創客教育與初中物理實驗教學的融合探析

祿紹宗，祿 桑

（1.貴州省威寧彝族回族苗族自治縣金鐘中學，貴州威寧 553102；2.貴州省威寧彝族回族苗族自治縣第九中學，貴州威寧 553102）

素質教育背景下，《義務教育課程方案（2022 年版）》提出“創中學”基本原則，創客教育與義務教育各學科的融合更加緊密。教師要基于“創中學”優勢，發揮義務教育各學科價值，培養全面發展的復合型人才。初中物理教學是義務教育階段的重要學科，而實驗是初中物理教學的核心內容。教師可以將創客教育與初中物理實驗教學融合，增強教學效果。

一、創客教育概念界定

目前，學術界對創客教育還沒有形成統一的觀點。結合相關領域專家學者的觀點來看，廣義上，創客教育是鼓勵創造的教育，在這樣的教育過程中，學生可以運用信息化手段和數字化工具，創造性地展開實踐，培養創造性思維與綜合實踐能力；狹義上，創客教育是創客文化與教育的結合，強調在項目式學習模式下，憑借信息技術的支持，指導學生在興趣引領下展開創新和創造，并以此培養學生跨學科學習能力、創新協作品質。

二、創客教育與初中物理實驗教學的融合動力

創客教育具有綜合性、創新性、創造性特點，這也使其在初中物理實驗教學中，具有促進教學發展的優勢。教師可以在豐富教學資源與培養綜合能力方面，提高創客教育與初中物理實驗教學的融合動力。

（一）豐富教學資源

國內學術界普遍認為，創客教育形成于信息化社會背景下。21 世紀以來，國內信息技術蓬勃發展，使得社會對人才提出了愈發嚴格的要求，只有具有探究、綜合、實踐、創新、創造能力的人才，才能更好地適應社會發展趨勢。創客教育就在這一背景下逐步形成。眾所周知，信息技術具有豐富教學資源的優勢。創客教育既然與信息技術密不可分，自然具有信息技術的相關優勢，將其與初中物理實驗教學相結合，能夠有效豐富教學資源。教師可以在創新角度上，合理運用信息技術豐富教學資源，從而讓學生在多重資源的引導和點撥下，生成更多創新與創造靈感。

（二）培養綜合能力

創客教育具有綜合性，初中物理實驗教學亦然。在創客教育或初中物理實驗教學中，學生均能發展綜合能力。創客教育融合初中物理實驗教學后，“綜合性”疊加，有助于學生形成濃厚的物理實驗興趣與強烈的創新、創造熱情，迸發出積極的實踐行為，進而能夠在培養學生綜合能力方面取得“1+1＞2”的效果。學生綜合能力與日俱增，探究、綜合、實踐、創新、創造思維愈發成熟，愈發能夠適應現代化社會發展需要。

三、創客教育與初中物理實驗教學的融合前提

（一）激發學生學習興趣

興趣是學習的原動力。蘇霍姆林斯基曾指出：教師如果沒有使學生形成情緒高昂的內心狀態便急于傳授知識，會使學生在不動情感的腦力勞動中感到疲倦。興趣是決定學生學習行為的關鍵因素，學生若對學習內容滿懷興趣，即便在學習過程中遇到無數困難，也能堅定學習目標，直到破除全部阻礙。因此，教師應在初中物理實驗教學中，努力激發學生的學習興趣，使學生以積極的心態面對可能發生的各種問題和挑戰，具有創新與創造熱情，適應創客教育。這就要求教師要避免強制性提出實驗要求。在以往的初中物理實驗教學中，為提高課堂活動的針對性和效率，教師不免對學生提出一些強制性要求，讓學生按部就班地完成實驗任務，缺乏趣味體驗和創新。久而久之，學生自然對初中物理實驗降低興趣。教師應以多元手段引導學生，同時加強對學生的鼓勵。在多元引導中，學生感受創客教育特征，發現初中物理實驗的深層趣味和真實魅力；在積極鼓勵下，學生形成創新與創造自豪感。這樣，能夠激發學生的學習興趣，為創客教育與初中物理實驗教學的融合打下基礎。

