基于創(chuàng)客教育的大學(xué)物理生態(tài)教學(xué)模式的創(chuàng)建研究

張平，陳佰樹，張欣艷，左春英，朱文霞

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院，黑龍江大慶 163319）

隨著高等教育的發(fā)展， 高等院校課程的教學(xué)改革越來越引起各方面的重視。 教學(xué)改革的思想就是要改變教師單方向?qū)W(xué)生進行講授和灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)教學(xué)方法，徹底調(diào)整教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)之間的關(guān)系。特別是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，加強信息技術(shù)與教學(xué)的融合是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢，建立師生之間的雙向循環(huán)交流、學(xué)生個體自主和學(xué)生之間協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式， 大力培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的全方位人才。近一段時間以來，創(chuàng)客理念、創(chuàng)客空間進入學(xué)校校園，此時學(xué)生和教師成為有思想和有動機的創(chuàng)客。隨著創(chuàng)客運動的蓬勃發(fā)展，高校管理層越來越理解和意識到創(chuàng)客理念的重要性，開始把創(chuàng)客理念和學(xué)校的教育結(jié)合， 更好地利用所學(xué)的知識進行發(fā)明創(chuàng)造， 創(chuàng)客教育成為培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力學(xué)生的重要途徑。在如今的大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的新時代背景下，創(chuàng)客教育理念運用到高校課程教學(xué)中，具有重要的意義和實踐價值。該文中，我們嘗試將創(chuàng)客教育理念和生態(tài)教學(xué)模式有機結(jié)合，在大學(xué)物理課程中實行該教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生在實踐學(xué)習(xí)中改進和實現(xiàn)自己的創(chuàng)意，改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式。在這樣的教學(xué)模式中，任課教師和學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)，學(xué)生之間交流合作機會增多，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，而且能鍛煉其團結(jié)協(xié)作能力和動手能力。

1 生態(tài)教學(xué)的含義

生態(tài)教學(xué)是根據(jù)生態(tài)學(xué)的理論和思想，認為教師、學(xué)生、課堂文化、課堂環(huán)境是組成這種教學(xué)模式的四要素，應(yīng)該形成一種立體循環(huán)和相互依存的生態(tài)系統(tǒng)。在這里，教師和學(xué)生在生態(tài)教學(xué)中都占主體地位。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師往往采用灌輸式的生硬教學(xué)模式，學(xué)生則只能被動學(xué)習(xí)。在生態(tài)教學(xué)課堂中，教師會積極引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)中邊思考邊研究，提高學(xué)習(xí)主動性的同時培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。 教師以生態(tài)系統(tǒng)理念為指導(dǎo)，尊重學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，如果遇到學(xué)生團隊仍然不能解決問題，則要求學(xué)生做好記錄，課堂上由教師進行問題解答及知識的拓展，進而提高物理學(xué)習(xí)成效。

2 生態(tài)教學(xué)的主要要素分析

2.1 生態(tài)教學(xué)的關(guān)鍵——教師

教師是生態(tài)教學(xué)的關(guān)鍵，是教學(xué)改革的實施者。教師從傳統(tǒng)教學(xué)中灌輸教育模式的傳輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，其主要職能是分析學(xué)生的需求和想法，設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)項目，利用網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)平臺提供學(xué)習(xí)所需的材料。 在生態(tài)教學(xué)模式中教師需要不斷探索教育教學(xué)的核心理念，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身發(fā)展需要進行學(xué)習(xí)。

2.2 生態(tài)教學(xué)的核心——學(xué)生

學(xué)生是生態(tài)教學(xué)的核心，是教學(xué)改革的最終受益者。 在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生往往是被動接受，在生態(tài)教學(xué)模式中學(xué)生能夠根據(jù)自己知識領(lǐng)域需求主動了解相關(guān)物理知識，學(xué)習(xí)主動性提高，由傳統(tǒng)被動地接受者成了知識的消化者和吸收者。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不斷加工學(xué)習(xí)資源，全面消化知識，最終引起自身知識結(jié)構(gòu)的變化。

3 基于創(chuàng)客教育的大學(xué)物理生態(tài)教學(xué)模式的構(gòu)建

3.1 構(gòu)建在線教學(xué)平臺，開展網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)

