创客教育与初中物理实验教学有效融合的探讨

蔡汉云

【摘要】创客教育是近年来非常流行的教育活动，对于自然科学教学具有重要意义。创客教育与初中物理实验教学有效融合，教师应当明确有效融合的价值，构建有效融合的对策，主要包括：明确实验目的原理，做好各项基础准备;结合物理概念原理，指导学生创新制作;物理实验融合现实，进行小组合作创作;展示各组创作成果，进行科学量化评价;注重创作延伸拓展，培养学生创客精神。落实以上策略，有效达成教学目标。

【关键词】创客教育;初中物理;物理实验;动手能力;科学素养

创客是基于自身兴趣爱好，努力将各类创意变为现实的个人或群体;创客教育是能够培养学生创新意识、创造能力等方面的所需知识、技能、视野、意志品质等方面的教育活动。在中小学教育教学中，落实创客教育，应当构建与完善校园创客空间，倡导与带领所有学生积极参与，在共同学习、探讨与创造中，运用科学知识进行创新创造，实现知识的迁移运用，培养学生科学素养，促进学生全面发展，对发展创新人才具有重要的意义。

而如今的高中名校在招生时基本还是唯分数论，这也促使了在平时教育教学中几乎所有初中校是以应试教育方式为主，创客教育没有得到重视，还没能够得到普及。然创客教育对发展创新人才具有重要的意义，所以我们做为教育工作者有责任将创客教育通过多方式、多途径与平时的教育教学相渗透，相融合，做到教育要以人为本。以下我们就通过线上、线下混合教学方式，来实现既不会与现实的招生情势相冲突，又能将创客教育与初中物理实验教学有效融合。

初中物理作为一门自然科学学科，其包含着丰富的物理科学知识，在实验教学中有效融合创客教育，可以让学生在课外时间，通过线上、线下多途径利用力和运动、声、光、电、电磁等知识进行创新创造，更好培养学生科学思维、创新精神、动手实践能力等，更好发展学生学科核心素养。

一、創客教育与初中物理实验教学有效融合的价值

对于创客教育来说，它是一种融合科学、技术、工程、艺术、数学等学科的知识与技能，结合自由开放、创新创意、探究体验的教育理念，以实践创造学习为主，培养创新型人才的新型教育模式。创客教育的核心教育理念是通过指导学生创新创造，引导学生积极动手实践，培养学生创新意识、探究能力、创造能力等。实验教学是物理、化学、生物等自然科学学科的重要项目，在初中物理教学中，通过线下、线上多途径的混合教学方式组织开展物理演示实验、探究实验，不仅能够帮助学生理解物理知识、掌握物理学习方法与物理相关原理，还能够培养学生科学探究意识、动手操作能力等，提高物理学习效果。因此，创客教育与初中物理实验教学具有深入联系。初中物理实验教学中，有效融合创客教育，还能够拓展物理学习路径、整合物理课程内容、转变学习方式、重塑师生关系，进而更好达成新课改的培养目标。

首先，我们可以让学生在老师的指导下完成某一个物理实验，学生通过一系列的实验操作步骤后，得出实验结果，然后就能对实验结果进行思考并从中而找出基本的物理规律。再之我们让学生观察、了解实际生活中与该实验原理相关的实用仪器。通过独立思考，与他人交流讨论，利用已掌握的物理规律，结合实际条件从理论方面设计出生活中实用仪器的简易装置方案。最后，学生根据自己或集体设计的方案进行实验操作，“创造”出属于自己的“发明”，做到创客教育与初中物理实验教学有效融合。

二、创客教育与初中物理实验教学有效融合的对策

（一）明确实验目的原理，做好各项基础准备

在初中物理实验教学中，实现与创客教育的有效融合，教师先要指导学生明确与物理相关实验的目的、基本原理等，准备相应的实验器材，规划基本的实验方程等，并进行一些实验操作的提示，这样可以做好各项基础准备，为更好开展物理实验、实施创新创造等打好基础。利用周末、放假时间，教师通过线上方式可以先带领学生复习一些物理基础知识，明确其中的一些科学原理，引导学生积极主动参与创新实验。

