创客教育与初中物理实验教学的融合探析

禄绍宗，禄 桑

（1.贵州省威宁彝族回族苗族自治县金钟中学，贵州威宁 553102；2.贵州省威宁彝族回族苗族自治县第九中学，贵州威宁 553102）

素质教育背景下，《义务教育课程方案（2022 年版）》提出“创中学”基本原则，创客教育与义务教育各学科的融合更加紧密。教师要基于“创中学”优势，发挥义务教育各学科价值，培养全面发展的复合型人才。初中物理教学是义务教育阶段的重要学科，而实验是初中物理教学的核心内容。教师可以将创客教育与初中物理实验教学融合，增强教学效果。

一、创客教育概念界定

目前，学术界对创客教育还没有形成统一的观点。结合相关领域专家学者的观点来看，广义上，创客教育是鼓励创造的教育，在这样的教育过程中，学生可以运用信息化手段和数字化工具，创造性地展开实践，培养创造性思维与综合实践能力；狭义上，创客教育是创客文化与教育的结合，强调在项目式学习模式下，凭借信息技术的支持，指导学生在兴趣引领下展开创新和创造，并以此培养学生跨学科学习能力、创新协作品质。

二、创客教育与初中物理实验教学的融合动力

创客教育具有综合性、创新性、创造性特点，这也使其在初中物理实验教学中，具有促进教学发展的优势。教师可以在丰富教学资源与培养综合能力方面，提高创客教育与初中物理实验教学的融合动力。

（一）丰富教学资源

国内学术界普遍认为，创客教育形成于信息化社会背景下。21 世纪以来，国内信息技术蓬勃发展，使得社会对人才提出了愈发严格的要求，只有具有探究、综合、实践、创新、创造能力的人才，才能更好地适应社会发展趋势。创客教育就在这一背景下逐步形成。众所周知，信息技术具有丰富教学资源的优势。创客教育既然与信息技术密不可分，自然具有信息技术的相关优势，将其与初中物理实验教学相结合，能够有效丰富教学资源。教师可以在创新角度上，合理运用信息技术丰富教学资源，从而让学生在多重资源的引导和点拨下，生成更多创新与创造灵感。

（二）培养综合能力

创客教育具有综合性，初中物理实验教学亦然。在创客教育或初中物理实验教学中，学生均能发展综合能力。创客教育融合初中物理实验教学后，“综合性”叠加，有助于学生形成浓厚的物理实验兴趣与强烈的创新、创造热情，迸发出积极的实践行为，进而能够在培养学生综合能力方面取得“1+1＞2”的效果。学生综合能力与日俱增，探究、综合、实践、创新、创造思维愈发成熟，愈发能够适应现代化社会发展需要。

三、创客教育与初中物理实验教学的融合前提

（一）激发学生学习兴趣

兴趣是学习的原动力。苏霍姆林斯基曾指出：教师如果没有使学生形成情绪高昂的内心状态便急于传授知识，会使学生在不动情感的脑力劳动中感到疲倦。兴趣是决定学生学习行为的关键因素，学生若对学习内容满怀兴趣，即便在学习过程中遇到无数困难，也能坚定学习目标，直到破除全部阻碍。因此，教师应在初中物理实验教学中，努力激发学生的学习兴趣，使学生以积极的心态面对可能发生的各种问题和挑战，具有创新与创造热情，适应创客教育。这就要求教师要避免强制性提出实验要求。在以往的初中物理实验教学中，为提高课堂活动的针对性和效率，教师不免对学生提出一些强制性要求，让学生按部就班地完成实验任务，缺乏趣味体验和创新。久而久之，学生自然对初中物理实验降低兴趣。教师应以多元手段引导学生，同时加强对学生的鼓励。在多元引导中，学生感受创客教育特征，发现初中物理实验的深层趣味和真实魅力；在积极鼓励下，学生形成创新与创造自豪感。这样，能够激发学生的学习兴趣，为创客教育与初中物理实验教学的融合打下基础。

