創客教育與高中物理教學的融合

時間:2022-07-15 03:06:35

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創客教育與高中物理教學的融合

摘要:文章對物理學科核心素養和創客教育的概念進行了界定,然后闡述了核心素養視角下創客教育與高中物理教學融合的意義,最后提出了核心素養視角下創客教育與高中物理教學融合的策略,包括巧建創客空間,營造氛圍;巧借創客資源,優化實驗教學;拓展實踐活動,增強綜合素質。

關鍵詞:核心素養;創客教育;高中物理教學

如何在促進核心素養培養的前提下,優化物理教育教學,積極滲透創客教育活動,建設更具活力、更富趣味、更為靈動、更加高效的高中物理教學新課堂,培養學生的創新學習意識和能力,是高中物理教學應重視的重要研究課題。

一、基本概念界定

(一)物理學科核心素養。物理學科核心素養指學生在物理教育活動中逐漸培養起來的、能更好地適應自身發展和社會發展需求的必備品質和關鍵能力,是學生經過物理學科學習而內化形成的體現物理學科特征的良好能力和素質,是學生綜合素能的集中概括。高中物理核心素養主要包含了物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任等方面的內容。(二)創客教育。創客教育重視創新創造,是一種倡導創造性學習的教育方式,它注重學生創新意識和創造能力的培養。創客教育包括了實施教育活動所需要的活動項目、活動課程、環境,以及激勵學生開展創造性學習所應具備的視野、意志、知識、能力等優秀特質。創客教育積極主張以學生的愛好興趣和實際的生活問題為教學導向,特別關注“造物”,以動手實踐為最高教育活動形式,強調整合應用跨學科知識來解決實際問題,提倡團隊合作和持續分享,將創意轉變成作品成果,重視對學生自主探索精神、創新意識和綜合實踐能力的培養。

二、核心素養視角下創客教育與高中物理教學融合的意義

(一)優化物理教學方式。堅持核心素養培養目標,促進創客教育與高中物理教學相融合,有利于聯結創客教育與物理教學的許多共通點,進一步轉變物理課堂教學方式,推動物理學科與信息、生物、化學、地理等學科之間的跨學科深度交流,摒棄傳統的知識灌輸式教學方式,以積極滲透、實施激勵動機、實踐體驗、團隊協作和適時反饋等創客教育原則,創新設計豐富生動的物理教學情境,使物理學科知識和理論與創造性教學實踐有機結合。(二)活化學生物理學習形式。創客教育主張實施項目式學習,這有利于促進學生物理學習方式的轉變,能讓學生有參與創造的機會,能使學生深入體會“學校即社會,教學即生活”的教育大環境,接觸社會實踐,在踴躍參與創造學習的創客活動中基礎上不斷發展自己的興趣愛好,充分利用數字化學習資源和工具,開展合作學習,持續增強自己的生活意識、公共參與意識和科技意識。(三)促進物理學科素養培養。融合創客教育與物理教學,需要教師注重學生創新意識和創造能力的培養,這與新課標下學生的物理學科素養的培養目標不謀而合。這不但有利于讓學生認識更多的前沿熱點技術,拓寬視野,真切感知社會問題,積極將自己的創意變成作品,而且能促使學生在團結協作的過程中有效探索、發現、解決各種跨學科問題,在持續分享中吸收廣泛的知識,進而不斷提升自身解決實際問題、團隊協作和實踐創新等能力。