課程教學(xué)團隊從2015年開始， 利用一年多時間，建成了大學(xué)物理在線開放課程。在課程開始前期，教師通過大學(xué)物理在線平臺線上下達教學(xué)任務(wù)清單， 任務(wù)清單中包含課前學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標、微視頻、課前測試等。 大學(xué)物理在線平臺中還包含相關(guān)領(lǐng)域的科技前沿和前景介紹，有助于學(xué)生拓寬知識面，增加科學(xué)見識，調(diào)動學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生通過唾手可得的移動終端如手機APP 登錄平臺學(xué)習(xí)相關(guān)知識微視頻，獲取對學(xué)習(xí)內(nèi)容的初步認識。課前測試是生態(tài)教學(xué)中不可或缺的環(huán)節(jié)，能夠檢驗學(xué)生課前學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)效果。具體教學(xué)實施中，在線測試應(yīng)有明確的完成截止日期，以便課前教師了解學(xué)生的預(yù)習(xí)結(jié)果，并整理、篩選學(xué)生答題情況，為下一步的課堂教學(xué)做好充分的準備。 由于教學(xué)內(nèi)容的難易程度和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力差別，除了在教學(xué)平臺設(shè)有互動模塊外，教師挑選前一年級中成績較好且責任心強的學(xué)生， 加入大學(xué)物理導(dǎo)學(xué)群，組成了經(jīng)驗豐富且學(xué)習(xí)能力強的導(dǎo)學(xué)團。當學(xué)生自學(xué)遇到困難時，可以向?qū)W(xué)團成員請教，給予力所能及的指導(dǎo)。當學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)惰性時，此時導(dǎo)學(xué)團就起到了督促的作用。

3.2 利用翻轉(zhuǎn)課堂，調(diào)整教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)系

這里的課堂創(chuàng)客空間指的是傳統(tǒng)教室和傳統(tǒng)教室外其他學(xué)習(xí)場所。 在傳統(tǒng)教室，主要用于學(xué)生交流、師生互動和答疑解惑。 學(xué)生之間討論在網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)客空間遇到的問題，學(xué)生互相進行答疑。教師根據(jù)學(xué)生之間的討論效果，解決學(xué)生自己解決不了的問題，進行點評、總結(jié)和強調(diào)教學(xué)的重點。最后，解釋與生產(chǎn)和生活相關(guān)的現(xiàn)象。此環(huán)節(jié)是對前面學(xué)習(xí)的升華，進一步鞏固和強化對知識的理解。在傳統(tǒng)教室外其他學(xué)習(xí)場所，主要采取現(xiàn)場教學(xué)的形式。 例如，大學(xué)物理內(nèi)容比較枯燥和抽象，所以針對大學(xué)物理中某些典型現(xiàn)象，為了使學(xué)生更直觀地感受現(xiàn)象， 便把教學(xué)地點從傳統(tǒng)教室轉(zhuǎn)移到了大學(xué)物理演示室。在演示室中，學(xué)生通過觀察和動手獲得更加深刻的體驗和感悟。

3.3 利用創(chuàng)新平臺，開展創(chuàng)客教育

在創(chuàng)新實驗室中， 學(xué)生完成演示實驗儀器的改進和制作、實驗儀器的修理和研究課題等。 在課后階段，鼓勵學(xué)生對大學(xué)物理演示室中的演示儀器進行改進和創(chuàng)作。在這過程中，學(xué)生通過在中國知網(wǎng)上查閱文獻資發(fā)揮想象力， 將與演示儀器相關(guān)的創(chuàng)意以小組協(xié)作形式制作出來。另外，給學(xué)生提供一些他們感興趣的課題或項目，讓他們按計劃研究。 例如，關(guān)于圓電流環(huán)周圍磁感應(yīng)強度的計算及其磁場線分布圖。在此過程中，學(xué)生就要利用畢奧—薩伐爾定律， 給出磁感應(yīng)強度的表達式。 但是，磁感應(yīng)強度表達式中的積分是積不出的，應(yīng)該采用數(shù)值算法編程來積。這樣一個項目研究下來，學(xué)生掌握到的知識就有畢奧—薩伐爾定律、 積分和matlab 程序等。 在這個過程中，學(xué)生不僅能加深對書本知識的理解，而且能學(xué)到物理學(xué)科之外的知識和技能。

4 結(jié)論

在線學(xué)習(xí)平臺能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)資源更加豐富，翻轉(zhuǎn)課堂中老師和學(xué)生在角色互換中共同學(xué)習(xí)、相互促進，創(chuàng)新平臺則能使激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，利用學(xué)科之間的知識聯(lián)系解決實際問題。因此，以創(chuàng)客教育為基礎(chǔ)的生態(tài)教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其加深對書本知識理解的同時增強其實踐操作能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。隨著科技不斷進步，創(chuàng)客教育的內(nèi)容和模式必將不斷更新發(fā)展，在大學(xué)物理教學(xué)中發(fā)揮越來越重要的作用。