創(chuàng)客教育理念下高中物理實(shí)驗(yàn)對(duì)高階思維培養(yǎng)的策略探析

摘 要：創(chuàng)客教育是基于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的一種新的教育方式。而高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作加深對(duì)物理概念的認(rèn)知和理解的教學(xué)活動(dòng)。因此，創(chuàng)客教育理念和高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合是必然的發(fā)展趨勢(shì)。文章將通過(guò)探討創(chuàng)客教育理念，分析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，在創(chuàng)客教育理念和高中物理實(shí)驗(yàn)相融合的背景下，對(duì)學(xué)生高階思維培養(yǎng)策略進(jìn)行深入探究。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育；高中物理實(shí)驗(yàn)；高階思維培養(yǎng)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2097-1737（2023）02-0005-03

引? 言

由于高中物理實(shí)驗(yàn)課程具有操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和思維能力的有效途徑，而高階思維能力是在低階思維基礎(chǔ)上進(jìn)行的更深層次的提升。考慮到物理知識(shí)本身具有抽象性，學(xué)生擁有高階思維能力對(duì)其分析物理現(xiàn)象、深度探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等具有重要作用。因此，在創(chuàng)客教育理念和高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的背景下，探究培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的方法具有重要意義。

一、創(chuàng)客教育理念概述

（一）創(chuàng)客教育的定義

創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化和教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣與項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具，倡導(dǎo)造物，鼓勵(lì)分享，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育[1]。由此可見(jiàn)，創(chuàng)客教育主張教師以學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為基礎(chǔ)，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)性調(diào)整，提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)，推動(dòng)新課程改革的進(jìn)一步實(shí)施。

（二）創(chuàng)客教育的推行存在的問(wèn)題

第一，對(duì)創(chuàng)客教育的本質(zhì)認(rèn)識(shí)不足。具體表現(xiàn)在教材創(chuàng)新力度不夠，課程體系不夠完善，教師的專(zhuān)業(yè)技能欠佳等。

第二，教學(xué)設(shè)備有限。創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，而缺乏專(zhuān)業(yè)的教學(xué)設(shè)備會(huì)阻礙創(chuàng)客教育在教學(xué)活動(dòng)中的進(jìn)一步推廣。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的高階思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀探究

（一）物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)程式化

高中物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)模式、課堂教學(xué)內(nèi)容等方面形式單一，受重視程度不夠。教師往往更注重給學(xué)生講解課堂知識(shí)，而忽視了對(duì)學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)。尤其在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，忽視了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，在一定程度上限制了學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。

（二）物理實(shí)驗(yàn)操作機(jī)械化

隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的提出和不斷完善，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也在不斷創(chuàng)新。但在落實(shí)過(guò)程中傳統(tǒng)的教學(xué)本質(zhì)、教學(xué)模式?jīng)]有發(fā)生質(zhì)的轉(zhuǎn)變。比如，在進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，教師因循守舊，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)方法沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧蓟騽?chuàng)新，在一定程度上也會(huì)限制學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展[2]。

（三）物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)被動(dòng)化

為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的人才需求，學(xué)生不僅需要掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，還需要具有創(chuàng)新實(shí)踐能力、分析問(wèn)題能力、解決問(wèn)題能力等，但現(xiàn)在的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然保留著應(yīng)試教育的部分理念，物理實(shí)驗(yàn)只是在不得已的情況下被動(dòng)出現(xiàn)在物理課堂上的、存在感很低的輔助教學(xué)方法。這種現(xiàn)象很容易給學(xué)生造成一種錯(cuò)覺(jué)，即對(duì)物理科目的學(xué)習(xí)只需要死記硬背，不必通過(guò)探索發(fā)現(xiàn)、總結(jié)物理規(guī)律。這種理念不僅會(huì)降低學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，還限制了學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。

三、創(chuàng)客教育理念下高中物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生高階思維的現(xiàn)實(shí)意義

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用

教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入創(chuàng)客思想，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)，能讓學(xué)生在探索過(guò)程中對(duì)物理現(xiàn)象有更直觀(guān)的認(rèn)識(shí)，能激發(fā)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，從而讓學(xué)生真正體會(huì)到物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)實(shí)際操作，學(xué)生能加深對(duì)物理現(xiàn)象的理解，實(shí)現(xiàn)思維能力從低階向高階進(jìn)一步發(fā)展，真正做到“學(xué)以致用”。

