综合实践活动中的动手操作

魏建芳

摘要：动手操作能让学生在掌握手工设计与制作等基本技能的基础上得到综合实践能力的提升。航模课程的推进强调真实的情境创设，鼓励学生拿起各种工具，亲自动手，学以致用。具体路径有：亲手触摸，初步感知;分步操作，明确思路;组装试飞，解决问题。

关键词：动手操作触摸组装发现问题解决问题

著名心理学家皮亚杰说：“儿童的思维是从动作开始的，切断动作与思维的联系，思维就不能得到发展。”小学生以具体形象思维为主，因而在学习的过程中，教师应该充分发挥学生的潜力，注重学生动手操作能力的培养，让学生在实践中感知，通过自己的努力解决问题，获取知识。动手操作是综合实践活动的基本载体，能让学生在掌握手工设计与制作等基本技能的基础上得到综合实践能力的提升。它要求学生手、眼、脑、口等多种感官协调参与学习活动，在亲身体验、直接感知中获得能力的提升。

航模课程是中华中学附属小学综合实践活动校本课程的一部分，也是《中小学综合实践活动课程指导纲要》中“创意物化”的具体体现。本内容的教学，我们打破了原有的课堂模式，主要采用了让学生亲自动手操作的教学方式，启发学生以个人和小组为单位，充分发挥想象力，以“造物”的形式，完成一件个性化的创意作品。该课程的推进强调真实的情境创设，鼓励学生拿起各种工具，亲自动手，学以致用。此过程中，学生边做边学，知识的学习与问题的解决同步进行。本文以中华中学附属小学综合实践活动校本课程“航模”中的《无人机，飞起来！》为例，阐释相关做法。

一、亲手触摸，初步感知

小学生正处在形象思维向逻辑思维过渡的阶段，这一阶段的学习特别需要直观形象的支撑。因而，借助直观体验开展教学是非常重要的手段。为学生提供可以看一看、摸一摸的环境，把视觉、听觉、触觉调动起来，有助于他们更好地认识、理解新事物。

在之前的课上，学生已经通过3D打印熟悉了无人机的外壳，但对无人机的芯片、电机却比较陌生，是第一次接触。让学生直观地认识这些部件的外观及作用，是接下来正确组装的基础。由此，笔者与学生展开如下对话——

师无人机飞行需要哪些条件？用什么硬件来实现？我们先来触摸感知一下无人机的部件。

（学生观察触摸。）

师组合好的机架和盖板可以飞起来吗？

生不能。

师为什么？你认为还需要什么？

生还需要电子芯片，那样就可以遥控它了。

生还要有机翼，没有升力无人机飞不起来的。

生还需要动力。

……

师大家想得很周到！那接下来我们一起到材料盒里找一找，看看有哪些零部件能帮助无人机飞起来。大家大胆猜一猜它的用处，并把你的猜想告诉老师，我们一起验证你的猜想。提醒一下大家，无人机的很多部件都属于电子元器件，比较精密，接触的时候要轻拿轻放，同时还要避免静电的损伤，所以触摸时请戴上橡胶手套。

（学生小组活动，认识飞控、电池、电机、桨叶等零部件。）

生这块板子上有很多电路，我猜是控制无人机的。

师对。这块板子的名字叫飞行控制器，也简称“飞控”。仔细观察飞控，它上面除了电路还有很多小模块，上面有英文的缩写，比如GPS，你们知道它的意思吗？它具备什么功能？

生我知道，GPS是导航的，是让无人机在飞行的时候告诉我们它在哪里。

师推测很合理。

生老师，这里写着3.8 V，这个是电池，提供动力用的，没电肯定飞不了。

师你观察得真仔细，这么快就找到正确答案了。

上述教学，教师以核心问题“无人机飞行需要哪些条件？用什么硬件来实现？”引导学生通过观察触摸、主动思考感知无人机各部件的作用，然后启发他们通过合理推测认识无人机飞行控制器上的相关文字，更充分地认识其作用。在此过程中，学生的思维得到了螺旋式提升。而且，教师提醒学生接触电子元器件时戴上手套，也让学生初步树立了规范操作的意识。

二、分步操作，明确思路

缺乏明确操作思路的动手操作，会让教学进入凌乱、无序的低效状态。规避这一问题的有效方法是：分步操作。

《无人机，飞起来！》一课，有计划、有步骤地组装无人机相当重要，这是试飞的前提。此环节，为了让学生明确组装思路，笔者先让小组内商议组装流程，然后由组长向全班阐述，由大家判断是否合理——

师现在大家手头有这么多器材，我们要开始组装了，小组内讨论一下你们的组装流程。

生我们小组认为应该从飞控那里开始组装，然后装电池，最后装螺旋桨。

师能不能介绍得再详细一点，按步骤说。

生第一步，安装飞控;第二步，安装电池和电机;第三步，安装桨叶;第四步，安装盖板。

师有不同意见吗？没有的话，同学们就照这个流程试试看。第一步，安装飞控。注意，飞控上的指示灯除了有标志电源的作用，还能告诉我们无人机前进的方向。第二步，安装电池和电机，要注意动作轻且准确。第三步，安装桨叶。第四步，安装盖板。

