創客理念在高中物理分組實驗教學中的運用

袁可

摘 要：物理實驗是高中物理教學中的重點內容，在新課改逐漸深化的情況下，物理教學也需要創新發展。基于此，文章將創客理念應用到高中物理分組實驗教學中來，為高中物理實驗教學提供了新的思路。文章作者還分析了創客理念在高中物理教學中的運用效果，并提出了創客理念的實際運用策略。

關鍵詞：創客理念;高中物理;分組實驗教學

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：2095-624X（2020）27-0051-02

引言

新課改對高中物理教學提出了新的要求，學生不僅需要具備一定的文化知識，還需要具有探究意識，傳統的物理實驗教學無法滿足新課改的要求以及當前學生的成長需求，這就需要物理教師在實驗教學的過程中融入創新理念，提高學生對物理學習的興趣。

一、創客理念在高中物理教學中的運用效果

1.提升學生學習物理的興趣

物理實驗是物理學習的基礎，由于物理知識本身的學習存在一定難度，因此，物理實驗教學意在幫助學生加深對物理知識的理解，培養學生的思維能力。但是在傳統物理實驗教學過程中，教師往往忽略了學生的主體地位，使得學生在物理實驗學習中缺乏自主性，只是對教師的操作進行機械的重復，使學生逐漸對物理學習失去興趣。

教師在物理教學的過程中應用創客理念，通過在物理實驗教學的過程中加入創造、交流以及分享等教學環節，能夠明顯地感受到學生對物理實驗學習提高了興趣，他們對物理知識的了解表現得十分積極，有了更多的想法。而且在良好的學習氛圍之下，學生之間對物理知識的討論頻率明顯增加了，增強了學生之間的互動交流。在物理分組實驗教學的過程中，豐富的教學環節設計，能夠激發學生對物理實驗的興趣。

2.提高學生的實踐思考能力

在創客理念之下的物理實驗教學，更多地把選擇權交給了學生，每個實驗小組可以根據自己感興趣的方向親自設計實驗，而且，小組實驗的特點就是不同的學生在實驗設計的過程中可能會有不同的想法和建議，學生可以針對不同的實驗設計展開討論，探討其可行性。這不僅能夠發散學生思維，而且能夠為實驗的設計提供更多的可能性。在此過程中，學生通過對不同實驗設計進行思考，展開討論，可以使學生的思維能力和創新能力得到有效的鍛煉。在進行實驗操作的時候，學生可以將討論之后認為可行的實驗設計依次進行驗證，這能夠鍛煉學生的動手實踐能力。在實驗的過程中不可避免地會遇到問題，實驗小組可以進一步分析實驗中的這些問題，然后改進實驗，再通過不斷地實驗、思考，再實驗，最終實現目標，在這個過程中，學生解決問題的能力會有所提升，而且通過不斷努力最終實現目標也會提高學生的成就感。

3.培養學生的團隊合作精神

物理分組實驗教學就是要讓學生在實驗小組中和其他人共同進行實驗，而創客理念的應用，能夠幫助興趣相投的學生共同合作，探索創新，在合作的環境下，集思廣益，有效提升實驗的效率和質量。在實際教學的過程中，教師要正確引導學生合理安排組內人員分工，使每個學生在實驗小組內都能夠充分發揮自身的價值和作用。而且，分組實驗教學的方式能夠在組內成員之間形成互相幫助、互相帶動、合作學習的氛圍，優秀的學生幫助落后的學生，在良好的學習氛圍中實現共同進步，讓學生進一步加深對物理知識的理解。在不斷分析、實驗、修改并驗證的過程中，實驗小組中的學生都在為共同目標而努力，這能夠增強組內學生之間的凝聚力，增強學生的團隊精神和合作意識[1]。

二、在高中物理分組實驗教學中運用創客理念的策略

1.創新實驗設計

在傳統的物理實驗教學中，由于課堂時間有限，教師為了節約時間，追趕教學進度，很多情況下物理實驗都是教師演示，即便是學生親自做實驗也只是驗證，教師會將實驗的所有步驟、原理等告知學生，而學生只是根據教師指定好的實驗目的、方法、步驟等進行操作，然后記錄數據。作為實驗的操作者，學生并沒有真正地參與到物理實驗的設計當中，缺少了探索和思考的過程，再加之物理知識的特點，學生難以理解其中含義。長此以往，學生逐漸喪失學習物理的興趣，并且對物理實驗的記憶只停留在實驗結果的層面上，并不能真正理解實驗背后的原理，使得物理分組實驗教學的作用沒有得到充分的發揮。

新時期，在創客理念之下，物理實驗教學更加強調在做中學，因此要將學生作為物理實驗教學的主體，教師起到一定的引導作用。通過教師的引導，學生親自設計實驗，并完成實驗，體會物理實驗的樂趣，了解其中奧秘。因此，教師需要為學生創造一個良好的實驗環境，不僅要為學生提供充足的實驗器材，還要給學生提供充分發揮的環境，盡量減少對學生的干擾。

例如，在進行勻變速直線運動的研究實驗中，教師可以先提出實驗目標——求出物體運動的加速度。一些學生會很快地找到實驗設計的方向——使用打點計時器測出自由落體運動的加速度。而對于還沒有思路的學生，教師可以引導學生回憶上節課所使用的設備，舉一反三，既然打點計時器能夠測出小車速度，自然也能夠測出自由落體的加速度。除此之外，教師還可以幫助學生拓展思路，根據加速度公式，設計其他實驗，如利用頻閃照相機，將相等時間內小球下落的位移記錄下來，求出加速度。讓學生充分體會自己設計實驗，并對其進行驗證的樂趣，不僅能夠加深學生對物理知識的理解，還能夠培養學生的思維能力，激發學生學習物理的興趣，讓學生主動學習物理知識，培養學生的創新能力。

