車倩 周杰 劉寶 田敏
摘? 要 創(chuàng)客教育能夠有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),具有優(yōu)秀的可擴(kuò)展性。許多學(xué)校受制于簡(jiǎn)單復(fù)現(xiàn)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,已很難滿足素質(zhì)教育對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)要求,創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)的融合是課程變革的一個(gè)重要方向。對(duì)創(chuàng)客教育和初中物理實(shí)驗(yàn)融合提出解決措施,可以有效提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問(wèn)題能力。
關(guān)鍵詞 創(chuàng)客教育;物理實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;素質(zhì)教育;STEAM
中圖分類號(hào):G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2021)09-0123-03
0? 前言
創(chuàng)客教育是一種旨在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的素質(zhì)教育方式。新課改要求初中物理實(shí)驗(yàn)要更加注重培養(yǎng)學(xué)生自主探究問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。物理實(shí)驗(yàn)作為初中學(xué)生必要的實(shí)驗(yàn)課程,是學(xué)生提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的重要載體。因此,需要通過(guò)教學(xué)改革使中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)客教育有機(jī)融合,進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生素質(zhì)。
1? 創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)的融合思考
1.1? 物理實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)客教育融合
物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是物理教學(xué)的核心,也是學(xué)生增強(qiáng)問(wèn)題解決能力和動(dòng)手操作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)和技能,還要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中鍛煉抽象思維能力和實(shí)踐操作能力。傳統(tǒng)的物理教學(xué)往往重理論而輕實(shí)踐,不僅導(dǎo)致物理教師在物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)學(xué)生思維意識(shí)和操作能力的培養(yǎng)不夠,也影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
創(chuàng)客教育和物理實(shí)驗(yàn)的有機(jī)融合,不僅能改變傳統(tǒng)物理教學(xué)忽略物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀,還能優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,進(jìn)而達(dá)到在物理實(shí)驗(yàn)中有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力的物理教學(xué)目標(biāo)。兩者融合后的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng),多數(shù)情況都要用到信息技術(shù),并借助具有相關(guān)性、跨專業(yè)的理論知識(shí)完成物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展,如圖像設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、工程設(shè)計(jì)和機(jī)械制造等理論[1]。通過(guò)創(chuàng)客教育和物理實(shí)驗(yàn)的深度融合,學(xué)生的創(chuàng)造積極性將會(huì)得到顯著提高。創(chuàng)客教育與物理實(shí)驗(yàn)的融合不僅能促使學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行主動(dòng)探究,還能將跨專業(yè)的理論知識(shí)應(yīng)用到解決物理問(wèn)題的實(shí)踐中。兩者的深度融合能夠促使中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)方式從被動(dòng)接受向主動(dòng)探索轉(zhuǎn)變,而學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變不僅擴(kuò)展了知識(shí)領(lǐng)域,還開(kāi)拓了創(chuàng)新思維空間[2]。創(chuàng)客教育理念和物理教學(xué)理念融合后指導(dǎo)的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng),能激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的創(chuàng)新潛能,最大限度地鍛煉學(xué)生的知識(shí)轉(zhuǎn)化能力和動(dòng)手操作能力。
1.2? 學(xué)習(xí)目標(biāo)和實(shí)踐過(guò)程的融合