（二）有助于教師改進(jìn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)

在常規(guī)的高中物理教學(xué)中，部分教師習(xí)慣于將關(guān)注點(diǎn)放在學(xué)生對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)的掌握上，而忽視了物理實(shí)驗(yàn)在深化學(xué)生理解、促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展方面的重要性，以致于盡管教師帶領(lǐng)學(xué)生做了物理實(shí)驗(yàn)，但因教師對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新性，使學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)僅局限于“物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)論應(yīng)當(dāng)牢記”，卻沒(méi)有真正從物理實(shí)驗(yàn)中獲得對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的深刻認(rèn)識(shí)，對(duì)物理現(xiàn)象的本質(zhì)失去了探索欲望，從而制約了學(xué)生創(chuàng)新思維和探索思維的進(jìn)一步發(fā)展。而創(chuàng)客教育理念主張培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，將其與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，對(duì)教師的教學(xué)方式提出了新的要求。在這一背景下，教師要培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，意味著教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行創(chuàng)新性改進(jìn)，打破常規(guī)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，有針對(duì)性地增加學(xué)生的實(shí)際操作機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在全程參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中提升自主探究能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在全新的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生物理思維能力的提升[3]。

四、創(chuàng)客教育理念下高中物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生高階思維培養(yǎng)的策略分析

（一）創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境，讓實(shí)驗(yàn)融入生活

對(duì)于大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，在接觸高中物理時(shí)會(huì)覺(jué)得物理知識(shí)晦澀難懂，并因此產(chǎn)生一定的抵觸情緒。為改變這一現(xiàn)狀，教師應(yīng)改進(jìn)傳統(tǒng)單調(diào)的物理實(shí)驗(yàn)方法，將學(xué)生熟知的生活現(xiàn)象引入物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其加深對(duì)物理知識(shí)的理解。另外，教師還可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的進(jìn)一步探索，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的內(nèi)化吸收，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的高階思維[4]。

（二）引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，探究物理問(wèn)題

創(chuàng)客教育理念融合下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更注重對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師可以利用生活中常見(jiàn)的物品自制實(shí)驗(yàn)教具，如橡皮筋、礦泉水瓶、氣球、杯子等，透過(guò)簡(jiǎn)單的生活現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的物理知識(shí)和物理現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其通過(guò)積極思考、反復(fù)琢磨和親身體驗(yàn)，進(jìn)一步探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體現(xiàn)的物理知識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”。

例如，在講解“牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師可以利用玩具小汽車(chē)和氣球進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。首先將氣球固定在小車(chē)上，往氣球里面吹氣，當(dāng)氣球膨脹到一定體積時(shí)松開(kāi)吹氣口，這時(shí)氣球內(nèi)的氣體會(huì)向一側(cè)噴出，小車(chē)則會(huì)向反方向移動(dòng)。整個(gè)裝置制作起來(lái)非常簡(jiǎn)單，在教學(xué)過(guò)程中呈現(xiàn)出的效果也非常明顯，通過(guò)一正一反的運(yùn)動(dòng)，能很好地激發(fā)學(xué)生對(duì)“力”的探索興趣。

教師可以在課堂教學(xué)過(guò)程中通過(guò)設(shè)置“問(wèn)題鏈”的方式，將問(wèn)題層層遞進(jìn)，如小汽車(chē)為什么突然動(dòng)了起來(lái)？小汽車(chē)移動(dòng)的力是誰(shuí)給的？為什么小汽車(chē)會(huì)在氣球噴氣的時(shí)候往反方向移動(dòng)？氣球噴出的氣體產(chǎn)生的力和造成小汽車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)的力之間有什么關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的探索和思考，從而引出本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容“牛頓第三定律”，即力是物體間的相互作用。

（三）優(yōu)化教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)“自主—合作”混合式教學(xué)

傳統(tǒng)的知識(shí)學(xué)習(xí)只關(guān)注學(xué)生學(xué)到了什么，而創(chuàng)客教育理念則是讓學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)造、分享、參與和學(xué)習(xí)，這些理念的實(shí)現(xiàn)需要以創(chuàng)新課堂教育教學(xué)方法為手段。為此，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入創(chuàng)客教育理念，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平等對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主探究。