（学生操作。）

生奇怪，我安装盖板时总会碰到已经安装好的桨叶，感觉会影响桨叶的作用发挥，是不是改一改流程会更好？

生是的。我也觉得要先装盖板，否则总被碰到，桨叶会受损的。

生装的时候要注意保护线路。

师为什么？

生线路受损，无人机肯定飞不起来。

师说得有理！我们设想一下，如果没有整理好线路，盖上盖板之后，拧紧螺丝时如果将连接线压断了，那无人机就飞不起来了。好的，最后再安装桨叶。还有人要补充吗？

生 没有。

师好的，那我们按调整后的流程开始组装。

（学生组装无人机。）

分步操作后，学生明确了动手思路，无疑会提升操作质量。上述教学中，教师引导学生自主商议操作流程，并启发他们根据自己的发现分步操作。操作时，教师和學生一起观照细节，每完成一个步骤就停下来，及时反馈出现的问题和确定解决问题的办法。一步步操作下来，组装无人机的流程便深刻地留在学生大脑中了。而且，在操作过程中，教师还会让已经完成的小组帮助进度较慢的小组，相互检查是否安装正确，保证全班的安装进度一致。一个操作流程下来，每个学生都对操作方法了然于胸。

三、组装试飞，解决问题

在《中小学综合实践活动课程指导纲要》中，问题解决作为小学阶段的具体目标，其重要性显而易见。善于发现问题并能自主解决问题，是综合实践活动课程实施中不可缺少的重要能力，能激发学生的动手灵感及创造力。相对于教师直接规定操作方法和步骤的做法，让学生通过亲自动手操作，在发现问题甚至出现错误的过程中一步步明确操作方法和要领，得到能力的提升，效果明显更好。

《无人机，飞起来！》一课，无人机桨叶的正确安装是保证其正常飞行的重要条件之一。教学中，笔者没有提前讲授相关知识点，而是进行直接引导——

师首先要表扬同学们，你们通过自己的努力完成了无人机的组装。现在，我们一起来看看它们能不能飞起来。分小组到试飞区试飞。

（组装好无人机的小组到试飞区域，由教师引导试飞，记录试飞情况。初次试飞，没有一个小组成功。）

师我们满怀希望来试飞，结果没有一个小组成功。想一想问题会出在哪里？

（出示表1。）

生我们组的线连错了，这个线有不同颜色的，有白有蓝还有红。

师那你们再重新尝试一下线路连接。

生我们组应该是桨叶装错了，桨叶有两种。

师哦，你发现了！是的，桨叶表面上看起来是一样的，可是它们是不同的，标识很小很小。还有没有其他猜测？

生有可能是线没有整理好，会不会被压断了？

师组装无人机，我们都很关注它能不能飞起来，但老师觉得更重要的是在组装过程中你们能不能发现问题以及是怎么解决这个问题的。当遇到问题，能够自己解决，组装过程会更有价值。先请桨叶出现问题的小组描述一下你们小组试飞时无人机的状态。

生四个桨叶都在转动，但并没有飞起来，好像升力不够。

生一侧两个桨叶转动比较快，另一侧两个桨叶转动比较慢，有倾斜的现象。

师一般情况下，无人机飞不起来可能主要有四种可能：一是飞控有故障;二是线路故障，比如断了;三是电池低电;四是桨叶安装不正确。从刚才的情况来看，我们的桨叶安装可能出现了失误。部分同学已经发现，桨叶上方标有字母，两个桨叶是A，两个桨叶是B。安装的时候，最重要的原则之一就是对角安装相同的槳叶。大家自己看看自己刚刚安装的是不是错了？

生老师，我们小组就是对角安装相同的桨叶，怎么也飞不起来呢？

师这种情况下，你可以试试将A和B对调。

（学生尝试对调，再次试飞时无人机顺利飞行。）

生我知道了，桨叶装反了之后，它旋转时给无人机带来的不是升力，而是向下的力。

师你的结论完全正确。所以，在组装操作过程中，我们首先要做的是观察，而不是急于操作。接下来，请各小组修正自己的无人机，调试结束后再次试飞。

（各小组检查问题，再次试飞，最后都试飞成功。）

上述教学最明显的特点就是将思考的权利完全下放，让学生自己通过动手操作，发现问题，陈述问题，然后一起交流、推测、分析，再次动手操作，最后找到解决问题的办法。在此过程中，他们的动手能力、表述能力、反思能力等，都得到了协同发展。

综合实践活动课程推进过程中，教师要积极创设条件，有意识地引导学生进行动手操作，让他们在动手操作中学会主动思考，在主动思考中形成认知，在形成认知的过程中发展多种能力，发展综合素养。