蔡漢云
【摘要】創(chuàng)客教育是近年來(lái)非常流行的教育活動(dòng),對(duì)于自然科學(xué)教學(xué)具有重要意義。創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效融合,教師應(yīng)當(dāng)明確有效融合的價(jià)值,構(gòu)建有效融合的對(duì)策,主要包括:明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑恚龊酶黜?xiàng)基礎(chǔ)準(zhǔn)備;結(jié)合物理概念原理,指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新制作;物理實(shí)驗(yàn)融合現(xiàn)實(shí),進(jìn)行小組合作創(chuàng)作;展示各組創(chuàng)作成果,進(jìn)行科學(xué)量化評(píng)價(jià);注重創(chuàng)作延伸拓展,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客精神。落實(shí)以上策略,有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)客教育;初中物理;物理實(shí)驗(yàn);動(dòng)手能力;科學(xué)素養(yǎng)
創(chuàng)客是基于自身興趣愛(ài)好,努力將各類創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的個(gè)人或群體;創(chuàng)客教育是能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力等方面的所需知識(shí)、技能、視野、意志品質(zhì)等方面的教育活動(dòng)。在中小學(xué)教育教學(xué)中,落實(shí)創(chuàng)客教育,應(yīng)當(dāng)構(gòu)建與完善校園創(chuàng)客空間,倡導(dǎo)與帶領(lǐng)所有學(xué)生積極參與,在共同學(xué)習(xí)、探討與創(chuàng)造中,運(yùn)用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)造,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,對(duì)發(fā)展創(chuàng)新人才具有重要的意義。
而如今的高中名校在招生時(shí)基本還是唯分?jǐn)?shù)論,這也促使了在平時(shí)教育教學(xué)中幾乎所有初中校是以應(yīng)試教育方式為主,創(chuàng)客教育沒(méi)有得到重視,還沒(méi)能夠得到普及。然創(chuàng)客教育對(duì)發(fā)展創(chuàng)新人才具有重要的意義,所以我們做為教育工作者有責(zé)任將創(chuàng)客教育通過(guò)多方式、多途徑與平時(shí)的教育教學(xué)相滲透,相融合,做到教育要以人為本。以下我們就通過(guò)線上、線下混合教學(xué)方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)既不會(huì)與現(xiàn)實(shí)的招生情勢(shì)相沖突,又能將創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效融合。
初中物理作為一門(mén)自然科學(xué)學(xué)科,其包含著豐富的物理科學(xué)知識(shí),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效融合創(chuàng)客教育,可以讓學(xué)生在課外時(shí)間,通過(guò)線上、線下多途徑利用力和運(yùn)動(dòng)、聲、光、電、電磁等知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)造,更好培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新精神、動(dòng)手實(shí)踐能力等,更好發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。
一、創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效融合的價(jià)值
對(duì)于創(chuàng)客教育來(lái)說(shuō),它是一種融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)與技能,結(jié)合自由開(kāi)放、創(chuàng)新創(chuàng)意、探究體驗(yàn)的教育理念,以實(shí)踐創(chuàng)造學(xué)習(xí)為主,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的新型教育模式。創(chuàng)客教育的核心教育理念是通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造,引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)手實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、探究能力、創(chuàng)造能力等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理、化學(xué)、生物等自然科學(xué)學(xué)科的重要項(xiàng)目,在初中物理教學(xué)中,通過(guò)線下、線上多途徑的混合教學(xué)方式組織開(kāi)展物理演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn),不僅能夠幫助學(xué)生理解物理知識(shí)、掌握物理學(xué)習(xí)方法與物理相關(guān)原理,還能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識(shí)、動(dòng)手操作能力等,提高物理學(xué)習(xí)效果。因此,創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有深入聯(lián)系。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有效融合創(chuàng)客教育,還能夠拓展物理學(xué)習(xí)路徑、整合物理課程內(nèi)容、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式、重塑師生關(guān)系,進(jìn)而更好達(dá)成新課改的培養(yǎng)目標(biāo)。
