朱艷琴　楊雨驪

在深圳市龍崗區(qū)人文引領(lǐng)的A-STEM教育教學(xué)思想指導(dǎo)下，筆者積極探索在A-STEM教學(xué)實(shí)踐中信息技術(shù)運(yùn)用與學(xué)生人文體驗(yàn)的有機(jī)融合。本文以小學(xué)四年級(jí)科學(xué)課程《杯水琴聲》跨學(xué)科融合教學(xué)為例，充分展示人文引領(lǐng)下的跨學(xué)科融合教學(xué)的課程過(guò)程與效果，并進(jìn)一步探索跨學(xué)科融合教學(xué)在科技與人文的融合方面能發(fā)揮積極作用的四大內(nèi)在原因。

● 以劣構(gòu)問(wèn)題為導(dǎo)向，探索有挑戰(zhàn)性的跨越科學(xué)與藝術(shù)的項(xiàng)目

《杯水琴聲》A-STEM課例以“成功制作水琴杯”為項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容，這是一個(gè)復(fù)雜的劣構(gòu)問(wèn)題，要求學(xué)生完全理解和掌握其中的理論知識(shí)，并制作水琴杯。整個(gè)教學(xué)過(guò)程引入科學(xué)、音樂(lè)、數(shù)學(xué)、語(yǔ)文、美術(shù)等學(xué)科知識(shí)，對(duì)同一主題相互聯(lián)動(dòng)和支撐，充分運(yùn)用信息技術(shù)解決教學(xué)難點(diǎn)，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，加強(qiáng)學(xué)生人文體驗(yàn)，有效促進(jìn)了科技與人文的有機(jī)融合。

例如，科學(xué)學(xué)科需要解決的是探究聲音高低的原理;音樂(lè)學(xué)科是讓學(xué)生從演奏實(shí)踐中不斷求證和反證;數(shù)學(xué)學(xué)科通過(guò)水位的合理?yè)Q算啟發(fā)學(xué)生解決生活中的問(wèn)題往往可以做到更靈活、高效;而在語(yǔ)文學(xué)科和美術(shù)學(xué)科的默契配合下，學(xué)生不但把《杯水琴聲》的課堂學(xué)習(xí)過(guò)程及感受用文字進(jìn)行傳遞，而且運(yùn)用排版技巧，以圖文并茂的形式將其展示出來(lái)。學(xué)生們的學(xué)習(xí)過(guò)程是完整的，思維是縝密的，方法是創(chuàng)新的，體會(huì)是深刻的。

● 以實(shí)驗(yàn)操作為載體，加強(qiáng)學(xué)生興趣培養(yǎng)

要想讓探究?jī)?nèi)容吸引學(xué)生的興趣，其設(shè)計(jì)就要順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知需求?！侗俾暋返慕虒W(xué)就是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)自主探究學(xué)習(xí)，以科學(xué)探究的方法主動(dòng)應(yīng)用知識(shí)，加深知識(shí)理解，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，全身心投入獲取解決問(wèn)題的方法和新知識(shí)。

例如，在探究“聲音的高低和誰(shuí)有關(guān)？”的問(wèn)題中，教師組織學(xué)生開(kāi)展了“吹響吸管”和“敲擊水杯”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)短的吸管能吹出更高的音，并了解到吸管吹響是里面的空氣柱發(fā)生了振動(dòng)的知識(shí)原理，所以空氣柱的長(zhǎng)短決定了不一樣的振動(dòng)狀態(tài)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有較強(qiáng)的投入感和體驗(yàn)感。在“敲擊水杯”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)“水位越高，聲音越低;水位越低，聲音越高”的現(xiàn)象，并總結(jié)出杯子里水位的高低可以決定水杯和水共同的振動(dòng)狀態(tài)不一樣。

