STEAM教育背景下聋校物理与信息技术学科有效融合的探索

● 马文玲

一、STEAM教育的主要特征及对聋校物理教学的启示

STEAM教育最早是由美国政府提出的教育倡议，是集合了科学（Science）、技术（Technology）、工 程 （Engineering）、 艺 术 （Arts）、 数 学（Mathematics）五门学科的综合教育。STEAM教育有别于传统的单学科、重书本知识的教育方式，而是将这五门学科进行交叉融合的全新教学理念。STEAM教育具有跨学科性、情境性、探究性、协作性、体验性等新的特征。其中，跨学科性是STEAM教育最重要的核心特征，即不再过于关注学科界限，而是将重心放在特定问题上，强调利用科学、技术、工程、艺术或数学等学科相互关联的知识解决问题。

《聋校义务教育物理课程标准（2016年版）》指出，为了适应时代发展的需要，聋校义务教育物理课程应注重聋生的全面发展。STEAM教育正是通过跨学科融合为聋生提供逼近真实、富有现实意义的学习情境，以利于聋生高阶思维与积极情感的投入，形成解决复杂问题的能力，从而全面提升学生知识、能力与情意方面的核心素养，更好地应对未来社会的挑战。聋校物理教学就应该构建跨学科融合教学模式，以期实现多学科之间更有效的深度融合，发挥STEAM教育的实际教学效能，让聋生更加深入地掌握知识，促进他们的全面发展。

二、STEAM教育背景下物理与信息技术学科融合教学的积极效应

在当前的“互联网+”时代，科学技术的进步深刻影响着STEAM教育的发展，信息技术与教育全面融合，已经成为当前教育教学改革的重要内容。2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，其中明确指出：要持续推动信息技术与教育深度融合，促进两个方面水平提高。促进教育信息化从融合应用向创新发展的高阶演进，信息技术和智能技术深度融入教育全过程，推动改进教学、优化管理、提升绩效。

聋校开展信息技术教育的根本目的是培养聋生适应现代社会必备的信息素养，加快融入社会的步伐。通过现代信息技术的学习不仅使聋生能够掌握基本的信息技术技能，更重要的是学会应用这些技能进行广泛交流，康复训练，学习知识，拓宽视野，开发潜能，形成解决实际问题和终身学习的基本能力。

作为一名聋校物理教学工作者，笔者对STEAM教育中的物理（科学）和信息技术（技术）的有效融合进行了初步探索，深刻地感受到这二者的融合，可以弥补聋生听觉障碍的影响，让聋生获得丰富的感性材料，并在大脑中留下深刻的印象，通过分析顺利得出实验结论，帮助聋生建立起视听觉表象与思维之间的联系，进而提高认知水平。可以说，物理与信息技术学科的融合对聋生的全面发展起到了重要的促进作用：提升了学习兴趣和认知水平，培养了自主探究能力，增强了团队合作精神、自强自立意识等。

三、STEAM教育背景下物理和信息技术学科融合教学的实施策略

（一）设置教学情境，激发学生学习热情

物理学是研究物质、相互作用和运动规律的自然科学。由于聋生形象思维能力较强，抽象思维能力较弱，他们很难理解抽象的物理知识和概念。然而，教师可以利用STEAM教育的情境性，运用现代信息技术手段把抽象的文字变成图像、动画等形式，变复杂为简单，变抽象为具体，迅速集中聋生的注意力，调动他们的学习积极性，激发学习兴趣。例如，在讲授“声音在空气中怎样传播”时，因为聋生听不到声音，他们很难理解，那么，可以展现给学生一个动画：一个学生击鼓，鼓面的周围形成疏密相间的波动，向远处传播，并说明这个过程跟水波的波纹传导相似，由此，引导学生得出结论：声音以波的形式传播。

另外，教师可以进一步拓展延伸，以投影仪展示“人耳构造图”，向学生讲解耳朵是怎样感知声音的，让学生观察；也可以用同学中佩戴骨导式助听器的例子，进一步讲解传声的介质都有哪些。并适时鼓励学生，学习耳聋后的贝多芬利用骨传导原理仍坚持创作的执着精神。这样，联系生活实际，应用信息技术，顺利解决了教学难点，也激发了学生的积极思维和学习热情。同时，让学生感同身受，把贝多芬当作学习榜样，激励他们拥有积极的人生态度，不因听障而放弃对人生梦想的追逐。

（二）实施任务驱动，提升学生自主探究能力

任务驱动教学是教师针对教学内容设定相对应的任务，指导学生通过所学的知识来自主探究，最终达到学生对知识牢固掌握的目的。在聋校物理教学中，要合理运用信息技术，根据教学目标、教学内容及教学对象灵活采用教学方式，提倡教学方式多样化。注重采用探究式的教学方法，让聋生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养其创新精神和实践能力[1]。所以，实施任务驱动，利用信息化手段让聋生进行自主探究，可以培养他们自主学习、乐于探索和实践创新的能力。