創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)的融合,不僅能實(shí)現(xiàn)用技術(shù)輔助學(xué)科教學(xué)的目標(biāo),還能幫助學(xué)生建構(gòu)物理學(xué)知識(shí)體系。創(chuàng)客教育的優(yōu)勢(shì)是有計(jì)劃地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)和現(xiàn)代化學(xué)習(xí)過(guò)程得到有機(jī)統(tǒng)一。在學(xué)生學(xué)習(xí)和個(gè)人目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)上,創(chuàng)客教育對(duì)學(xué)生提出創(chuàng)造需求和個(gè)人需求互補(bǔ)的理念。在創(chuàng)客教育與物理實(shí)驗(yàn)的融合實(shí)踐中,學(xué)生能夠自主獲取知識(shí),掌握動(dòng)手實(shí)踐能力。在物理項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)生會(huì)對(duì)新科技支持的教學(xué)方式產(chǎn)生更深刻的認(rèn)識(shí)[3]。學(xué)生在創(chuàng)客教育視角下能夠全方位、多角度地觀察客觀物理現(xiàn)象,在具體操作中主動(dòng)利用各種方法探索導(dǎo)致物理現(xiàn)象的物理原理知識(shí)。創(chuàng)客教育與物理實(shí)驗(yàn)的融合能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),使學(xué)生更好地探索物理學(xué)科的知識(shí)奧秘。
物理實(shí)驗(yàn)即在操作過(guò)程中對(duì)理論進(jìn)行觀察和驗(yàn)證的一種實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生對(duì)新鮮事物和原理的探究、驗(yàn)證,符合學(xué)科要求的實(shí)踐驗(yàn)證型知識(shí)的傳遞目標(biāo)。物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與創(chuàng)客教育深度融合后,不再是去做基本知識(shí)和現(xiàn)象的驗(yàn)證,而是通過(guò)科學(xué)規(guī)范的工程,有計(jì)劃地激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能,從“做中學(xué)”逐漸上升成具有創(chuàng)造性的“做中學(xué)、學(xué)中做”的學(xué)習(xí)方式。創(chuàng)客教育繼承了“做中學(xué)”的理論思想,對(duì)傳統(tǒng)教育模式進(jìn)行改善,使新科技的時(shí)代理念在與學(xué)科的融合中得以驗(yàn)證。創(chuàng)客教育理念和物理教學(xué)理念有效融合后指導(dǎo)的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng),不僅能在物理實(shí)驗(yàn)操作中鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力,還能有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)和實(shí)踐過(guò)程的統(tǒng)一。
1.3? 個(gè)人興趣和自我實(shí)現(xiàn)的融合
物理教師在物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中應(yīng)當(dāng)有意識(shí)、有計(jì)劃地去激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)客行為。新時(shí)代背景下,初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)板塊的教材設(shè)計(jì)中,要求學(xué)生在驗(yàn)證原理和運(yùn)用知識(shí)的同時(shí),鍛煉將各種想法變成實(shí)物的能力,完成學(xué)生自我實(shí)現(xiàn)的需求。自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)的前提就是興趣驅(qū)動(dòng)下的自我滿足,所以教師應(yīng)讓學(xué)生進(jìn)行大量、多樣的物理項(xiàng)目實(shí)踐,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己感興趣的領(lǐng)域并在具體探究中充分展現(xiàn)自我,滿足自我實(shí)現(xiàn)的需求。
創(chuàng)客教育改變了傳統(tǒng)教育中“授之以魚(yú)”的落后思想。它與物理實(shí)驗(yàn)的有機(jī)融合,能讓學(xué)生在具體操作和交流分享中實(shí)現(xiàn)不同思想間的碰撞,從而對(duì)初期創(chuàng)意進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,優(yōu)化將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)物的過(guò)程[4]。創(chuàng)客理念下的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng),學(xué)生能從興趣構(gòu)思出發(fā),在不斷操作中完成創(chuàng)意實(shí)體化。由此,學(xué)生能在實(shí)踐創(chuàng)造中學(xué)習(xí),在交流碰撞中產(chǎn)生創(chuàng)造思維,在興趣探索中最終實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展。
1.4? 探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生以觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方式學(xué)習(xí)物理知識(shí)和技能。創(chuàng)客教育理念指導(dǎo)下的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不僅需要學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的操作以驗(yàn)證物理原理,還需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中多想多做,激發(fā)大腦潛能,在好奇心的驅(qū)使下產(chǎn)生創(chuàng)新思維,并且付諸行動(dòng)創(chuàng)造實(shí)物[5]。
在創(chuàng)客教育理念指導(dǎo)的物理實(shí)踐活動(dòng)中,學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷豐富的物理項(xiàng)目實(shí)踐,能逐漸完成從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變,由淺入深地了解創(chuàng)新的真實(shí)意義,從而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)創(chuàng)新。學(xué)生在做中學(xué),在交流中學(xué),就能夠潛移默化地提高自主獲取知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)相融合的目的是利用新的培養(yǎng)方式以及優(yōu)秀教育思想激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,使“做中學(xué)”和“學(xué)中做”的理念從理論變成現(xiàn)實(shí)。這一行為不僅打通了學(xué)生腦海中想法與創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)的通道,還讓當(dāng)下的創(chuàng)客教育煥發(fā)出真正的活力,使人人創(chuàng)客、人人創(chuàng)新不再是一句口號(hào),也讓想法付諸現(xiàn)實(shí)有了具體的實(shí)施方式[6]。