三、核心素養視角下創客教育與高中物理教學融合的策略

(一)巧建創客空間,營造氛圍。建立創客空間,為學生展示聰明才智、進行物理實驗及訓練物理思維提供了活動平臺。創客空間是由有著共同的興趣、樂于動手實踐的創客愛好者組成的、實施創造性學習的開放性活動空間。學校中的教室、物理實驗室、展覽館和圖書館等都是學生開展交流探討、合作創造的有益的研究學習園地[1]。一方面,建立校園創客空間能為教師實施創客教育、創新物理教學提供有效的方法和途徑,有利于開辟物理教學思路,營造一種積極創新、勇于實踐、樂于交流和共同分享的良好教學氛圍。另一方面,建立校園創客空間能激勵學生開展創造性學習,使那些熱愛實踐、善于動手制作的學生有實現創意、展現成果的交流學習活動場所。學生可以在創客空間里交互協作,共享各種資源,積極應用所學的物理科學知識和其他學科知識來探索、解決現實問題。(二)巧借創客資源,優化實驗教學。實驗教學是物理學科的基本教學形式,是培養物理素養的基本途徑。整合應用創客教育資源,將有利于優化、改進物理實驗教學,深化學生對物理知識和實驗原理的理解,促進學生創新意識和實驗能力的培養。同時,結合日常物理實驗教學,教師可有意識地發掘、整合一些創客資源和素材,靈活滲透在實驗教學過程中,也能極大地激勵學生展示自己的實驗成果,分享創造性學習的喜悅。教師在指導開展創客項目學習時,經常使用到大量的物理實驗器材,并且還廣泛拓展應用計算機、移動終端、無線網絡等多樣化資源形式,這在推動創意產品化、實物化,促使學生參與實驗探究、提升創新創造能力等方面發揮了重要的作用。教師還要鼓勵學生動手實踐,啟發學生巧用物理學習中常見的瓶子、螺絲刀、鐵絲等便捷工具,化平凡為神奇,創造出富有特色的創意作品。例如,在開展“自由落體運動”實驗教學時,教師要鼓勵學生將合作設計、制作的反應尺帶到課堂上進行展示,豐富實驗課堂形式。在進行“傳感器”實驗時,教師可將學生編程設計的聲控燈、報警器等引入課堂,深化學生對電磁繼電器、電路元件、電路設計軟件、焊接技術等知識的理解和運用。在開展“二極管”實驗時,教師鼓勵學生把自己設計的創意作品與物理學習相結合,活學活用,增強了電學電路、物理結構、力學結構等知識的學習效果。由此可見,有針對性地整合、應用創客資源,不僅有助于學生掌握物理實驗原理,探索發現物理規律,還有利于促進學生物理猜想和假設、獲取和處理信息、解釋、交流、評估、反思等實驗能力和素質的有效培育[2]。(三)拓展實踐活動,增強綜合素質。創客教育與生產生活密切相關,實踐是創客教育的根本活動途徑。教師要引導學生開展創客行動,強調知行合一,將所學理論知識與生產生活相聯系,這對逐步增強學生的科學態度與責任素養具有重要的意義。(STSE)是現代物理核心素養培育的重要主題。生活物理教育是拓展學習實踐、融合創客教育與物理教學的生動形式。例如,教師可以結合創客教育,重視指導學生生活物理小實驗,引導學生緊扣生產生活實踐,利用生活中熟悉的廢棄材料,進行小發明小制作、生活物理實驗等,在廢物新用、一物多用活動中設計出一系列充分體現趣味性、環保性、創造性、生活味的創客作品,有效培養學生的生活能力和環保素質。又如,教師指導學生開展“生活中的物理”微課創作、“智能就在我們生活中”等創客研究項目時,可以針對現代高中生對數字傳媒、3D設計與打印技術、無人機、智能機器人、智能家居、倉儲物聯等新興智能產品感興趣的情況,鼓勵他們密切關注前沿科技的最新發展狀況,學會利用信息技術、通用技術等跨學科知識,積極開展創客活動,為物理學科增加新的學習內容,增添學習趣味。此外,教師還可以借助微信、微博、BBS論壇等網絡平臺,收集、篩選、整理有益的創客資源,掌握更多的創客知識和技能,搭建在線創新交流平臺,交換、分享彼此的創新思想和意識,從而在拓展實踐中激發學生對現代科學和技術的主動探究意識和創新意識,持續培養他們的創新實踐能力,促進學生形成應有的正確態度和生活責任感。

四、結語

促進創客教育與高中物理教學深度融合是一種新型教育模式的積極探索。在教育實踐中,教師需要付出更多的努力,不斷嘗試、總結形成有效的經驗和方法,這樣才能獲得預期的教學成效,才能更好地促進學生物理綜合能力和素養的培養。

參考文獻:

[1]李麗玲,張梓渤.創客教育與物理教學融合的途徑研究[J].教育與裝備研究,2019,35(2):71-74.

[2]蘇曉麗,孫芳芳.創客教育與物理教學的融合創新[J].中學物理教學參考,2019(2):6-7.

作者:劉炳華 單位:福建省寧德第一中學