创客教育理念下基于小组合作学习的初中物理实验课程探究

钟翠明

摘要：根据初中物理课程标准，初中物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程，此阶段的物理课程注重让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力。与创客教育的相关理念：注重知识教育目的、知识内容结构乃至教师角色等方面的调整；强调人的主体地位和价值，致力于学生从知识的奴隶变为知识的主人，注重具有知、情、意、行等能力的全人的培养，在知识的应用中深化、内化知识，更加注重知识的创造；强调“做中学”等理念是完全一致的。小组合作学习能发挥群体的积极功能，提高个体的学习动力和能力，达到完成特定的教学任务的目的，从而激发了学生的主动性、创造性。

关健词：创客教育；小组合作学习；物理教学；教学模式

一、创客教育与小组合作学习

创客一词来源于英文单词“Maker”，本义是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。创客教育也就是STEAM教育，创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。创客教育是创客文化与教育的结合，创客文化是一个发展过程中的概念，总体上它是创客圈子里的一种信仰上的共识：我喜欢做一些新的东西，我很享受做东西的过程；我希望把东西分享出去，以结识更多的朋友，所以我得把这个东西变成一种产品、服务和方案。小组合作学习是目前世界上许多国家普遍采用的一种富有创意的教学理论与方略。小组合作学习就是以合作学习小组为基本形式，系统利用教学中动态因素之间的互动，促进学生的学习，以团体的成绩为评价标准，共同达成教学目标的教学活动。小组合作学习能发挥群体的积极功能，提高个体的学习动力和能力，达到完成特定的教学任务的目的，从而激发了学生的主动性、创造性。

二、创客教育理念下基于小组合作学习的初中物理实验课堂的实践策略

（一）测量型实验课的实践策略

测量型实验主要体现三方面的要求：一是测量工具的选择；二是测量方法的正确性；三是对实验数据的分析处理。我在《长度的测量》一课，实践如下：

1、科学分配小组成员：把全班学生按“组内异质、组间同质”的原则，根据性别比例、学科成绩、动手能力、逻辑思维能力、守纪情况等进行合理搭配分成8个小组。

2、合理分工，明确目标。明确本次实验的目标是：测量物体的长度。要求：每个学生提前准备好一至两个被测物体和刻度尺；课前做好相关的预习；在组内定好中心组长和纪律组长。

3、实验过程——教师有效引导，学生大胆实践

（1）教师明确实验要求：用刻度尺测量物体的长度；注意选择合适合的刻度尺；每次测量后要记录实验数据。

（2）学生实验过程：学生利用自己准备的刻度尺进行测量物体的长度，有些学生用的是直尺，有些同学准备的是三角尺，还有一些同学准备了皮尺、卷尺。有些同学测量物理课本的长度；有些同学测量作业本的宽度；有些同学测量自己准备的小木块的长度；甚至有些同学测量指甲的宽度、硬币的直径……

4、分析实验数据，反思实验操作方法

（1）要求小组成员互相说说实验操作过程，归纳总结“长度的测量”的正确的操作方法。

（2）组内分析实验数据，最后得出“多次测量，取平均值”，这样可以减少误差。

（3）对实验数据错误的，分析产生错误的原因

（4）针对学生准备的刻度尺不同，教师提出：如何选择合适的刻度尺（如量程、分度值等）？针对个别成员所带的硬币等特殊被测物体，教师提出：特殊物体的长度该如何测量？如：圆的直径、一页纸的厚度、细铜丝的直径等。引出特殊测量方法。

5、教师的课后反思。本课时学生虽然没有“创物”，但要求学生在课前自己准备被测物体，提前准备测量工具。学生能根据创新与创意的思路，准备了品种多样的被测物体和多种刻度尺，而这些物体和测量工具，又及时在小组内进行交换与分享，充分体现了创客教育的理念，对学生的思维的引导有很大的帮助。在分小组实验的过程中，学生能大胆尝试与实践，不懂的地方可以及时在小组内进行互助互学，实验后能在小组内进行分析、讨论、归纳、总结。充分发挥了小组合作学习的积极功能。通过本课的学习，学生不仅掌握了用刻度尺测量物体长度的正确操作方法，而且学会了分享、表达、归纳等。提高了学生非智力因素的发展。

（二）探究型实验课的实践策略

探究型实验是通过实验来回答一个感兴趣的问题，激发学生的好奇心，培养科学探究能力。而实验探究本身就是一个创新的过程。初中物理的探究性问题有很多：如探究平面镜成像的特点，探究光的反射，探究凸透镜成像规律，探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关，探究声音的特性等等。我在《声音的特性》一课，实践如下：

1、科学分配小组成员。把全班学生按“组内异质、组间同质”的原则，根据性别比例、学科成绩、动手能力、逻辑思维能力、守纪情况等进行合理搭配分成8个小组。

2、合理分工，明确目标。明确本次实验的目标是：探究声音的三个特性。要求：第1、2、3组的成员准备创意作品进行探究音调与什么因素有关；第4、5、6组的成员准备创意作品进行探究响度与什么因素有关；第7、8小组的成员准备创意作品进行探究音色与什么因素有关。

3、实验过程

（1）各组分别用自己带的创意作品进行演示，如第3组的同学准备了自制的笛子，演示吹笛子时，按住不同的孔，发出声音的音调不一样；第4组的同学准备了鼓，大力敲鼓，声音更响；第7组的同学准备了两只样子看起来相同的碗，轻敲这两只碗，两只碗发出的声音居然不一样。

（2）演示完后小组进行讨论：音调跟什么因素有关？响度跟什么因素有关？音色又跟什么因素有关？讨论后，小组内进行分析、归纳和总结。

（3）教师释疑，讲解原理。

4、教师的课后反思

在本次实验器材的准备中，学生有“造物”，如自制的笛子、自制的“琴”等。学生在造物过程本身就是一个学习的过程，让学生带着问题去做，鼓励学生将创意和知识点变成实物，强调在做中学，从学中做。在本课中还体现了一个重要的理念，就是分享。学生将自己的作品拿到小组跟同学一起分享，得到同学的认可，从而更加激发孩子发明创造的兴趣。从教学方面来说，让学生在学习中，以小组为单位，在一个个可以看到的创意作品中进行演示或验证实验，既有趣，又掌握了知识。使知识直观化，而不是仅仅停留在纸面上和文本中的知识点。通过学习，学生不仅掌握了知识，更重要的是培养了学生动手操作的能力，思考问题的能力以及解决问题的能力。

三、结束语

事实证明，学生并不缺乏发现问题的智慧，而是缺乏在发现问题后深入研究的意识。以小组合作的形式，开展创客教育与物理教学相融合的物理实验教学，能提高学生分析问题、解决问题的能力，有效培养学生的合作意识、竞争意识和创新意识，課堂上学生真正做到合作、探究、质疑、互动，教学效果明显提高了。

参考文献：

[1]曹温采.基于小组合作学习的初中物理实验课程探究[J].新课程杂志，2016（32）