例如，沪科版八年级的光学章节教学中，通过线下前期的学习，可以让学生掌握平面镜成像、光的反射与折射等知识，在“凸透镜成像”的科学探究中，能够让学生了解不同距离下凸透镜会呈现不同的像，这是电影、照相机、放大镜等相关的成像原理。基于这些知识，教师可以要求学生参与“制作简易望远镜”的科学创新实验。在实验之前，需要明确实验目的：认识透镜作用，了解望远镜的基本结构，用做好的望远镜观察物体，认识它的作用等。教师在周末前将相应的创新实验项目及具体事宜通过网络平台发布给学生，学生根据自己实际情况选择合适时间，通过思考与探讨，整理出自己的设计方案并提交网络平台，教师先从理论层面上加以引导，直至学生设计出可行性方案。如：可以明确本实验原理：望远镜的组成是两组凸透镜，目镜的焦距小，物镜的焦距大;物镜是让远处物体在焦点附近成实像，目镜就像放大镜，用来将这个像放大。本实验需要用到大、小凸透镜、橡皮泥、硬卡纸、直尺等器材，可以让学生自行准备或者提供。在实验之前，教师可以让学生分组合作，借助直尺调整大小凸透镜的距离，最终确定能够看清远处的物体后，固定起来，制作成简易望远镜。这个实验所用的凸透镜需要不同的焦距，这样才能完成这个动手实验。

学生在获得足够的感性认识后，通过实验操作，认真思考并对物理规律进行理性理解，然后在老师指导下，选择适当的途径，对物理规律进行思维加工，探索如何将物理规律应用于实际生活中，如何将物理规律“转变”为实用的生活工具，让物理实验教学与创客教育有效融合的同时，也培养了学生创造性思维。

（二）结合物理概念原理，指导学生创新制作

在初中物理学科中，还包括各式各样的物理概念、物理原理等，这些知识是学习物理知识、解答物理问题的基础，也是解释生活现象、进行生产制造的基础。在初中物理实验教学中，通过与创客教育有效融合，教师还可以指导学生结合一些物理概念或者物理原理，参与一些创新制作，在制作完成后进行对比竞赛，评比哪个小组制作的最好。通过这样的方式，可以让学生认识到物理知识与生产生活的密切联系，形成物理学习兴趣，提高学生创新意识与动手能力。

例如，沪科版八年级的压强章节中，通过前期的学习，可以让学生认识大气压强、压力的作用效果、液体的压强等知识，而在“流体压强与流速的关系”的课程中，可以让学生明确：流体的流速越大，压强越小;流体的流速越小，压强越大。借助这个物理原理，教师可以让学生参与创新制作，利用硬卡纸制作能够长时间滑行的纸飞机。在布置创新制作任务后，各个小组开始分工合作，借助硬卡纸、直尺、浇水或胶布等器材，进行持续测试，指导达到最好的效果。

（三）物理实验融合现实，进行小组合作创作

教师通过网络平台，发布一些比较先进的科技产品图片及视频，展示这些产品的作用。让学生思考讨论这些产品的工作原理，以及这些产品工作原理与我们已学的物理知识有何相关等内容。物理作为自然科学，是很多现代科技产品的基础学科，现实世界中的很多科技产品都需要物理科学作为研究基础，产品的研发与批量生产，也通常需要经过实验室阶段。因此，初中物理实验教学有效融合创客教育，教师还可以将物理实验与现实世界的科技产品有机融合，指导学生进行小组合作创作。经过一段时间线下、线上的研究、探讨和动手实践，各个小组分别展示成果，并进行演示与评比。

