魏建芳

摘要：動(dòng)手操作能讓學(xué)生在掌握手工設(shè)計(jì)與制作等基本技能的基礎(chǔ)上得到綜合實(shí)踐能力的提升。航模課程的推進(jìn)強(qiáng)調(diào)真實(shí)的情境創(chuàng)設(shè)，鼓勵(lì)學(xué)生拿起各種工具，親自動(dòng)手，學(xué)以致用。具體路徑有：親手觸摸，初步感知;分步操作，明確思路;組裝試飛，解決問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：動(dòng)手操作觸摸組裝發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題

著名心理學(xué)家皮亞杰說(shuō)：“兒童的思維是從動(dòng)作開(kāi)始的，切斷動(dòng)作與思維的聯(lián)系，思維就不能得到發(fā)展?！毙W(xué)生以具體形象思維為主，因而在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的潛力，注重學(xué)生動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中感知，通過(guò)自己的努力解決問(wèn)題，獲取知識(shí)。動(dòng)手操作是綜合實(shí)踐活動(dòng)的基本載體，能讓學(xué)生在掌握手工設(shè)計(jì)與制作等基本技能的基礎(chǔ)上得到綜合實(shí)踐能力的提升。它要求學(xué)生手、眼、腦、口等多種感官協(xié)調(diào)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，在親身體驗(yàn)、直接感知中獲得能力的提升。

航模課程是中華中學(xué)附屬小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)校本課程的一部分，也是《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》中“創(chuàng)意物化”的具體體現(xiàn)。本內(nèi)容的教學(xué)，我們打破了原有的課堂模式，主要采用了讓學(xué)生親自動(dòng)手操作的教學(xué)方式，啟發(fā)學(xué)生以個(gè)人和小組為單位，充分發(fā)揮想象力，以“造物”的形式，完成一件個(gè)性化的創(chuàng)意作品。該課程的推進(jìn)強(qiáng)調(diào)真實(shí)的情境創(chuàng)設(shè)，鼓勵(lì)學(xué)生拿起各種工具，親自動(dòng)手，學(xué)以致用。此過(guò)程中，學(xué)生邊做邊學(xué)，知識(shí)的學(xué)習(xí)與問(wèn)題的解決同步進(jìn)行。本文以中華中學(xué)附屬小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)校本課程“航?！敝械摹稛o(wú)人機(jī)，飛起來(lái)！》為例，闡釋相關(guān)做法。

一、親手觸摸，初步感知

小學(xué)生正處在形象思維向邏輯思維過(guò)渡的階段，這一階段的學(xué)習(xí)特別需要直觀形象的支撐。因而，借助直觀體驗(yàn)開(kāi)展教學(xué)是非常重要的手段。為學(xué)生提供可以看一看、摸一摸的環(huán)境，把視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)調(diào)動(dòng)起來(lái)，有助于他們更好地認(rèn)識(shí)、理解新事物。

在之前的課上，學(xué)生已經(jīng)通過(guò)3D打印熟悉了無(wú)人機(jī)的外殼，但對(duì)無(wú)人機(jī)的芯片、電機(jī)卻比較陌生，是第一次接觸。讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)這些部件的外觀及作用，是接下來(lái)正確組裝的基礎(chǔ)。由此，筆者與學(xué)生展開(kāi)如下對(duì)話——

師無(wú)人機(jī)飛行需要哪些條件？用什么硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)？我們先來(lái)觸摸感知一下無(wú)人機(jī)的部件。

（學(xué)生觀察觸摸。）

師組合好的機(jī)架和蓋板可以飛起來(lái)嗎？

生不能。

師為什么？你認(rèn)為還需要什么？

生還需要電子芯片，那樣就可以遙控它了。

生還要有機(jī)翼，沒(méi)有升力無(wú)人機(jī)飛不起來(lái)的。

生還需要?jiǎng)恿Α?/p>

……

師大家想得很周到！那接下來(lái)我們一起到材料盒里找一找，看看有哪些零部件能幫助無(wú)人機(jī)飛起來(lái)。大家大膽猜一猜它的用處，并把你的猜想告訴老師，我們一起驗(yàn)證你的猜想。提醒一下大家，無(wú)人機(jī)的很多部件都屬于電子元器件，比較精密，接觸的時(shí)候要輕拿輕放，同時(shí)還要避免靜電的損傷，所以觸摸時(shí)請(qǐng)戴上橡膠手套。

（學(xué)生小組活動(dòng)，認(rèn)識(shí)飛控、電池、電機(jī)、槳葉等零部件。）

生這塊板子上有很多電路，我猜是控制無(wú)人機(jī)的。

師對(duì)。這塊板子的名字叫飛行控制器，也簡(jiǎn)稱“飛控”。仔細(xì)觀察飛控，它上面除了電路還有很多小模塊，上面有英文的縮寫(xiě)，比如GPS，你們知道它的意思嗎？它具備什么功能？

