田蕾

摘 ?要 ?展示一個在高中勞技選修課中開展的跨學(xué)科項(xiàng)目——“天文望遠(yuǎn)鏡系列”學(xué)習(xí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施。該項(xiàng)目由天文、通用技術(shù)、物理三個學(xué)科教師對各學(xué)科知識進(jìn)行整合，打破學(xué)科界限，培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。

關(guān)鍵詞 ?天文望遠(yuǎn)鏡；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；通用技術(shù)；勞技選修課

中圖分類號：G633.93 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）05-0108-03

1 ?問題的提出

1.1 ?教育教學(xué)中存在的現(xiàn)象

1.1.1 ?傳統(tǒng)學(xué)科割裂

隨著科技發(fā)展，學(xué)科間聯(lián)系越來越緊密，相互間滲透程度越來越深，科學(xué)研究也朝著綜合化方向發(fā)展。我國高中實(shí)行的分科課程，對學(xué)生系統(tǒng)把握知識有益，但碎片化、片面化的知識束縛了學(xué)生理解、判斷與綜合能力的養(yǎng)成[1]。將知識按具體學(xué)科劃分的傳統(tǒng)教育割裂了學(xué)科與學(xué)科之間、學(xué)科與真實(shí)世界之間的聯(lián)系，不能有效培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏真實(shí)性和創(chuàng)造性。

1.1.2 ?跨學(xué)科教育流于表面

部分教師對于跨學(xué)科進(jìn)行運(yùn)用的過程中只是形式上的應(yīng)用，從而導(dǎo)致教學(xué)流于表面[2]，并未對提高教學(xué)質(zhì)量起到任何作用，有時還會浪費(fèi)大量的時間成本，降低課堂教學(xué)質(zhì)量。一些跨學(xué)科課堂教學(xué)過程中，教學(xué)形式單一，學(xué)生一直處于被動接受知識的位置，教學(xué)過程并不活躍。

1.1.3 ?校園教學(xué)資源閑置

筆者所在學(xué)校有豐富的校園天文臺設(shè)備和資源，比如有多架天文望遠(yuǎn)鏡，有專門的天文指導(dǎo)教師。但是除了天文社團(tuán)的學(xué)生，其他學(xué)生很少有機(jī)會使用這些天文設(shè)備和資源，以至于這些寶貴的校園教學(xué)資源多數(shù)時間被閑置。

1.2 ?反思，提出研究問題

天文望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)精細(xì)巧妙，其光學(xué)結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含很多高中的學(xué)科知識，與通用技術(shù)、物理聯(lián)系尤其緊密。學(xué)校天文臺有6架反射式、折射式的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，每架都包含光學(xué)結(jié)構(gòu)：主鏡筒、尋星鏡、目鏡；機(jī)械結(jié)構(gòu)：赤道儀、三腳架?？刹鸾?，易搬運(yùn)，既可用于教室內(nèi)的展示，也可用于戶外的學(xué)生分組學(xué)習(xí)實(shí)踐。學(xué)生可以使用真實(shí)的天文望遠(yuǎn)鏡，應(yīng)用多門學(xué)科知識，解決實(shí)際問題。

筆者是學(xué)校天文社團(tuán)的指導(dǎo)老師，同時也執(zhí)教勞技選修課。勞技選修課是一門注重學(xué)生的動手實(shí)踐、拓寬技術(shù)知識面的課程。因此，設(shè)計(jì)和實(shí)施一個在勞技選修課上開展的“天文望遠(yuǎn)鏡系列”項(xiàng)目，作為一個跨學(xué)科教育可操作案例的突破口。圍繞望遠(yuǎn)鏡展開的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可幫助高一學(xué)生拓寬技術(shù)知識面、提高動手能力。該學(xué)習(xí)項(xiàng)目由天文、通用技術(shù)、物理3個學(xué)科教師聯(lián)合指導(dǎo)，可對高二年級才開設(shè)的通用技術(shù)課起過渡作用。

本課題要設(shè)計(jì)由天文、通用技術(shù)、物理三個學(xué)科教師對各學(xué)科知識整合的教學(xué)方案，打破學(xué)科的界限，培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。

2 ?研究內(nèi)容

“天文望遠(yuǎn)鏡系列”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與實(shí)施設(shè)計(jì)如圖1所示。

3 ?研究過程

3.1 ?組建研究隊(duì)伍

1）熟悉天文望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)，并熟練完成組裝、調(diào)節(jié)、拆解等操作。掌握高中通用技術(shù)“結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)”這一章現(xiàn)有的教學(xué)方法、學(xué)生的學(xué)習(xí)困難；了解高中物理中關(guān)于“光學(xué)”的內(nèi)容。

2）天文教師與通用技術(shù)、物理教師聯(lián)合組建研究隊(duì)伍，共同研討各學(xué)科交叉知識內(nèi)容，確定教學(xué)方案和教學(xué)方法。

3）調(diào)研國內(nèi)外跨學(xué)科教育、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)相關(guān)理論研究成果。

3.2 ?設(shè)計(jì)教學(xué)方案

在高一勞技選修課中用6課時開展“天文望遠(yuǎn)鏡系列”的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，以“天文望遠(yuǎn)鏡的操作實(shí)踐、機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)結(jié)構(gòu)”為主題。

3.3 ?形成課程

總結(jié)研究進(jìn)展，調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)方案，記錄并整理教學(xué)案例。課題實(shí)施以來，與其他學(xué)科教師共完成6節(jié)“天文望遠(yuǎn)鏡系列”項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動，如表2所示。現(xiàn)列舉其中“天文望遠(yuǎn)鏡的目視觀測操作”教學(xué)過程。