（二）重視物理實驗過程

創客教育具有探究性、綜合性、實踐性、創新性與創造性特征，初中物理教學同樣具有這樣的特點。這就要求教師在創客教育與初中物理實驗教學的融合中，突出探究、綜合、實踐、創新與創造，重視物理實驗過程。實驗是物理探究的主要方式，要求學生綜合運用物理知識，發揮實踐、創新、創造能力。重視學生物理實驗過程，讓學生充分探究，展現實踐、創新、創造能力，是在初中物理實驗教學中融合創客教育的基礎條件［1］。而回看以往的初中物理實驗教學，不乏“重視結果而輕視過程”的現象。部分教師認為，學生只有在實驗中取得正確的物理結論才是有效學習，從而將注意力集中在對學生實驗結果的評價上，缺乏對其實驗過程的關心，學生即使在實驗過程中表現出優秀的個人能力也不能得到認可，阻礙了教學及學生的發展。教師應重構初中物理實驗教學邏輯，側重于觀察和評價學生的實驗過程。同時，在實驗過程中，教師應使學生具有主導權和自由性。學生自由設計實驗，在明確的學習主題下，主導具體的操作過程，從而進一步提高學習積極性，使創客教育與初中物理實驗教學順利融合。學生還可以在實驗過程中，自主確定合作探究等學習方式。

（三）營造創客文化氛圍

前面提到，創客教育在某種意義上屬于創客文化與教育的結合。在此背景下，教師有必要在初中物理教學中營造創客文化氛圍，加速創客教育與實驗教學的融合。文化具有潛移默化的熏陶作用，通過在教學中營造文化氛圍影響學習者的思維活動，能夠有效增強其學習動力與效果。教師可以挖掘初中物理學科的創客文化元素，讓教學不僅具有學科性，而且具有文化性［2］。舉例來說，教師不妨將現代物理發明應用于初中物理課堂中。任何物理發明都是探究、綜合、實踐、創新、創造的結果，教師可以關注物理領域時事，收集現代化的物理發明信息，并將其分享給學生，帶領學生了解其研究過程與現實意義。學生透過其表面感受物理發明的創客文化性，學習相關研究人員的創新與創造精神，既能增強學科探究動力，也能建立創新與創造的遠大志向。隨著“潛意識”的改變，學生能夠緊跟教師腳步，走向創客教育，深化初中物理實驗教學。

（四）打破學科知識壁壘

物理是一門綜合性學科，故而在初中物理實驗中，學生既需要運用物理學科知識，也需要運用科學、數學等學科內容。這說明，在初中物理實驗教學中，教師應重視學科融合。創客教育視角下，學科融合同樣關鍵。創客教育以創新和創造為根本，而對學生來說，想要在一個學習主題下實現創新和創造，僅僅掌握一門學科的知識和方法是遠遠不夠的。教師應打破學科知識壁壘，讓創客教育與初中物理實驗教學深度融合。具體來說，教師可以在初中物理教學中，滲透其他學科內容。首先，教師可以分析初中物理學科重點，并以實驗為側重點。然后，教師可以根據分析結果，找準初中物理實驗教學與其他學科的整合點，如用數學思想促進物理實驗、科學技術促進物理實驗等。最后，教師可以立足于整合點，引導學生將多學科知識整合應用在初中物理實驗過程中，幫助學生在多學科知識和方法的支撐下，補足探究、實踐、創新、創造等短板，設計出更具可行性和操作性的實驗過程，取得更加具有參考價值的實驗結果。

四、創客教育與初中物理實驗教學的融合路徑

通過激發學生學習興趣、重視物理實驗過程、營造創客文化氛圍、打破學科知識壁壘，教師使初中物理實驗教學環境滿足創客教育的融合前提。之后，教師可以通過具體的融合做法，開發創客教育與初中物理實驗教學的融合路徑，落實“創中學”［3］。

（一）創新教學導入

在營造創客文化氛圍的前提下，初中物理實驗教學導入迎來新的轉機。傳統初中物理教學實驗、教學導入多以教師口頭或課件提出話題，學生在“聽建議”狀態下展開實驗，有時不能很好地激發學習興趣。而在創客文化氛圍下，教師可以利用新資源導入初中物理實驗教學，讓課堂更加生動，促進學生參與實驗的積極性。比如，教師根據實驗教學相關內容，確定其與現代化物理發明的深層聯系，然后創新“發明導學”初中物理實驗教學導入方法。教師整理現代化物理發明與初中物理實驗的內在聯系，將易于學生理解的現代化物理發明信息直接應用在課堂上，能夠使學生先正確認識物理知識的社會價值，形成探究物理、創新實踐的社會責任感，再推測實驗主題，提出實踐計劃與猜想。再如，教師直接以演示實驗開啟課堂。初中物理實驗教學需要演示實驗，教師通過演示實驗呈現綜合實踐細節，有利于學生規范物理探究和操作方法，減少失誤。創客教育視野下，教師可以直接使演示實驗成為教學導入資源。學生進入課堂后，教師通過信息化教學手段播放演示實驗，并為實驗創新點設計特寫鏡頭，學生由此觀察實驗細節，感悟其創新思想，建立創新與創造目標，促進其符合創客教育要求的實驗探究。