首先,我們可以讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成某一個(gè)物理實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)操作步驟后,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,然后就能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考并從中而找出基本的物理規(guī)律。再之我們讓學(xué)生觀察、了解實(shí)際生活中與該實(shí)驗(yàn)原理相關(guān)的實(shí)用儀器。通過(guò)獨(dú)立思考,與他人交流討論,利用已掌握的物理規(guī)律,結(jié)合實(shí)際條件從理論方面設(shè)計(jì)出生活中實(shí)用儀器的簡(jiǎn)易裝置方案。最后,學(xué)生根據(jù)自己或集體設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,“創(chuàng)造”出屬于自己的“發(fā)明”,做到創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效融合。
二、創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效融合的對(duì)策
(一)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑?,做好各?xiàng)基礎(chǔ)準(zhǔn)備
在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)與創(chuàng)客教育的有效融合,教師先要指導(dǎo)學(xué)生明確與物理相關(guān)實(shí)驗(yàn)的目的、基本原理等,準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材,規(guī)劃基本的實(shí)驗(yàn)方程等,并進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)操作的提示,這樣可以做好各項(xiàng)基礎(chǔ)準(zhǔn)備,為更好開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)、實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)造等打好基礎(chǔ)。利用周末、放假時(shí)間,教師通過(guò)線上方式可以先帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)一些物理基礎(chǔ)知識(shí),明確其中的一些科學(xué)原理,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
例如,滬科版八年級(jí)的光學(xué)章節(jié)教學(xué)中,通過(guò)線下前期的學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生掌握平面鏡成像、光的反射與折射等知識(shí),在“凸透鏡成像”的科學(xué)探究中,能夠讓學(xué)生了解不同距離下凸透鏡會(huì)呈現(xiàn)不同的像,這是電影、照相機(jī)、放大鏡等相關(guān)的成像原理?;谶@些知識(shí),教師可以要求學(xué)生參與“制作簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡”的科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)之前,需要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)識(shí)透鏡作用,了解望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu),用做好的望遠(yuǎn)鏡觀察物體,認(rèn)識(shí)它的作用等。教師在周末前將相應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及具體事宜通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布給學(xué)生,學(xué)生根據(jù)自己實(shí)際情況選擇合適時(shí)間,通過(guò)思考與探討,整理出自己的設(shè)計(jì)方案并提交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),教師先從理論層面上加以引導(dǎo),直至學(xué)生設(shè)計(jì)出可行性方案。如:可以明確本實(shí)驗(yàn)原理:望遠(yuǎn)鏡的組成是兩組凸透鏡,目鏡的焦距小,物鏡的焦距大;物鏡是讓遠(yuǎn)處物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像,目鏡就像放大鏡,用來(lái)將這個(gè)像放大。本實(shí)驗(yàn)需要用到大、小凸透鏡、橡皮泥、硬卡紙、直尺等器材,可以讓學(xué)生自行準(zhǔn)備或者提供。在實(shí)驗(yàn)之前,教師可以讓學(xué)生分組合作,借助直尺調(diào)整大小凸透鏡的距離,最終確定能夠看清遠(yuǎn)處的物體后,固定起來(lái),制作成簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡。這個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的凸透鏡需要不同的焦距,這樣才能完成這個(gè)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生在獲得足夠的感性認(rèn)識(shí)后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作,認(rèn)真思考并對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行理性理解,然后在老師指導(dǎo)下,選擇適當(dāng)?shù)耐緩?,?duì)物理規(guī)律進(jìn)行思維加工,探索如何將物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際生活中,如何將物理規(guī)律“轉(zhuǎn)變”為實(shí)用的生活工具,讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)客教育有效融合的同時(shí),也培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維。