2.探究式教學

從前物理實驗教學，教師會將操作步驟、操作要點以及操作過程中容易出現的問題一一告知學生，學生難以理解這樣設計實驗的意義。簡單來說，就是在傳統物理教學中，教師更重視將知識教給學生，而創客理念的應用則是引導學生去制作、去理解，將知識和想法與其他人進行分享，參與到創造知識的過程中。在創客理念之下，教師需要給學生提供一定的空間。探究式教學就是讓學生親自體驗實驗設計，通過自己的探索逐漸完善實驗設計。

例如，在自由落體實驗的過程中，教師可以為學生提供不同的實驗器材，如木塊、鉛塊和鋁塊，學生可以隨意選擇實驗材料進行自由落體實驗。經過實驗，有些學生測出的加速度與重力加速度十分接近，而有些學生測量出來的加速度卻與之相差甚遠，對于沒有思考出其中原因的學生，教師可以鼓勵其再使用其他材料進行實驗，經過實驗，學生會發現由鉛制作成的重錘其加速度是最接近重力加速度的，逐步引導學生發現其中的奧秘。

物理實驗結論都是在一次次失敗，一次次完善，并反復驗證之后得出的。高中生在實驗過程中可能會出現不斷失敗的情況，這種情況可能會打擊學生學習物理實驗的積極性。因此，在實際教學的過程中，教師要時刻觀察學生實驗的進度，重視對學生的教學評價。在創客理念之下，由于物理實驗教學的特殊性，教師應該以鼓勵和引導為主，善于發現不同學生的優點和實驗過程中做得比較好的地方，對學生的問題要進行細心的解答。當學生在實驗過程中出現阻礙，實驗難以進行下去的時候，教師要進行耐心的指導，幫助學生渡過難關，避免學生因為實驗失敗喪失信心，甚至失去學習物理的積極性。在此過程中，教師通過不斷鼓勵和耐心引導，幫助學生樹立信心，培養學生克服困難的品質，也符合新時期課程改革的要求，真正落實素質教育，為學生全面發展奠定良好基礎。

3.體驗式教學

對高中生而言，日常的學習生活大多枯燥無聊，學生對各學科的學習也都是為了完成學習任務。為了改變這種教學過程中的窘境，教師可以運用創客理念開發新的物理實驗教學途徑。在物理分組實驗教學的過程中，教師可以將物理知識應用到生活中，將物理理論和生活聯系到一起，讓學生感受到物理實驗與生活的關系，意識到對物理實驗的學習并不只是為了考試，也能夠運用到生活當中，以此加深學生對物理知識的理解，激發學生學習物理的興趣，還能夠增加課堂活躍度，提升高中生的課堂積極性。

例如，在進行自由落體實驗時，教師可以安排利用刻度尺測試反應時間的小游戲，安排不同學生到講臺前來完成游戲，并讓下面的學生判斷哪個學生的反應能力最快，并以此引出問題：你們是如何判斷出哪個同學的反應最快的。學生就會很容易發現：根據刻度尺上面的刻度就能夠判斷反應快慢，教師就可以以此進行延伸，問學生：如何才能直觀地體現出反應時間？通過使用位移與時間和重力加速度公式，將刻度尺上的刻度轉化為時間刻度的話，具體如何操作呢？教師可以引導學生，如果知道直尺的加速度，那么就能夠根據尺子的位移算出時間，這樣一些學生就會想到已知的重力加速度，只需要增加刻度尺的重量，使其加速度接近9.8m/S2，然后就能夠將直尺上的刻度轉化成時間。這種教學方法將生活、游戲與教學融為一體，可以讓學生切身體驗到物理理論，增加對自由落體公式的理解。教師引導學生積極思考能夠培養學生良好的思維習慣，并且讓學生意識到物理與生活也是息息相關的，物理知識能夠服務生活，幫助人們更好地解決生活中的問題，進而提高學生學習物理的興趣，有助于培養學生良好的物理素養和探究習慣。

在物理實驗分組教學的過程中，教師還要積極引導學生進行分組討論，這有助于學生開放思維的訓練。在分析問題的過程中，一個人的智慧是有限的，但是小組討論可以集思廣益，這種開放性的思維訓練方式，能夠培養學生多角度考慮問題的能力，有效拓展思維。當小組學生通過自己的努力分析出正確的結果，或者是解決當前實驗問題的時候，會增加學生的成就感，幫助學生樹立自信心，提高學習物理的積極性[2]。

結語

在物理分組實驗教學的過程中應用創客理念，對學生綜合素養的培養有著積極意義，因此教師不僅要具備扎實的知識，而且還要能夠靈活運用創客理念，創新實驗設計，不斷開發體驗式、探究式的教學方法，引導學生多思考、多實踐、多合作，促進學生綜合素養的提升。

[參考文獻]

[1]左薇薇.創客理念在高中物理教學中的應用[J].當代教研論叢，2019（7）：71，74.

[2]杜 娟，王 林.在高中物理實驗教學中融合創客理念[J].中國教育技術裝備，2018（19）：125-126，133.

作者簡介：袁 可（1986— ），女，江西萍鄉人，中學一級物理教師，碩士。