高中勞技選修課的跨學科項目設計與實施

田蕾

摘 ?要 ?展示一個在高中勞技選修課中開展的跨學科項目——“天文望遠鏡系列”學習項目的設計與實施。該項目由天文、通用技術、物理三個學科教師對各學科知識進行整合，打破學科界限，培養學生解決現實問題的能力。

關鍵詞 ?天文望遠鏡；項目式學習；通用技術；勞技選修課

中圖分類號：G633.93 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）05-0108-03

1 ?問題的提出

1.1 ?教育教學中存在的現象

1.1.1 ?傳統學科割裂

隨著科技發展，學科間聯系越來越緊密，相互間滲透程度越來越深，科學研究也朝著綜合化方向發展。我國高中實行的分科課程，對學生系統把握知識有益，但碎片化、片面化的知識束縛了學生理解、判斷與綜合能力的養成[1]。將知識按具體學科劃分的傳統教育割裂了學科與學科之間、學科與真實世界之間的聯系，不能有效培養學生解決現實問題的能力，使學生的學習缺乏真實性和創造性。

1.1.2 ?跨學科教育流于表面

部分教師對于跨學科進行運用的過程中只是形式上的應用，從而導致教學流于表面[2]，并未對提高教學質量起到任何作用，有時還會浪費大量的時間成本，降低課堂教學質量。一些跨學科課堂教學過程中，教學形式單一，學生一直處于被動接受知識的位置，教學過程并不活躍。

1.1.3 ?校園教學資源閑置

筆者所在學校有豐富的校園天文臺設備和資源，比如有多架天文望遠鏡，有專門的天文指導教師。但是除了天文社團的學生，其他學生很少有機會使用這些天文設備和資源，以至于這些寶貴的校園教學資源多數時間被閑置。

1.2 ?反思，提出研究問題

天文望遠鏡結構精細巧妙，其光學結構、機械結構蘊含很多高中的學科知識，與通用技術、物理聯系尤其緊密。學校天文臺有6架反射式、折射式的光學望遠鏡，每架都包含光學結構：主鏡筒、尋星鏡、目鏡；機械結構：赤道儀、三腳架。可拆解，易搬運，既可用于教室內的展示，也可用于戶外的學生分組學習實踐。學生可以使用真實的天文望遠鏡，應用多門學科知識，解決實際問題。

筆者是學校天文社團的指導老師，同時也執教勞技選修課。勞技選修課是一門注重學生的動手實踐、拓寬技術知識面的課程。因此，設計和實施一個在勞技選修課上開展的“天文望遠鏡系列”項目，作為一個跨學科教育可操作案例的突破口。圍繞望遠鏡展開的項目式學習可幫助高一學生拓寬技術知識面、提高動手能力。該學習項目由天文、通用技術、物理3個學科教師聯合指導，可對高二年級才開設的通用技術課起過渡作用。

本課題要設計由天文、通用技術、物理三個學科教師對各學科知識整合的教學方案，打破學科的界限，培養學生解決現實問題的能力。

2 ?研究內容

“天文望遠鏡系列”項目式學習設計與實施設計如圖1所示。

3 ?研究過程

3.1 ?組建研究隊伍

1）熟悉天文望遠鏡的光學結構、機械結構，并熟練完成組裝、調節、拆解等操作。掌握高中通用技術“結構及其設計”這一章現有的教學方法、學生的學習困難；了解高中物理中關于“光學”的內容。

2）天文教師與通用技術、物理教師聯合組建研究隊伍，共同研討各學科交叉知識內容，確定教學方案和教學方法。

3）調研國內外跨學科教育、項目式學習相關理論研究成果。

3.2 ?設計教學方案

在高一勞技選修課中用6課時開展“天文望遠鏡系列”的項目式學習，以“天文望遠鏡的操作實踐、機械結構、光學結構”為主題。

3.3 ?形成課程

總結研究進展，調整教學設計方案，記錄并整理教學案例。課題實施以來，與其他學科教師共完成6節“天文望遠鏡系列”項目學習活動，如表2所示。現列舉其中“天文望遠鏡的目視觀測操作”教學過程。

教學在“××星”小行星雕塑前的戶外空地上進行。教具：4只雙筒望遠鏡和4套單筒望遠鏡。

【導入新課】教師提問“××星”小行星的發現由來，并以此說明光學望遠鏡的用途。

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

【設計意圖】加深對校史和天文觀測發展簡史的了解。

【教師】展示海報漫畫《在巨人肩上》，請學生認一認著名天文學家，提問引出天文觀測發展簡史。

【學生】回答。

【教師】展示海報《天文望遠鏡的外形及操作注意事項》，提問：望遠鏡的赤道儀、腳架的哪些部分可以轉動或伸縮？提醒學生在下一節通用技術教師上的望遠鏡機械結構課上進行詳細探究。

【學生】觀察并思考。

【設計意圖】設置天文教師與通用技術教師的銜接點。

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

【教師提問】調節平衡背后的物理原理。

【學生】回答。

【教師】講解調節平衡的操作要領（步驟一）。講解調同軸的操作要領（步驟二）。

【學生】分為4組分別圍繞4套天文望遠鏡，根據指示進行同步操作練習。學生實踐：每組2名學生動手調節平衡。學生實踐：以“××星”雕塑為目視目標，每組再由另2名學生進行望遠鏡主光路、尋星鏡光路的同軸調節。

【教師提問】步驟一、二操作所針對的是哪些望遠鏡部件。

【學生】回答。

【教師】根據學生回答板書進行步驟一、二小結。

【教師】發出瞄準（步驟三）指令。

【學生】進行瞄準操作比賽。各組的目標物相同，最快觀察到對面樓頂尖端的小組獲得雙筒望遠鏡使用權一個月。觀察并思考。

【設計意圖】以圖示和演示講解操作要領，學生進行操作實踐，學習使用望遠鏡進行目視觀測的基本操作。

【教師提問】這些望遠鏡的光學結構有何差異？提醒學生在下一節物理教師上的望遠鏡光學結構課上尋找答案。

【設計意圖】設置天文教師與物理教師的銜

接點。

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

【學生】回答。

【教師】小結學生的回答，并演示天體目標與固定目標觀測的操作差別：根據當地緯度調節望遠鏡赤道儀俯仰角、調節極軸指向。

【設計意圖】讓學生在實踐中理解理論知識，提高在實踐中解決問題的能力。

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

【作業布置】觀看月面地圖，預告下一次天文望遠鏡操作實踐課是在上弦月期間使用學校天文臺望遠鏡觀測月面。

4 ?“天文望遠鏡系列”項目式學習在高中勞技

選修課教學中的意義

通過“天文望遠鏡系列”項目式學習使學生掌握了天文望遠鏡的目視觀測操作、望遠鏡光學結構中蘊含的光學知識，由望遠鏡機械結構拓展到自主設計生活中的可調節結構。通過真實體驗和探索實踐，提高了學生動手解決問題的興趣，培養學生勇于探究、主動參與、互幫互助的學習精神。以天文望遠鏡的目視觀測操作教學來探索戶外課堂的教學策略，使各科教師通過跨學科教學超越學科知識和技能，準確把握教育的目標和內涵，內化成自己的智慧和生活方式。

5 ?參考文獻

[1] 郭迎霞.高中地理跨學科整合教學的探索實踐[J].地理

教育，2017（9）：6-8.

[2] 宋祥.淺談高中物理教學跨學科銜接中存在的問題與對

策[J].新教育時代（教師版），2018（28）：214.