笔者所教班级是实验班，使用的智慧教室能提供智能化应用服务的教学空间及其设备，每个学生都配备有平板电脑。在讲授“光的直线传播”前，要求学生做好预习，并布置了“举出说明光的直线传播在生活中应用实例”的作业。有的学生找到了小孔成像的动画，并形象地说明了光穿过小孔后，为什么在屏幕上形成物的倒像；有的学生找到了日食和月食形成的动画，通过模拟太阳、地球、月亮三球的位置关系，理解掌握日食和月食就是当三球运动到一条直线上时由于光的直线传播形成的。如此，通过任务驱动的教学方式，既可以直观形象地还原物理现象的本来面目，又可以让学生们在轻松的学习环境下掌握知识，让他们在完成任务的过程中开拓视野，培养STEAM教育中强调的自主探究科学精神，更好地达到物理课程的育人目的。

（三）加强小组协作，培养学生团队合作精神

STEAM教育强调协作性，为了能更好地帮助学生适应社会需求，聋校对学生团队合作精神的培养尤为重要。学生在交流与合作中，不但能够实现优势互补、促进知识建构、激发学习创造力，而且，能够培养合作意识、促进个性发展、培养良好的学习习惯。这种团队合作精神会在完成任务的同时潜移默化地融入学生的生活当中，使他们之间相互依赖、相互关联、共同合作，有效解决各种错综复杂的问题，进而打造和开发团队应变能力和持续的创新能力。

为了学生的个性发展，学校开设了信息技术的各类选修课程，有摄影摄像、智能机器人、创意3D打印、航模无人机、电脑绘画等，融入STEAM教育理念开展各项教育教学活动。如，将选修摄影摄像的同学分成小组，引导学生在拍摄过程中体验“凸透镜成像的规律”，了解光圈、快门和调焦环的作用，交流和探索如何通过增加或减少曝光量，获得最理想的色彩还原，并将小组成员拍摄的照片做成精美的电子相册，进行展示分享；将选修智能机器人的学生每三人分成一组，指导他们利用“杠杆原理”搭建投石器，利用“连杆传动和齿轮齿条等传动方式”搭建机械手臂，并且群策群力，共同完成拼装机器人、编制机器人运行程序、调试和操作机器人等任务。通过创新实践，激发学生们的动手操作能力和创新思维，培养了他们的团队合作精神，为他们在未来信息化社会中自由、平等、没有障碍地生存奠定坚实的基础。

（四）联系生活实际，树立自强自立意识

《聋校义务教育物理课程标准（2016年版）》指出：在教学设计中应注重联系聋生生活中的事例，让聋生乐于探索日常生活中的物理学道理，引导聋生从自然走向物理，从生活走向物理，从物理走向社会。在完成生活化的物理学习的过程中，学生能够感悟到物理知识应用的重要性，同时，增强了对学习物理的自信心和自豪感。

融入STEAM教育理念的物理和信息技术学科融合的课程设计，要注重这两门学科教学内容安排上的彼此关联，并与生活实际相联系。上信息技术课可能需要学生预先掌握一些物理知识，信息技术教师和物理教师要通过沟通，将这两次课安排在时间节点相近的时间段内。例如，在信息技术课中学习EXCEL表格的设计与制作时，可留如下家庭作业：设计EXCEL表格，用电能表测量家中各种常用电器所消耗的电功率，并及时记下数据，估算一年下来，以上家用电器所消耗的电能是多少。也可以通过学习“生活用电”，让学生计算当前家里电器的总功率，是否适合继续增加大功率的家用电器，从而达到安全用电的目的。这样的作业，对提高聋生的实践能力、养成良好的行为习惯、增强节能和安全意识都具有非常重要的意义。另外，学校经常组织学生参加青少年摄影、智能机器人、航模无人机、电脑绘画等竞赛，听障学生和健听学生同台竞技，取长补短、共同进步。在参加各种竞赛过程中，聋生不仅体验了成功的喜悦，受到了鼓舞，还增强了自信，树立了自尊自强自立的意识，促进了他们健康快乐成长。

当前，在进行STEAM教育教学改革的背景下，聋校物理与信息技术学科融合教学的探索中，还有大量案例和课程资源值得深入挖掘和实践。需要注意的是：物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学，除了部分不便直接操作和观察的实验可通过信息技术手段展示之外，其他能够在课堂上动手操作的实验还是应该让学生亲自动手实际操作，以培养他们的动手能力。总之，如何在聋校中将物理与信息技术学科有效融合，还需要教师要从实际出发，努力探索。教师要善于发现并培养学生的特长，激发学生的自信心、自尊心和进取心，不断将教师的外在要求内化为学生自己更高的内在要求，实现学生在已有的基础上不断发展。[2]今后，我们还将进一步拓展研究物理与其他学科之间的深度融合，为聋生核心素养的提升打下基础，帮助他们更好地适应未来社会。