(二)結(jié)合物理概念原理,指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新制作
在初中物理學(xué)科中,還包括各式各樣的物理概念、物理原理等,這些知識(shí)是學(xué)習(xí)物理知識(shí)、解答物理問(wèn)題的基礎(chǔ),也是解釋生活現(xiàn)象、進(jìn)行生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通過(guò)與創(chuàng)客教育有效融合,教師還可以指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合一些物理概念或者物理原理,參與一些創(chuàng)新制作,在制作完成后進(jìn)行對(duì)比競(jìng)賽,評(píng)比哪個(gè)小組制作的最好。通過(guò)這樣的方式,可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系,形成物理學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與動(dòng)手能力。
例如,滬科版八年級(jí)的壓強(qiáng)章節(jié)中,通過(guò)前期的學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)大氣壓強(qiáng)、壓力的作用效果、液體的壓強(qiáng)等知識(shí),而在“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的課程中,可以讓學(xué)生明確:流體的流速越大,壓強(qiáng)越小;流體的流速越小,壓強(qiáng)越大。借助這個(gè)物理原理,教師可以讓學(xué)生參與創(chuàng)新制作,利用硬卡紙制作能夠長(zhǎng)時(shí)間滑行的紙飛機(jī)。在布置創(chuàng)新制作任務(wù)后,各個(gè)小組開(kāi)始分工合作,借助硬卡紙、直尺、澆水或膠布等器材,進(jìn)行持續(xù)測(cè)試,指導(dǎo)達(dá)到最好的效果。
(三)物理實(shí)驗(yàn)融合現(xiàn)實(shí),進(jìn)行小組合作創(chuàng)作
教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),發(fā)布一些比較先進(jìn)的科技產(chǎn)品圖片及視頻,展示這些產(chǎn)品的作用。讓學(xué)生思考討論這些產(chǎn)品的工作原理,以及這些產(chǎn)品工作原理與我們已學(xué)的物理知識(shí)有何相關(guān)等內(nèi)容。物理作為自然科學(xué),是很多現(xiàn)代科技產(chǎn)品的基礎(chǔ)學(xué)科,現(xiàn)實(shí)世界中的很多科技產(chǎn)品都需要物理科學(xué)作為研究基礎(chǔ),產(chǎn)品的研發(fā)與批量生產(chǎn),也通常需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室階段。因此,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效融合創(chuàng)客教育,教師還可以將物理實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)世界的科技產(chǎn)品有機(jī)融合,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作創(chuàng)作。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間線下、線上的研究、探討和動(dòng)手實(shí)踐,各個(gè)小組分別展示成果,并進(jìn)行演示與評(píng)比。
例如,滬科版八年級(jí)的“物體的浮與沉”課程中,可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物體的浮沉條件以及應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到浮力在生活與生產(chǎn)實(shí)踐中運(yùn)用十分廣泛,比如潛水艇的工作原理就與此相關(guān)。根據(jù)原有的物理浮沉實(shí)驗(yàn),融合潛水艇這個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的科技產(chǎn)品,教師可以指導(dǎo)小組自制潛水艇模型,要求能夠達(dá)到浮沉的效果。這個(gè)創(chuàng)作需要準(zhǔn)備器材:透明塑料瓶、大量筒、細(xì)線、鋼珠或砝碼等、紅墨水等。各小組經(jīng)過(guò)分析與探究,進(jìn)行操作:透明塑料瓶中加入四顆小鋼珠,放到水中讓其處于漂浮狀態(tài);將用紅墨水染紅的水倒入瓶中,用膠頭滴管吸水改變瓶子質(zhì)量,讓小瓶在大量筒中處于懸浮狀態(tài);增加小瓶水的質(zhì)量,逐漸下沉;減少小瓶水的質(zhì)量,小瓶逐漸上浮和漂浮水面上。在實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)作展示后,教師讓學(xué)生結(jié)合物體的浮沉原理,解釋模擬潛水艇的懸浮、上浮、下沉等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(四)展示各組創(chuàng)作成果,進(jìn)行科學(xué)量化評(píng)價(jià)
初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)客教育有效融合,學(xué)生或者小組集體在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成創(chuàng)作,教師讓各小組分組展示創(chuàng)作成果,創(chuàng)作成果以文字,圖片、視頻等形式發(fā)布于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),教師還要進(jìn)行科學(xué)的量化評(píng)價(jià),這樣才能讓評(píng)價(jià)更加公平、合理,也更加方便,起到知識(shí)引領(lǐng)等的作用。教師根據(jù)學(xué)生創(chuàng)作結(jié)果、探究過(guò)程、創(chuàng)新性等項(xiàng)目,制作評(píng)價(jià)的量表,然后根據(jù)具體的展現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià),主要是以鼓勵(lì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)為主,并獎(jiǎng)勵(lì)和表?yè)P(yáng)做的好的小組,進(jìn)行示范引領(lǐng)。