例如，沪科版八年级的“物体的浮与沉”课程中，可以让学生认识到物体的浮沉条件以及应用，认识到浮力在生活与生产实践中运用十分广泛，比如潜水艇的工作原理就与此相关。根据原有的物理浮沉实验，融合潜水艇这个现实世界的科技产品，教师可以指导小组自制潜水艇模型，要求能够达到浮沉的效果。这个创作需要准备器材：透明塑料瓶、大量筒、细线、钢珠或砝码等、红墨水等。各小组经过分析与探究，进行操作：透明塑料瓶中加入四颗小钢珠，放到水中让其处于漂浮状态;将用红墨水染红的水倒入瓶中，用胶头滴管吸水改变瓶子质量，让小瓶在大量筒中处于悬浮状态;增加小瓶水的质量，逐渐下沉;减少小瓶水的质量，小瓶逐渐上浮和漂浮水面上。在实验与创作展示后，教师让学生结合物体的浮沉原理，解释模拟潜水艇的悬浮、上浮、下沉等实验现象。

（四）展示各组创作成果，进行科学量化评价

初中物理实验教学与创客教育有效融合，学生或者小组集体在规定的时间内完成创作，教师让各小组分组展示创作成果，创作成果以文字，图片、视频等形式发布于网络平台，教师还要进行科学的量化评价，这样才能让评价更加公平、合理，也更加方便，起到知识引领等的作用。教师根据学生创作结果、探究过程、创新性等项目，制作评价的量表，然后根据具体的展现情况进行评价，主要是以鼓励性质的评价为主，并奖励和表扬做的好的小组，进行示范引领。

例如，基于沪科版八年级物理的教材，在讲授完二力平衡、作用力与反作用力等知识后，教师可以指导学生利用这个原理制作“水火箭”。这个创新小制作是运用了这个原理，与真实火箭的推进原理相似，学生要借助塑料瓶、橡皮管等器材进行设计和制作，最后分组展示实验成果。教师可以根据不同小组的水火箭喷射的高度、动手制作的过程等因素进行打分，最后结合分数进行综合评价。通过给予做的好的小组表扬与奖励，鼓励其他小组积极进取，可以让学生认识物理原理与现实世界的联系，激发学生物理学习的兴趣，提高物理实验教学的成效，培养学生创新意识、创造能力、合作探究能力等。

初中物理实验要学以致用，把生活与物理知识结合起来。每完成一个物理实验后，可由教师或就是让学生自己去用各种方法举出大量生活中的实例，根据实际条件的允许，结合已掌握的物理规律，选择一个或几个实例进行创造性设计，这也是学生十分感兴趣的事。不一定每一个学生都有机会上高中深造，初中毕业后部分学生会直接进入社会求生，部分学生或进入职业高中进行技术的学习，但若能让创客教育与初中物理实验教学有效融合，会让他们切身感受到物理的作用，甚至让学生感到学习物理成了一种“享受”，在以后的学习或工作生涯中将受益终生。

（五）注重创作延伸拓展，培养学生创客精神

在初中物理實验教学中，更好与创客教育融合，教师还要注重创作方面的延伸拓展，不仅运用简单的材料、废旧材料等进行科学创作，还可以适当运用简单的科学器材进行创作，实现创客教育的延伸拓展。通过这样的方式，可以更好培养学生创客精神，全面发展学生的科学意识、科学素养。

例如，很多居民楼的楼道内会安装声控与光控灯，能够根据光线的变化、声音的变化等，自动控制灯的明灭，有效节省了电能，降低开关、灯具的损坏率等，是一项科学环保的发明创造。结合这个背景，教师可以让学生结合声学、电路设计等知识，网购一些音频放大器、选频电路、感光元器件、小灯泡等器材，分组合作参与制作声控电子照明装置。教师要做好监督与指导，帮助学生更好完成。

结语

综上所述，新课改背景下，初中物理教育教学的过程中，教师应当转变传统的教育理念与教学方式，通过混合教学方式将物理实验教学与创客教育有效融合，引导学生参与创新实验，进行实验设计与动手制作，更加重视凸显学生在学习中的主要位置，引领学生进行自主学习与合作探究等，更好培养学生自学能力、团队合作意识，发展初中生科学意识、科学素养、探究能力等。

参考文献：

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