（二）加強人機互動

人機互動即學生與計算機的互動。創客教育與初中物理實驗教學的融合，應當發揮計算機的載體作用，實現對信息技術的有效利用。教師可以在此背景下，加強人機互動教學，從而彌補傳統單向灌輸教學的不足，讓學生自主獲得創新和創造啟示［4］。物理模擬實驗軟件對此具有一定的幫助。隨著初中物理信息化教學模式的不斷完善，大量物理模擬實驗軟件被應用在實驗教學中。當課堂實際教學環境不能滿足學生的實驗需求時，教師可以通過模擬實驗軟件展開教學，從而讓學生在人機互動過程中取得良好的探究、綜合、實踐、創新、創造結果。教師應系統地了解初中物理模擬實驗軟件，依托初中物理信息化教學環境打造人機交互課堂，及時使學生利用軟件展開實驗探究。教師還應對學生強調人機交互注意事項。由于人機交互相關實驗的復雜性，學生難免需要在初中物理課堂人機交互中進行一些復雜的操作，如果操作不當，不僅會降低模擬實驗學習效果，而且會造成軟件卡頓、死機等情況。教師可以集中培訓學生，向學生講解軟件使用方法，最大限度地減少軟件操作失誤。

（三）多方對比實驗

初中物理實驗常用控制變量法，即在根據多個變量進行物理實驗時，先控制一個變量，觀察其他變量，再控制另一個變量，觀察其他變量，以此類推。在不同變量的循環控制中觀察物理事物的內在規律，學生能夠取得更加客觀和真實的結果。為最大限度地發揮控制變量法在初中物理實驗教學方面的應用優勢，教師應在創客教育視野下，鼓勵學生多方對比實驗。對比方法為：通過人機互動落實實驗操作1，記錄數據1；在人機互動中落實實驗操作2，記錄數據2……直到根據實驗變量完成全部操作，學生記錄全部數據，借助計算機分析數據，得到一定的結果。對比控制不同變量的實驗結果，學生從多個角度思考物理規律，優化物理領域科學探究思維，提升綜合、實踐、創新、創造能力。

（四）鼓勵學生創新

創新是在創客教育與初中物理實驗教學的融合中，學生必須形成的一項能力。教師應鼓勵學生創新，找準讓學生自由發揮的初中物理實驗教學時機，退出實驗場景，讓學生在提出實驗目標、討論計劃、確定方案、展開操作、分析數據、分享結果等過程中，做到自主創新［5］。比如“物體的浮沉條件及應用”的相關實驗，教師就可以在學生掌握了基礎理論后，通過開放性話題鼓勵學生創新：“除了教材中提到的方法，還有其他方式能夠判斷或決定物體的浮沉嗎？”一石激起千層浪，教師提出話題后，學生踴躍展開討論，提出觀點。而由于思維角度不同，其觀點存在本質差異。學生便可立足于差異，制訂不同的創新實驗計劃，對物體的浮沉條件展開創新探究，發展創新能力，深化物理綜合實踐。再者，教師可以鼓勵學生綜合運用學科知識和方法，根據社會需要完成一些物理發明。從提出計劃到落實探究、檢驗和完善發明，學生始終需要創新和創造。這樣，創客教育同樣能夠與初中物理教學實現有機融合。

總之，創客教育與初中物理實驗教學的融合，能夠在信息化、數字化的素質教育背景下，有效豐富初中物理實驗教學資源，培養學生綜合實踐能力。教師應在初中物理實驗教學中，貫徹《義務教育課程方案（2022 年版）》“創中學”的教學原則，以創新教學方法促進學生創新與創造，讓學生充分經歷和享受實驗過程，實現綜合品質的全面發展，最終成為高素質的復合型人才。