（二）重视物理实验过程

创客教育具有探究性、综合性、实践性、创新性与创造性特征，初中物理教学同样具有这样的特点。这就要求教师在创客教育与初中物理实验教学的融合中，突出探究、综合、实践、创新与创造，重视物理实验过程。实验是物理探究的主要方式，要求学生综合运用物理知识，发挥实践、创新、创造能力。重视学生物理实验过程，让学生充分探究，展现实践、创新、创造能力，是在初中物理实验教学中融合创客教育的基础条件［1］。而回看以往的初中物理实验教学，不乏“重视结果而轻视过程”的现象。部分教师认为，学生只有在实验中取得正确的物理结论才是有效学习，从而将注意力集中在对学生实验结果的评价上，缺乏对其实验过程的关心，学生即使在实验过程中表现出优秀的个人能力也不能得到认可，阻碍了教学及学生的发展。教师应重构初中物理实验教学逻辑，侧重于观察和评价学生的实验过程。同时，在实验过程中，教师应使学生具有主导权和自由性。学生自由设计实验，在明确的学习主题下，主导具体的操作过程，从而进一步提高学习积极性，使创客教育与初中物理实验教学顺利融合。学生还可以在实验过程中，自主确定合作探究等学习方式。

（三）营造创客文化氛围

前面提到，创客教育在某种意义上属于创客文化与教育的结合。在此背景下，教师有必要在初中物理教学中营造创客文化氛围，加速创客教育与实验教学的融合。文化具有潜移默化的熏陶作用，通过在教学中营造文化氛围影响学习者的思维活动，能够有效增强其学习动力与效果。教师可以挖掘初中物理学科的创客文化元素，让教学不仅具有学科性，而且具有文化性［2］。举例来说，教师不妨将现代物理发明应用于初中物理课堂中。任何物理发明都是探究、综合、实践、创新、创造的结果，教师可以关注物理领域时事，收集现代化的物理发明信息，并将其分享给学生，带领学生了解其研究过程与现实意义。学生透过其表面感受物理发明的创客文化性，学习相关研究人员的创新与创造精神，既能增强学科探究动力，也能建立创新与创造的远大志向。随着“潜意识”的改变，学生能够紧跟教师脚步，走向创客教育，深化初中物理实验教学。

（四）打破学科知识壁垒

物理是一门综合性学科，故而在初中物理实验中，学生既需要运用物理学科知识，也需要运用科学、数学等学科内容。这说明，在初中物理实验教学中，教师应重视学科融合。创客教育视角下，学科融合同样关键。创客教育以创新和创造为根本，而对学生来说，想要在一个学习主题下实现创新和创造，仅仅掌握一门学科的知识和方法是远远不够的。教师应打破学科知识壁垒，让创客教育与初中物理实验教学深度融合。具体来说，教师可以在初中物理教学中，渗透其他学科内容。首先，教师可以分析初中物理学科重点，并以实验为侧重点。然后，教师可以根据分析结果，找准初中物理实验教学与其他学科的整合点，如用数学思想促进物理实验、科学技术促进物理实验等。最后，教师可以立足于整合点，引导学生将多学科知识整合应用在初中物理实验过程中，帮助学生在多学科知识和方法的支撑下，补足探究、实践、创新、创造等短板，设计出更具可行性和操作性的实验过程，取得更加具有参考价值的实验结果。

四、创客教育与初中物理实验教学的融合路径

通过激发学生学习兴趣、重视物理实验过程、营造创客文化氛围、打破学科知识壁垒，教师使初中物理实验教学环境满足创客教育的融合前提。之后，教师可以通过具体的融合做法，开发创客教育与初中物理实验教学的融合路径，落实“创中学”［3］。