生我知道，GPS是導(dǎo)航的，是讓無(wú)人機(jī)在飛行的時(shí)候告訴我們它在哪里。

師推測(cè)很合理。

生老師，這里寫(xiě)著3.8 V，這個(gè)是電池，提供動(dòng)力用的，沒(méi)電肯定飛不了。

師你觀察得真仔細(xì)，這么快就找到正確答案了。

上述教學(xué)，教師以核心問(wèn)題“無(wú)人機(jī)飛行需要哪些條件？用什么硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)？”引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察觸摸、主動(dòng)思考感知無(wú)人機(jī)各部件的作用，然后啟發(fā)他們通過(guò)合理推測(cè)認(rèn)識(shí)無(wú)人機(jī)飛行控制器上的相關(guān)文字，更充分地認(rèn)識(shí)其作用。在此過(guò)程中，學(xué)生的思維得到了螺旋式提升。而且，教師提醒學(xué)生接觸電子元器件時(shí)戴上手套，也讓學(xué)生初步樹(shù)立了規(guī)范操作的意識(shí)。

二、分步操作，明確思路

缺乏明確操作思路的動(dòng)手操作，會(huì)讓教學(xué)進(jìn)入凌亂、無(wú)序的低效狀態(tài)。規(guī)避這一問(wèn)題的有效方法是：分步操作。

《無(wú)人機(jī)，飛起來(lái)！》一課，有計(jì)劃、有步驟地組裝無(wú)人機(jī)相當(dāng)重要，這是試飛的前提。此環(huán)節(jié)，為了讓學(xué)生明確組裝思路，筆者先讓小組內(nèi)商議組裝流程，然后由組長(zhǎng)向全班闡述，由大家判斷是否合理——

師現(xiàn)在大家手頭有這么多器材，我們要開(kāi)始組裝了，小組內(nèi)討論一下你們的組裝流程。

生我們小組認(rèn)為應(yīng)該從飛控那里開(kāi)始組裝，然后裝電池，最后裝螺旋槳。

師能不能介紹得再詳細(xì)一點(diǎn)，按步驟說(shuō)。

生第一步，安裝飛控;第二步，安裝電池和電機(jī);第三步，安裝槳葉;第四步，安裝蓋板。

師有不同意見(jiàn)嗎？沒(méi)有的話，同學(xué)們就照這個(gè)流程試試看。第一步，安裝飛控。注意，飛控上的指示燈除了有標(biāo)志電源的作用，還能告訴我們無(wú)人機(jī)前進(jìn)的方向。第二步，安裝電池和電機(jī)，要注意動(dòng)作輕且準(zhǔn)確。第三步，安裝槳葉。第四步，安裝蓋板。

（學(xué)生操作。）

生奇怪，我安裝蓋板時(shí)總會(huì)碰到已經(jīng)安裝好的槳葉，感覺(jué)會(huì)影響槳葉的作用發(fā)揮，是不是改一改流程會(huì)更好？

生是的。我也覺(jué)得要先裝蓋板，否則總被碰到，槳葉會(huì)受損的。

生裝的時(shí)候要注意保護(hù)線路。

師為什么？

生線路受損，無(wú)人機(jī)肯定飛不起來(lái)。

師說(shuō)得有理！我們?cè)O(shè)想一下，如果沒(méi)有整理好線路，蓋上蓋板之后，擰緊螺絲時(shí)如果將連接線壓斷了，那無(wú)人機(jī)就飛不起來(lái)了。好的，最后再安裝槳葉。還有人要補(bǔ)充嗎？

生 沒(méi)有。

師好的，那我們按調(diào)整后的流程開(kāi)始組裝。

（學(xué)生組裝無(wú)人機(jī)。）

分步操作后，學(xué)生明確了動(dòng)手思路，無(wú)疑會(huì)提升操作質(zhì)量。上述教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生自主商議操作流程，并啟發(fā)他們根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)分步操作。操作時(shí)，教師和學(xué)生一起觀照細(xì)節(jié)，每完成一個(gè)步驟就停下來(lái)，及時(shí)反饋出現(xiàn)的問(wèn)題和確定解決問(wèn)題的辦法。一步步操作下來(lái)，組裝無(wú)人機(jī)的流程便深刻地留在學(xué)生大腦中了。而且，在操作過(guò)程中，教師還會(huì)讓已經(jīng)完成的小組幫助進(jìn)度較慢的小組，相互檢查是否安裝正確，保證全班的安裝進(jìn)度一致。一個(gè)操作流程下來(lái)，每個(gè)學(xué)生都對(duì)操作方法了然于胸。

