黄晓波

【摘要】在信息化教学背景下，将创客教育融入初中物理实验教学之中，得到了广大教学工作者的认可与青睐，同样也成了当下驱动物理教学创新发展与优化升级的必要手段.本文从分析创客教育特征出发，结合具体物理实验教学实例对创客教育与初中物理实验教学的深度融合路径展开探究.提出从“单向灌输”到“人机交互”，“玩转”物理，增强实效；从“单一呈现”到“多方对比”，多元探讨深化感悟；从“雾里看花”到“一目了然”，眼见为实地打开思路的教学策略与方法.旨在让学生的物理核心素养在创客教育的加持下实现如步青云的提升.

【关键词】创客教育；初中物理；物理教学

实验之于初中物理教学效率的提升、之于学生物理核心素养的发展有着不言而喻的重要影响.因此，在新时期的教育背景下，让学生“玩转物理”“吃透物理”“深度探究物理”就显得尤为必要与关键.基于此，本文以创客教育为优化初中物理实验教学的主要抓手，以打造创客教育与初中物理实验教学深度融合模式，推动学生物理核心素养稳步发展为目的，展开探究与思索.

1 创客教育的特征

1.1 综合性

创客教育是一种集创新教育、体验教学、项目学习为一体的综合性教学理念，能够为学生提供创客空间、课程与活动等载体，驱动学生展开与现实生活紧密联系的联结性学习[1].如此，学生便可在学习过程中通过创造、实践、合作、探究等方式得到创造潜力的激活与智慧潜能的开发.而在具体的教学实践中，创客教育多以创客教学的形式呈现，这是一种以学生合作探究学习为主、教师引导驱动为辅的教学模式，将其恰如其分地融入到初中物理实验教学之中，便可将理论知识学习与实验实践操作以更为紧凑的方式结合起来.由此，学生的物理综合素质能力与核心素养的发展提升便会获得更大的可能性.

1.2 跨专业性

信息技术是实施创客教育的重要手段.而正是得益于信息技术的高速发展，创客教育才可通过互联网为学生提供种类、形式、内容多样丰富的资源信息.这不但能够很好地激活学生的学习热情与创造欲望，学生在了解多专业、多领域资料信息的过程中也会得到思维空间的开阔与探索领域的拓展.

2 创客教育与初中物理实验教学的融合路径

2.1 从“单向灌输”到“人机交互”，“玩转”物理，增强实效

受到诸多因素、条件的综合影响，在以往的初中物理实验教学中，许多物理实验通常会以教师口述或教师演示的方式匆匆“滑”过学生的脑海，不但无法给学生留下铭记于心的印象，同时还会加重学生被动学习的问题，致使学生学习的主观能动性与主体性严重受限，从而导致初中物理实验教学呈现出与素质教育理念背道而驰的教学状态.而在现如今的初中物理实验教学中，融入创客教育便可借助信息技术的优势与功能，让学生在人机融合的作用下更多地参与到物理实验过程中来，在学得“有滋有味”的同时，得到创新思维能力的开阔发展.

例如 以沪科粤教版九年级物理教材为例.如，在“如何提高机械效率”一课的物理实验教学中，教师便可在学生理解机械效率η是有用功（“W有用”）与总功（“W总”）的比值（“η=W有用W总×100%”）后，利用希沃白板为学生展示建筑工人用滑轮组拉重物的影像资料，并向学生提问“如何在安全、有效的前提下，提高使用机械的机械效率？”激活学生的思维与探究兴趣[2].在此之后，教师便可针对本次物理实验教学实验器材、材料、方法不易操作的特点，利用希沃白板的强大交互功能为学生设计物理模拟实验：以动画模型的方式将建筑工人使用的滑輪组、移动的重物、测量物理量的工具呈现出来，让学生通过操作电脑鼠标、点碰触摸屏的方式完成“怎样提高机械效率”的物理探究实验.在这一过程中，学生不但能够通过改变重物质量、改进机械结构的方式掌握提升机械效率的有效方法，其物理思想、物理观念与物理意识也会在人机融合的物理探究实验过程中得到良好形成[3].更为关键的是，通过本次创客教育与物理实验教学的融合教育，学生也在潜移默化之中感受到了“物理无处不在”的生活化学科本质，从而形成了良好的物理应用意识与物理实践能力，为其物理核心素养的良好发展夯实了基础.