（一）创新教学导入

在营造创客文化氛围的前提下，初中物理实验教学导入迎来新的转机。传统初中物理教学实验、教学导入多以教师口头或课件提出话题，学生在“听建议”状态下展开实验，有时不能很好地激发学习兴趣。而在创客文化氛围下，教师可以利用新资源导入初中物理实验教学，让课堂更加生动，促进学生参与实验的积极性。比如，教师根据实验教学相关内容，确定其与现代化物理发明的深层联系，然后创新“发明导学”初中物理实验教学导入方法。教师整理现代化物理发明与初中物理实验的内在联系，将易于学生理解的现代化物理发明信息直接应用在课堂上，能够使学生先正确认识物理知识的社会价值，形成探究物理、创新实践的社会责任感，再推测实验主题，提出实践计划与猜想。再如，教师直接以演示实验开启课堂。初中物理实验教学需要演示实验，教师通过演示实验呈现综合实践细节，有利于学生规范物理探究和操作方法，减少失误。创客教育视野下，教师可以直接使演示实验成为教学导入资源。学生进入课堂后，教师通过信息化教学手段播放演示实验，并为实验创新点设计特写镜头，学生由此观察实验细节，感悟其创新思想，建立创新与创造目标，促进其符合创客教育要求的实验探究。

（二）加强人机互动

人机互动即学生与计算机的互动。创客教育与初中物理实验教学的融合，应当发挥计算机的载体作用，实现对信息技术的有效利用。教师可以在此背景下，加强人机互动教学，从而弥补传统单向灌输教学的不足，让学生自主获得创新和创造启示［4］。物理模拟实验软件对此具有一定的帮助。随着初中物理信息化教学模式的不断完善，大量物理模拟实验软件被应用在实验教学中。当课堂实际教学环境不能满足学生的实验需求时，教师可以通过模拟实验软件展开教学，从而让学生在人机互动过程中取得良好的探究、综合、实践、创新、创造结果。教师应系统地了解初中物理模拟实验软件，依托初中物理信息化教学环境打造人机交互课堂，及时使学生利用软件展开实验探究。教师还应对学生强调人机交互注意事项。由于人机交互相关实验的复杂性，学生难免需要在初中物理课堂人机交互中进行一些复杂的操作，如果操作不当，不仅会降低模拟实验学习效果，而且会造成软件卡顿、死机等情况。教师可以集中培训学生，向学生讲解软件使用方法，最大限度地减少软件操作失误。

（三）多方对比实验

初中物理实验常用控制变量法，即在根据多个变量进行物理实验时，先控制一个变量，观察其他变量，再控制另一个变量，观察其他变量，以此类推。在不同变量的循环控制中观察物理事物的内在规律，学生能够取得更加客观和真实的结果。为最大限度地发挥控制变量法在初中物理实验教学方面的应用优势，教师应在创客教育视野下，鼓励学生多方对比实验。对比方法为：通过人机互动落实实验操作1，记录数据1；在人机互动中落实实验操作2，记录数据2……直到根据实验变量完成全部操作，学生记录全部数据，借助计算机分析数据，得到一定的结果。对比控制不同变量的实验结果，学生从多个角度思考物理规律，优化物理领域科学探究思维，提升综合、实践、创新、创造能力。

（四）鼓励学生创新

创新是在创客教育与初中物理实验教学的融合中，学生必须形成的一项能力。教师应鼓励学生创新，找准让学生自由发挥的初中物理实验教学时机，退出实验场景，让学生在提出实验目标、讨论计划、确定方案、展开操作、分析数据、分享结果等过程中，做到自主创新［5］。比如“物体的浮沉条件及应用”的相关实验，教师就可以在学生掌握了基础理论后，通过开放性话题鼓励学生创新：“除了教材中提到的方法，还有其他方式能够判断或决定物体的浮沉吗？”一石激起千层浪，教师提出话题后，学生踊跃展开讨论，提出观点。而由于思维角度不同，其观点存在本质差异。学生便可立足于差异，制订不同的创新实验计划，对物体的浮沉条件展开创新探究，发展创新能力，深化物理综合实践。再者，教师可以鼓励学生综合运用学科知识和方法，根据社会需要完成一些物理发明。从提出计划到落实探究、检验和完善发明，学生始终需要创新和创造。这样，创客教育同样能够与初中物理教学实现有机融合。

总之，创客教育与初中物理实验教学的融合，能够在信息化、数字化的素质教育背景下，有效丰富初中物理实验教学资源，培养学生综合实践能力。教师应在初中物理实验教学中，贯彻《义务教育课程方案（2022 年版）》“创中学”的教学原则，以创新教学方法促进学生创新与创造，让学生充分经历和享受实验过程，实现综合品质的全面发展，最终成为高素质的复合型人才。