例如,基于滬科版八年級(jí)物理的教材,在講授完二力平衡、作用力與反作用力等知識(shí)后,教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用這個(gè)原理制作“水火箭”。這個(gè)創(chuàng)新小制作是運(yùn)用了這個(gè)原理,與真實(shí)火箭的推進(jìn)原理相似,學(xué)生要借助塑料瓶、橡皮管等器材進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作,最后分組展示實(shí)驗(yàn)成果。教師可以根據(jù)不同小組的水火箭噴射的高度、動(dòng)手制作的過(guò)程等因素進(jìn)行打分,最后結(jié)合分?jǐn)?shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)給予做的好的小組表?yè)P(yáng)與獎(jiǎng)勵(lì),鼓勵(lì)其他小組積極進(jìn)取,可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)物理原理與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣,提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成效,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力、合作探究能力等。
初中物理實(shí)驗(yàn)要學(xué)以致用,把生活與物理知識(shí)結(jié)合起來(lái)。每完成一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)后,可由教師或就是讓學(xué)生自己去用各種方法舉出大量生活中的實(shí)例,根據(jù)實(shí)際條件的允許,結(jié)合已掌握的物理規(guī)律,選擇一個(gè)或幾個(gè)實(shí)例進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì),這也是學(xué)生十分感興趣的事。不一定每一個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)上高中深造,初中畢業(yè)后部分學(xué)生會(huì)直接進(jìn)入社會(huì)求生,部分學(xué)生或進(jìn)入職業(yè)高中進(jìn)行技術(shù)的學(xué)習(xí),但若能讓創(chuàng)客教育與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效融合,會(huì)讓他們切身感受到物理的作用,甚至讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)物理成了一種“享受”,在以后的學(xué)習(xí)或工作生涯中將受益終生。
(五)注重創(chuàng)作延伸拓展,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客精神
在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,更好與創(chuàng)客教育融合,教師還要注重創(chuàng)作方面的延伸拓展,不僅運(yùn)用簡(jiǎn)單的材料、廢舊材料等進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)作,還可以適當(dāng)運(yùn)用簡(jiǎn)單的科學(xué)器材進(jìn)行創(chuàng)作,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客教育的延伸拓展。通過(guò)這樣的方式,可以更好培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客精神,全面發(fā)展學(xué)生的科學(xué)意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)。
例如,很多居民樓的樓道內(nèi)會(huì)安裝聲控與光控?zé)簦軌蚋鶕?jù)光線的變化、聲音的變化等,自動(dòng)控制燈的明滅,有效節(jié)省了電能,降低開(kāi)關(guān)、燈具的損壞率等,是一項(xiàng)科學(xué)環(huán)保的發(fā)明創(chuàng)造。結(jié)合這個(gè)背景,教師可以讓學(xué)生結(jié)合聲學(xué)、電路設(shè)計(jì)等知識(shí),網(wǎng)購(gòu)一些音頻放大器、選頻電路、感光元器件、小燈泡等器材,分組合作參與制作聲控電子照明裝置。教師要做好監(jiān)督與指導(dǎo),幫助學(xué)生更好完成。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,新課改背景下,初中物理教育教學(xué)的過(guò)程中,教師應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育理念與教學(xué)方式,通過(guò)混合教學(xué)方式將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)客教育有效融合,引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與動(dòng)手制作,更加重視凸顯學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主要位置,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與合作探究等,更好培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),發(fā)展初中生科學(xué)意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)、探究能力等。
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