教學(xué)在“××星”小行星雕塑前的戶外空地上進(jìn)行。教具：4只雙筒望遠(yuǎn)鏡和4套單筒望遠(yuǎn)鏡。

【導(dǎo)入新課】教師提問“××星”小行星的發(fā)現(xiàn)由來，并以此說明光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的用途。

【學(xué)生】閱讀學(xué)案中的文字材料《“××星”的由來》了解校史，同時其中4名學(xué)生通過教師提供的雙筒望遠(yuǎn)鏡觀看遠(yuǎn)處“××星”雕塑上的簡介。

【設(shè)計(jì)意圖】加深對校史和天文觀測發(fā)展簡史的了解。

【教師】展示海報(bào)漫畫《在巨人肩上》，請學(xué)生認(rèn)一認(rèn)著名天文學(xué)家，提問引出天文觀測發(fā)展簡史。

【學(xué)生】回答。

【教師】展示海報(bào)《天文望遠(yuǎn)鏡的外形及操作注意事項(xiàng)》，提問：望遠(yuǎn)鏡的赤道儀、腳架的哪些部分可以轉(zhuǎn)動或伸縮？提醒學(xué)生在下一節(jié)通用技術(shù)教師上的望遠(yuǎn)鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)課上進(jìn)行詳細(xì)探究。

【學(xué)生】觀察并思考。

【設(shè)計(jì)意圖】設(shè)置天文教師與通用技術(shù)教師的銜接點(diǎn)。

【講授新課】教師先總述并板書觀測固定目標(biāo)的三個操作步驟：1）平衡；2）同軸；3）瞄準(zhǔn)。

【教師提問】調(diào)節(jié)平衡背后的物理原理。

【學(xué)生】回答。

【教師】講解調(diào)節(jié)平衡的操作要領(lǐng)（步驟一）。講解調(diào)同軸的操作要領(lǐng)（步驟二）。

【學(xué)生】分為4組分別圍繞4套天文望遠(yuǎn)鏡，根據(jù)指示進(jìn)行同步操作練習(xí)。學(xué)生實(shí)踐：每組2名學(xué)生動手調(diào)節(jié)平衡。學(xué)生實(shí)踐：以“××星”雕塑為目視目標(biāo)，每組再由另2名學(xué)生進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡主光路、尋星鏡光路的同軸調(diào)節(jié)。

【教師提問】步驟一、二操作所針對的是哪些望遠(yuǎn)鏡部件。

【學(xué)生】回答。

【教師】根據(jù)學(xué)生回答板書進(jìn)行步驟一、二小結(jié)。

【教師】發(fā)出瞄準(zhǔn)（步驟三）指令。

【學(xué)生】進(jìn)行瞄準(zhǔn)操作比賽。各組的目標(biāo)物相同，最快觀察到對面樓頂尖端的小組獲得雙筒望遠(yuǎn)鏡使用權(quán)一個月。觀察并思考。

【設(shè)計(jì)意圖】以圖示和演示講解操作要領(lǐng)，學(xué)生進(jìn)行操作實(shí)踐，學(xué)習(xí)使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行目視觀測的基本操作。

【教師提問】這些望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)有何差異？提醒學(xué)生在下一節(jié)物理教師上的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)結(jié)構(gòu)課上尋找答案。

【設(shè)計(jì)意圖】設(shè)置天文教師與物理教師的銜

接點(diǎn)。

【教師提問】觀看海報(bào)照片《星軌》，如果觀測目標(biāo)不是固定目標(biāo)，而是天體目標(biāo)，還需什么額外操作？

【學(xué)生】回答。

【教師】小結(jié)學(xué)生的回答，并演示天體目標(biāo)與固定目標(biāo)觀測的操作差別：根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥日{(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡赤道儀俯仰角、調(diào)節(jié)極軸指向。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生在實(shí)踐中理解理論知識，提高在實(shí)踐中解決問題的能力。

【歸納總結(jié)】望遠(yuǎn)鏡目視固定目標(biāo)的三個操作步驟及其分別針對的部件；固定目標(biāo)與天體目標(biāo)觀測的差別。

【作業(yè)布置】觀看月面地圖，預(yù)告下一次天文望遠(yuǎn)鏡操作實(shí)踐課是在上弦月期間使用學(xué)校天文臺望遠(yuǎn)鏡觀測月面。

4 ?“天文望遠(yuǎn)鏡系列”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高中勞技

選修課教學(xué)中的意義

通過“天文望遠(yuǎn)鏡系列”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握了天文望遠(yuǎn)鏡的目視觀測操作、望遠(yuǎn)鏡光學(xué)結(jié)構(gòu)中蘊(yùn)含的光學(xué)知識，由望遠(yuǎn)鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)拓展到自主設(shè)計(jì)生活中的可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。通過真實(shí)體驗(yàn)和探索實(shí)踐，提高了學(xué)生動手解決問題的興趣，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究、主動參與、互幫互助的學(xué)習(xí)精神。以天文望遠(yuǎn)鏡的目視觀測操作教學(xué)來探索戶外課堂的教學(xué)策略，使各科教師通過跨學(xué)科教學(xué)超越學(xué)科知識和技能，準(zhǔn)確把握教育的目標(biāo)和內(nèi)涵，內(nèi)化成自己的智慧和生活方式。

5 ?參考文獻(xiàn)

[1] 郭迎霞.高中地理跨學(xué)科整合教學(xué)的探索實(shí)踐[J].地理

教育，2017（9）：6-8.

[2] 宋祥.淺談高中物理教學(xué)跨學(xué)科銜接中存在的問題與對

策[J].新教育時代（教師版），2018（28）：214.