三、組裝試飛，解決問(wèn)題

在《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》中，問(wèn)題解決作為小學(xué)階段的具體目標(biāo)，其重要性顯而易見(jiàn)。善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能自主解決問(wèn)題，是綜合實(shí)踐活動(dòng)課程實(shí)施中不可缺少的重要能力，能激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手靈感及創(chuàng)造力。相對(duì)于教師直接規(guī)定操作方法和步驟的做法，讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤的過(guò)程中一步步明確操作方法和要領(lǐng)，得到能力的提升，效果明顯更好。

《無(wú)人機(jī)，飛起來(lái)！》一課，無(wú)人機(jī)槳葉的正確安裝是保證其正常飛行的重要條件之一。教學(xué)中，筆者沒(méi)有提前講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，而是進(jìn)行直接引導(dǎo)——

師首先要表?yè)P(yáng)同學(xué)們，你們通過(guò)自己的努力完成了無(wú)人機(jī)的組裝?，F(xiàn)在，我們一起來(lái)看看它們能不能飛起來(lái)。分小組到試飛區(qū)試飛。

（組裝好無(wú)人機(jī)的小組到試飛區(qū)域，由教師引導(dǎo)試飛，記錄試飛情況。初次試飛，沒(méi)有一個(gè)小組成功。）

師我們滿懷希望來(lái)試飛，結(jié)果沒(méi)有一個(gè)小組成功。想一想問(wèn)題會(huì)出在哪里？

（出示表1。）

生我們組的線連錯(cuò)了，這個(gè)線有不同顏色的，有白有藍(lán)還有紅。

師那你們?cè)僦匦聡L試一下線路連接。

生我們組應(yīng)該是槳葉裝錯(cuò)了，槳葉有兩種。

師哦，你發(fā)現(xiàn)了！是的，槳葉表面上看起來(lái)是一樣的，可是它們是不同的，標(biāo)識(shí)很小很小。還有沒(méi)有其他猜測(cè)？

生有可能是線沒(méi)有整理好，會(huì)不會(huì)被壓斷了？

師組裝無(wú)人機(jī)，我們都很關(guān)注它能不能飛起來(lái)，但老師覺(jué)得更重要的是在組裝過(guò)程中你們能不能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及是怎么解決這個(gè)問(wèn)題的。當(dāng)遇到問(wèn)題，能夠自己解決，組裝過(guò)程會(huì)更有價(jià)值。先請(qǐng)槳葉出現(xiàn)問(wèn)題的小組描述一下你們小組試飛時(shí)無(wú)人機(jī)的狀態(tài)。

生四個(gè)槳葉都在轉(zhuǎn)動(dòng)，但并沒(méi)有飛起來(lái)，好像升力不夠。

生一側(cè)兩個(gè)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)比較快，另一側(cè)兩個(gè)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)比較慢，有傾斜的現(xiàn)象。

師一般情況下，無(wú)人機(jī)飛不起來(lái)可能主要有四種可能：一是飛控有故障;二是線路故障，比如斷了;三是電池低電;四是槳葉安裝不正確。從剛才的情況來(lái)看，我們的槳葉安裝可能出現(xiàn)了失誤。部分同學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，槳葉上方標(biāo)有字母，兩個(gè)槳葉是A，兩個(gè)槳葉是B。安裝的時(shí)候，最重要的原則之一就是對(duì)角安裝相同的槳葉。大家自己看看自己剛剛安裝的是不是錯(cuò)了？

生老師，我們小組就是對(duì)角安裝相同的槳葉，怎么也飛不起來(lái)呢？

師這種情況下，你可以試試將A和B對(duì)調(diào)。

（學(xué)生嘗試對(duì)調(diào)，再次試飛時(shí)無(wú)人機(jī)順利飛行。）

生我知道了，槳葉裝反了之后，它旋轉(zhuǎn)時(shí)給無(wú)人機(jī)帶來(lái)的不是升力，而是向下的力。

師你的結(jié)論完全正確。所以，在組裝操作過(guò)程中，我們首先要做的是觀察，而不是急于操作。接下來(lái)，請(qǐng)各小組修正自己的無(wú)人機(jī)，調(diào)試結(jié)束后再次試飛。

（各小組檢查問(wèn)題，再次試飛，最后都試飛成功。）

上述教學(xué)最明顯的特點(diǎn)就是將思考的權(quán)利完全下放，讓學(xué)生自己通過(guò)動(dòng)手操作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，陳述問(wèn)題，然后一起交流、推測(cè)、分析，再次動(dòng)手操作，最后找到解決問(wèn)題的辦法。在此過(guò)程中，他們的動(dòng)手能力、表述能力、反思能力等，都得到了協(xié)同發(fā)展。

綜合實(shí)踐活動(dòng)課程推進(jìn)過(guò)程中，教師要積極創(chuàng)設(shè)條件，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作，讓他們?cè)趧?dòng)手操作中學(xué)會(huì)主動(dòng)思考，在主動(dòng)思考中形成認(rèn)知，在形成認(rèn)知的過(guò)程中發(fā)展多種能力，發(fā)展綜合素養(yǎng)。