例如，在講解“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”這一節(jié)的內(nèi)容時(shí)，教師可以提前制定好實(shí)驗(yàn)任務(wù)，安排學(xué)生以小組為單位，根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)計(jì)出最優(yōu)的電路圖。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出并聯(lián)、串聯(lián)不同的電路形式，幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固串聯(lián)和并聯(lián)等相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察改變電路后電壓和電流有什么變化，并隨時(shí)記錄，最后讓學(xué)生根據(jù)整理出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓、電流的關(guān)系。完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)每一組的實(shí)驗(yàn)方案共同交流討論，找到最優(yōu)的電路設(shè)計(jì)方案。

學(xué)習(xí)對(duì)電路的實(shí)際操作，不僅能提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，還能讓學(xué)生感受到物理學(xué)科在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用，從而使學(xué)生對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，在一步步的引導(dǎo)中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)[5]。

（四）滲透學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容，體現(xiàn)高階思維

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融合創(chuàng)客教育理念，符合我國(guó)新課程改革的理念，有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。而在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的高階思維要充分遵循新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。教師要針對(duì)學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)、對(duì)新知識(shí)的接受程度和邏輯思維能力等對(duì)教育教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)，在課堂活動(dòng)中發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，如在設(shè)計(jì)物理題目時(shí)，要盡可能保證問(wèn)題的開(kāi)放性，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度思考，通過(guò)合理設(shè)置適合學(xué)生思維發(fā)展的教學(xué)問(wèn)題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力。

例如，在講解“探究彈性勢(shì)能和表達(dá)式”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師先通過(guò)多媒體播放撐竿跳運(yùn)動(dòng)員整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，通過(guò)直觀(guān)展示，引導(dǎo)學(xué)生用已學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)的物理知識(shí)描述看到的現(xiàn)象。隨后教師引入本節(jié)課主要內(nèi)容“彈性勢(shì)能”，再根據(jù)會(huì)產(chǎn)生彈性勢(shì)能的物體的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生列舉一些關(guān)于彈性勢(shì)能的例子。教師根據(jù)學(xué)生舉出的例子，開(kāi)始設(shè)置一系列問(wèn)題，如“哪些因素會(huì)影響彈性勢(shì)能的大??？”“我們可以用哪些方法進(jìn)行探究？”通過(guò)進(jìn)一步鼓勵(lì)，引導(dǎo)學(xué)生猜想哪些因素和彈性勢(shì)能的大小有關(guān)。待學(xué)生分析思考完并做出回答后，教師拿出拉力器，邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)做實(shí)驗(yàn)，并思考問(wèn)題：“不同的拉力對(duì)拉力器的伸長(zhǎng)量有什么影響？同樣的伸長(zhǎng)量，拉兩根和三根用的力氣是否一樣？”通過(guò)實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的感受，并和學(xué)生一起總結(jié)影響彈性勢(shì)能大小的因素有哪些。然后，教師繼續(xù)向?qū)W生提出開(kāi)放性問(wèn)題：“既然彈性勢(shì)能的大小和兩個(gè)因素有關(guān)，那應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證彈性勢(shì)能和形變量的關(guān)系呢？”

在學(xué)生以小組為單位探討實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中，教師要針對(duì)小組遇到的問(wèn)題，適時(shí)引導(dǎo)，幫助學(xué)生樹(shù)立信心，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦的實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)高階思維能力的發(fā)展。

結(jié)? 語(yǔ)

綜上所述，在融合創(chuàng)客教育理念背景下的物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的要求。教師在教學(xué)過(guò)程中要正確認(rèn)識(shí)目前教學(xué)過(guò)程中的不足，并有意識(shí)地對(duì)其進(jìn)行改革，尊重學(xué)生的主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性；通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的主動(dòng)探索，達(dá)成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生在實(shí)際操作過(guò)程中加深對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知，促進(jìn)學(xué)生思維能力從低階向高階的提升，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

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基金項(xiàng)目：本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“創(chuàng)客理念與高中物理實(shí)驗(yàn)融合下學(xué)生高階思維的培養(yǎng)研究”（課題立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)：FJJKZX21-396）的部分研究成果。

作者簡(jiǎn)介：蔡嫦芳（1988.3-），女，福建福安人，

任教于福建省福安市第一中學(xué)，一級(jí)教師，碩士研究生學(xué)歷，曾榮獲2019年福建省中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說(shuō)課活動(dòng)三等獎(jiǎng)，2020年福安市“優(yōu)秀教育工作者”稱(chēng)號(hào)，第34屆福建省青少年科技創(chuàng)新大賽三等獎(jiǎng)，第35屆福建省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。