2.2 从“单一呈现”到“多方对比”，多元探讨深化感悟

对比分析、质疑批判是学生发展创意创新能力的本源，同样也是驱使学生展开深度物理学习、有效物理探究的关键[4].在其中，“对比质疑”需来自多个方面，如新旧、前后、横纵等，如此，学生才能够实现对物理原理的充分把握、对重难点的有效突破.对此，在融合创客教育的初中物理实验教学中，教师便可基于学生的学习情况与真实需求合理介入信息技术，让学生在虚拟与现实的碰撞、个人观点与他人想法的交互中，学会从多个维度、多个层面、多个方向上对比物理现象、物理原理、物理规律，以此来达到深化学生物理学习感悟，助力学生物理核心素养发展的教学目的.

例如 在“认识动能和势能”一课中，教师组织学生开展“探究重力势能的大小与哪些因素有关？”的物理探究实验时，可将数字化技术合理地介入到学生的物理实验操作过程之中，让学生以俯瞰的角度观察与分析影响重力势能大小的因素，学会从更加全面、综合的视角上分析与探究问题.

首先，利用多媒体教学设备为学生展示传统地基打桩的视频影像，即，人们利用高处重物降落时的冲击力将地桩打进土中，以此来为学生创设物理实验教学情境.并向学生提问“在这种地基打桩中，被升高的重物带有什么能？如果想让地桩打得更深、更牢固，你们有什么好方法？”以问题激活学生的思维，促使学生展开主动的问题探究与分析.在这一过程中，初中物理教师需鼓励学生自由、自主的交流表达观点，在活跃初中物理课堂教学氛围的同时，让学生的潜力潜能在思维思想的有效碰撞中得到激发.

其次，根据学生所提出的不同猜想与假设，将学生均衡地划分成四个小组，A1、A2、B1、B2.A1、A2两个小组探究“物体的重力势能大小与物体高度有关”，B1、B2两个小组探究“物体的重力势能与物体质量有关”.在正确分组后，教师便可鼓励学生以小组合作探究的方式展开物理实验方案的设计与物理实验的操作.

2.2.1 A1、A2小组物理实验室录

（1）实验方案：将两个质量相同的铁块，从不同的高度落下，打击插在泡沫板上的图钉，观察与比较两个图钉插入泡沫板的深度.为保障实验结果准确性，做三次重复试验.

（2）实验器材：铁块、图钉、泡沫板、软尺.

（3）实验过程：

第一次实验：设两枚长3cm的图钉分别为钉1、钉2.首先，在距钉1一米的高度上下落质量为1kg的铁块，测量钉1未插入泡沫板的长度为“1cm”；其次，在距钉2两米的高度上下落质量为1kg的铁块，测量钉2未插入泡沫板的长度为“0.65cm”；最后，比较钉1、钉2未插入泡沫板的长度，钉2插入泡沫板的深度远大于钉1，得出结论：物体高度越高，重力势能越大.

第二次实验：设两枚长5cm的图钉分别为钉3、钉4.首先，在距钉3两米的高度上下落质量为1kg的铁块，测量钉3未插入泡沫板的长度“0.75cm”；其次，在距钉4三米的高度上下落质量为1kg的铁块，测量钉4未插入泡沫板的长度“0.85cm”；最后，比较钉3、钉4未插入泡沫板的长度大小，钉3插入泡沫板的深度大于钉4，得出结论：物体高度越高，重力势能不一定越大.