● 以信息技術(shù)為依托，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探索與思考

1.利用聲波傳感器，架起了音樂(lè)與科學(xué)融合的橋梁

引入聲波傳感器測(cè)量口風(fēng)琴演奏時(shí)每個(gè)音高發(fā)聲的振動(dòng)頻率（如下頁(yè)表1），學(xué)生感覺(jué)新穎，在直觀的數(shù)據(jù)中很快得出了科學(xué)原理，同時(shí)也了解了樂(lè)器的音高知識(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)“如何通過(guò)控制水量來(lái)制作水杯琴”的探究欲望，為下一步實(shí)現(xiàn)“成功制作水杯琴”項(xiàng)目實(shí)踐問(wèn)題做好準(zhǔn)備。

2.發(fā)揮手機(jī)APP功能，解決關(guān)鍵技術(shù)難題

在制作水琴杯階段，水量的多少直接影響水杯琴的音準(zhǔn)效果，利用手機(jī)中的“Decibel X”APP，可以精準(zhǔn)測(cè)試敲擊水杯所產(chǎn)生聲音的分貝和頻率（如表2），成功解決制作水琴杯的最大技術(shù)難題。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)“Decibel X”APP測(cè)試，不斷對(duì)水杯的水量進(jìn)行調(diào)整、校對(duì)，最終達(dá)到教學(xué)目的。所以，充分發(fā)揮信息技術(shù)設(shè)備來(lái)完成教學(xué)實(shí)驗(yàn)，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。

● 實(shí)現(xiàn)純物理項(xiàng)目向“物理—音樂(lè)”項(xiàng)目的轉(zhuǎn)變

①樂(lè)曲導(dǎo)入，充分激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。筆者播放自己設(shè)計(jì)的一段美妙的水杯敲擊樂(lè)，激發(fā)學(xué)生好奇心，并引導(dǎo)學(xué)生投入到真實(shí)的探究中。

②樂(lè)理介入，將知識(shí)概念與生活中的樂(lè)器相聯(lián)系。教學(xué)中，教師展示口風(fēng)琴的音高變化并現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了頻率測(cè)量。同理，學(xué)生想到將水杯制作成樂(lè)器，教師由此引入“音階關(guān)系”的概念，并提出如何將7個(gè)水杯改進(jìn)成有規(guī)律的音階關(guān)系的水杯，成功引導(dǎo)學(xué)生做進(jìn)一步探究——試著利用測(cè)量和數(shù)學(xué)換算等方法自制水杯琴，從而使學(xué)生不僅能輕松分辨聲音的高低變化，而且體驗(yàn)到了將知識(shí)概念與生活中的樂(lè)器相聯(lián)系的樂(lè)趣，實(shí)現(xiàn)了從知識(shí)理解、知識(shí)應(yīng)用到知識(shí)產(chǎn)品的探索與實(shí)踐過(guò)程。

③實(shí)踐操作，親歷制作水杯琴的過(guò)程。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)室大桌特點(diǎn)和學(xué)生的科學(xué)與音樂(lè)的興趣特長(zhǎng)方向，將學(xué)生均等分為八個(gè)小組，每個(gè)小組都有善于科學(xué)探索和敲擊樂(lè)曲的代表。教師讓學(xué)生在小組合作下充分體驗(yàn)測(cè)量、微調(diào)，試音、音準(zhǔn)校對(duì)等各個(gè)探究環(huán)節(jié)，最終隨著樂(lè)音的響起，各小組成功地完成了水杯琴的制作。

④敲擊演奏，享受探究成果帶來(lái)的喜悅。學(xué)生成功完成了作品——水杯琴，全班也進(jìn)行了個(gè)人獨(dú)奏和小組齊奏表演，學(xué)生沉浸在學(xué)習(xí)的快樂(lè)之中，在視聽(tīng)盛宴中享受到了樂(lè)音與演奏帶來(lái)的樂(lè)趣。

A-STEM課程促進(jìn)了科技與人文的融合，它既能通過(guò)課堂教學(xué)解決現(xiàn)實(shí)中劣構(gòu)問(wèn)題達(dá)到學(xué)以致用的效果，又能引領(lǐng)學(xué)生人文價(jià)值體現(xiàn)，讓學(xué)生能夠感受學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的樂(lè)趣，真正成為學(xué)習(xí)的主人。