1.5? 信息化的普及和落實(shí)
信息化時(shí)代技術(shù)飛速發(fā)展,創(chuàng)新型科技人才在社會(huì)中十分稀缺。從初中就開(kāi)始培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,是解決創(chuàng)新型科技人才稀缺的重要途徑。在素質(zhì)教育普及和基礎(chǔ)教改的推進(jìn)中,在新型科技和傳統(tǒng)教育理念的融合過(guò)程中,許多中學(xué)進(jìn)行了多種方式和不同層面的嘗試。
STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)科技、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、工程、人文等方面的整合。近年來(lái),STEAM教育和創(chuàng)客教育受到教育界的廣泛關(guān)注,從兩者關(guān)系上來(lái)講,創(chuàng)客教育是STEAM教育的主流表現(xiàn)形式之一,也是STEAM教育的進(jìn)一步延伸和拓展。在科學(xué)教育領(lǐng)域,《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的頒布,從政策層面加快了創(chuàng)客教育和物理學(xué)科深度融合的步伐。創(chuàng)客教育在推廣過(guò)程中受到不同學(xué)校環(huán)境和地域經(jīng)濟(jì)文化水平差異的影響,部分學(xué)校普及教學(xué)信息化速度慢,落實(shí)期限不夠明確,個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)新理念與傳統(tǒng)教學(xué)模式融合不深入甚至流于表象的情況。這些都從客觀上嚴(yán)重阻礙了創(chuàng)客教育與具體學(xué)科融合的實(shí)施進(jìn)程。
硬件設(shè)施和軟件技術(shù)對(duì)新教學(xué)模式都有較大影響,所以教學(xué)的深入程度受制于學(xué)校的經(jīng)濟(jì)水平和資源。但創(chuàng)客教育的核心理念是在指導(dǎo)中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的操作中完成激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力,因此,創(chuàng)客教育場(chǎng)地和硬件設(shè)施不足以成為拒絕開(kāi)展創(chuàng)客教育的借口,即在普通條件下也可以開(kāi)發(fā)學(xué)生的想象力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2? 創(chuàng)客教育和初中物理實(shí)驗(yàn)的融合措施
2.1? 合理利用現(xiàn)有資源和設(shè)備
創(chuàng)客教育的培養(yǎng)目的與初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的總目標(biāo)不謀而合,它們都著重培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主探究能力。信息化時(shí)代,教師應(yīng)充分利用創(chuàng)客教育理念的優(yōu)勢(shì),將創(chuàng)客教育與物理實(shí)驗(yàn)深度融合。學(xué)生要學(xué)會(huì)充分利用身邊資源,如手機(jī)、平板電腦等智能電子設(shè)備,通過(guò)不斷探索進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的探究,開(kāi)闊眼界,增長(zhǎng)知識(shí)和技能,培養(yǎng)善于利用身邊環(huán)境來(lái)獲取知識(shí)的能力。
2.2? 提高學(xué)生動(dòng)手能力
傳統(tǒng)初中物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的教學(xué)目的是在具體實(shí)踐中讓學(xué)生驗(yàn)證前人證實(shí)的物理定理,然后通過(guò)多次動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),理解前輩科學(xué)家的思維方式,在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。創(chuàng)客教育理念強(qiáng)調(diào),青少年本身就是天生的創(chuàng)造者和發(fā)現(xiàn)者。青少年能夠在具體的實(shí)踐操作中驗(yàn)證真理及激發(fā)創(chuàng)新潛能,進(jìn)而借助一些軟件和硬件,讓創(chuàng)意變成具體的作品。該過(guò)程大大縮短了從創(chuàng)意到實(shí)物的距離。創(chuàng)客教育從具體的操作性學(xué)科中入手,利用現(xiàn)代化手段和方法對(duì)物理學(xué)科知識(shí)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行探究,在探究物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力和解決問(wèn)題能力。創(chuàng)客教育與物理實(shí)驗(yàn)的融合,不僅能優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,還能為創(chuàng)客教育與其他教學(xué)模式和教學(xué)技術(shù)的融合發(fā)展提供參考。
2.3? 轉(zhuǎn)變教師教學(xué)觀念
初中物理實(shí)驗(yàn)通過(guò)創(chuàng)客理念和創(chuàng)客技術(shù)的深度介入,學(xué)生探究知識(shí)的積極性將大大提升,學(xué)生的思維空間將被拓展。教師要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方案和實(shí)驗(yàn)步驟作出創(chuàng)新,從而為增強(qiáng)學(xué)生的探究能力、思考能力、創(chuàng)新能力創(chuàng)造條件。教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)中的引導(dǎo)者,要樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念,應(yīng)當(dāng)保持與時(shí)俱進(jìn)的目光,進(jìn)行自主學(xué)習(xí),不斷自我完善,優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。在具備創(chuàng)客教育新理念教師的指導(dǎo)下,學(xué)生將更加深入地認(rèn)識(shí)創(chuàng)客教育的理念,掌握創(chuàng)新的本質(zhì)。