第三次实验：设两枚长7cm的图钉分别为钉5、钉6.首先，在距钉5四米的高度上下落质量为1kg的铁块，测量钉5未插入泡沫板的长度“2.35cm”；其次，在距钉6八米的高度上下落质量为1kg的铁块，测量钉6未插入泡沫板的长度“1.85cm”；最后，比较钉5、钉6未插入泡沫板的长度，钉6插入泡沫板的深度大于钉5，得出结论：物体高度越高，重力势能越大.

实验结论：物体高度越高，重力势能越大.

2.2.2 B1、B2小组物理实验室录

（1）实验方案：将三个质量不同的铁块，从相同的高度下落，打击插在沙土上的小木桩，比较观察三个木桩插入沙土的深度.

（2）实验器材：沙土、铁块、小木桩

（3）实验过程：设三个长度均为5cm的小木桩为木1、木2、木3.在距离木1三米的高度上下落质量为2kg的铁块，测量木1的下沉深度；在距离木2三米的高度上下落质量为4kg的铁块，测量木2的下沉深度；在距离木3三米的高度上下落質量为8kg的铁块，测量木3的下沉深度.最后，对比木1、木2、木3的下沉深度，得出物体质量越大，物体重力势能越大的结论.

（4）实验结论：物体质量越大，物体重力势能越大.

最后，在四个学生小组完成物理实验探究活动后，教师就可让各组中的代表上台以讲解演示文稿的方式将自己小组的实验探究成果与结论阐述出来，并鼓励学生在创客教学课堂中相互沟通与分享自己的观点与实验结论，促使学生在自证与交流中实现思维的碰撞，学会有效对比、多元对比，从而形成良好的创客精神与创新意识.

2.3 从“雾里看花”到“一目了然”，眼见为实打开思路

在初中物理实验教学中，有许多不易察觉的微观物理现象.如“分子的扩散”“声音的传播”“水的三态变化”以及“电磁感应”等.这就使得形象思维依赖性较强的初中生常会因缺乏亲眼看到、亲耳听到、亲身感受的过程而出现物理学习效率下降、物理思维发展受限等问题.因此，为有效改善传统初中物理实验教学中学生物理实验感受不真切的教学缺失，初中物理教师在实际的创客教育融合教学中，就可利用先进、直观的创客技术将抽象、难把握的物理实验现象以直观、形象的方式呈现给学生，以此来给学生带去更为充实、丰盈的物理实验学习体验，助力学生物理核心素养的协调发展.

例如 在“欧姆定律的应用”一课中，为让学生在“短路有什么危害”的物理探究实验中，更为真切地领会与感知到短路对电路的危害.教师就可在学生物理实验探究结束后，利用多媒体设备将短路的危害放大化，为学生展示因短路家电无法正常工作、电路中放出上万安大电流产生大量热量、损坏设备、诱发大型火灾等资料信息，以此来更好地加深学生物理实验现象的感知与感受，从而在有效加深学生对短路危害认知，提升学生物理实验学习效率的同时，让学生在创客教育的作用下得到物理核心素养的协调发展与稳定提升.

3 结语

总而言之，创客教育是一种较为新颖的综合性教育理念，将其合理地渗透与融入到初中物理实验教学之中，对学生创新创造能力的发展与物理核心素养的提升同样有着切实可行的实践意义与推动作用.因此，初中物理教师在开展物理实验教学优化完善工作之时，就必须要提高对融合创客教育的敏感度与重视度，严格遵循初中物理实验教学的规律与学生认知水平的发展情况，去寻找有效融合的契合点，以此来让学生的智慧与潜能在创客教育的作用下得到激发，实现全面发展、终身发展.

参考文献：

[1]赵圆.创客教育与初中物理实验教学的融合探析[J].名师在线，2021（29）：83-84.

[2]李晶晶.基于创客教育理念的初中物理课外实验教学与实践[D].重庆：西南大学，2021.

[3]范新风.基于创客教育下的初中物理实验教学方法研究[J].数理化解题研究，2021（05）：78-79.

[4]赵永凯.关于创客教育与初中物理教学相融合的思考[J].新课程，2020（36）：122-123.

[5]任晓飞.新课改背景下初中物理实验教学探究[J].华夏教师，2022（02）：85-86.