗的電功率，并及時(shí)記下數(shù)據(jù)，估算一年下來，以上家用電器所消耗的電能是多少。也可以通過學(xué)習(xí)“生活用電”，讓學(xué)生計(jì)算當(dāng)前家里電器的總功率，是否適合繼續(xù)增加大功率的家用電器，從而達(dá)到安全用電的目的。這樣的作業(yè)，對(duì)提高聾生的實(shí)踐能力、養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣、增強(qiáng)節(jié)能和安全意識(shí)都具有非常重要的意義。另外，學(xué)校經(jīng)常組織學(xué)生參加青少年攝影、智能機(jī)器人、航模無人機(jī)、電腦繪畫等競賽，聽障學(xué)生和健聽學(xué)生同臺(tái)競技，取長補(bǔ)短、共同進(jìn)步。在參加各種競賽過程中，聾生不僅體驗(yàn)了成功的喜悅，受到了鼓舞，還增強(qiáng)了自信，樹立了自尊自強(qiáng)自立的意識(shí)，促進(jìn)了他們健康快樂成長。

當(dāng)前，在進(jìn)行STEAM教育教學(xué)改革的背景下，聾校物理與信息技術(shù)學(xué)科融合教學(xué)的探索中，還有大量案例和課程資源值得深入挖掘和實(shí)踐。需要注意的是：物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，除了部分不便直接操作和觀察的實(shí)驗(yàn)可通過信息技術(shù)手段展示之外，其他能夠在課堂上動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)還是應(yīng)該讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)際操作，以培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力?？傊?，如何在聾校中將物理與信息技術(shù)學(xué)科有效融合，還需要教師要從實(shí)際出發(fā)，努力探索。教師要善于發(fā)現(xiàn)并培養(yǎng)學(xué)生的特長，激發(fā)學(xué)生的自信心、自尊心和進(jìn)取心，不斷將教師的外在要求內(nèi)化為學(xué)生自己更高的內(nèi)在要求，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在已有的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展。[2]今后，我們還將進(jìn)一步拓展研究物理與其他學(xué)科之間的深度融合，為聾生核心素養(yǎng)的提升打下基礎(chǔ)，幫助他們更好地適應(yīng)未來社會(huì)。