2.4? 加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和物理實(shí)驗(yàn)員培訓(xùn)
為了讓中學(xué)生有良好的物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境,學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和物理實(shí)驗(yàn)員培訓(xùn)。創(chuàng)客教育實(shí)驗(yàn)室與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比,物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備等都會(huì)有較大的改變。教師指導(dǎo)中學(xué)生使用物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí),需要具備很強(qiáng)的責(zé)任心和專業(yè)能力。教師進(jìn)行日常的物理實(shí)驗(yàn)探究時(shí),也需要具備很高的綜合素養(yǎng)和過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)操作技能。教育部門不僅應(yīng)加大對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)先進(jìn)設(shè)備的投入,還應(yīng)從時(shí)代發(fā)展的高度提升實(shí)驗(yàn)員的能力。學(xué)校應(yīng)選拔優(yōu)秀和有潛力的教師定期進(jìn)行在崗培訓(xùn),從而增強(qiáng)教師獲取最新信息的能力,學(xué)習(xí)各科知識(shí)內(nèi)容,包括人工智能、3D打印技術(shù)等。
創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是新時(shí)代每個(gè)學(xué)生成為優(yōu)秀人才的必備素質(zhì)。教書(shū)育人的創(chuàng)客教師更應(yīng)具備創(chuàng)新精神,這樣才能更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。各個(gè)學(xué)校應(yīng)適時(shí)引進(jìn)年輕骨干人才,對(duì)已有年輕骨干教師加大培養(yǎng)力度。同時(shí)發(fā)揮老教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì),發(fā)揮年輕教師的敢想敢做優(yōu)勢(shì),互相借鑒、互相學(xué)習(xí)。創(chuàng)客教師需要在探究實(shí)驗(yàn)中注重過(guò)程,總結(jié)各個(gè)步驟的成功經(jīng)驗(yàn)或者改正實(shí)施步驟中的不足之處,從而達(dá)到創(chuàng)客教育和物理實(shí)驗(yàn)深度融合的教學(xué)目標(biāo)。
2.5? 物理實(shí)驗(yàn)的生活化
成功的物理實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生對(duì)定理、原理和課堂上未消化的知識(shí)有更深的理解和認(rèn)識(shí),讓抽象的物理概念變得淺顯易懂。創(chuàng)客教育和物理實(shí)驗(yàn)深度融合,這種新的教育形式能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,發(fā)展學(xué)生的智力、思維能力和觀察力。新的教育形式倡導(dǎo)提高物理科學(xué)素養(yǎng),深入開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)。物理實(shí)驗(yàn)的生活化能讓學(xué)生在生活中時(shí)刻接觸和感受到物理的存在,能讓學(xué)生化抽象感知為直觀感知,也能擴(kuò)展學(xué)生的認(rèn)知范圍。
在創(chuàng)客教育模式下,學(xué)校評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)水平不再只看學(xué)生卷面考試成績(jī),而會(huì)將學(xué)生的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新思維能力與卷面考試成績(jī)進(jìn)行綜合考察,讓實(shí)驗(yàn)就發(fā)生在學(xué)生身邊,利用身邊的實(shí)驗(yàn)器材和工具開(kāi)展創(chuàng)客教育與物理實(shí)驗(yàn)融合的實(shí)踐活動(dòng),從而培養(yǎng)出新時(shí)代需要的創(chuàng)新型人才。
3? 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展,我國(guó)教研活動(dòng)、教學(xué)服務(wù)和教學(xué)模式應(yīng)該緊跟時(shí)代而改變。創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)的融合是初中物理實(shí)驗(yàn)課程變革的一個(gè)重要方向,許多學(xué)校已經(jīng)開(kāi)始實(shí)踐,并且取得良好的教學(xué)效果。創(chuàng)客教育的實(shí)踐者能夠以不同平臺(tái)為載體開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),創(chuàng)客教育與初中實(shí)驗(yàn)的有機(jī)融合能夠提高學(xué)生的團(tuán)體協(xié)作能力和解決問(wèn)題能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。創(chuàng)客教育與物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的深度融合,不僅能讓學(xué)生在愉悅的氛圍下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)探究,還能引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)解決實(shí)際問(wèn)題,最終實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)操作中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)。■
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