核心素養(yǎng)驅(qū)動下的物理創(chuàng)客教學新探索

【摘" 要】 核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標強調(diào)，在教學過程中教師不僅應關(guān)注物理知識的傳授，更要重視學生創(chuàng)新能力的培育。為此，創(chuàng)客教育應運而生，其目的在于通過綜合性課程彌補學習者創(chuàng)新能力發(fā)展的不足。結(jié)合物理學科特點，將物理概念和科學思維作為核心素養(yǎng)的核心要素，進而設(shè)計了創(chuàng)客教學模式。該模式包括情境導入、知識講解、項目任務(wù)、自主創(chuàng)新、互動評價以及成果展示等環(huán)節(jié)，旨在全面提升學生的核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 核心素養(yǎng)；創(chuàng)客教育；物理教學

在當今知識爆炸的時代，教育已不再局限于知識的簡單傳授，而是轉(zhuǎn)向以能力培養(yǎng)為核心。在中學階段，物理作為一門基礎(chǔ)學科，既要傳授科學原理，更要激發(fā)學生對科學的興趣和探索精神。創(chuàng)客教育的引入為物理教學注入了新的活力。因此，在物理教學中，教師應結(jié)合核心素養(yǎng)理念，在講解教材知識的基礎(chǔ)上，重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力?；谶@一理念，可設(shè)計一套創(chuàng)客教學模式，包括以下環(huán)節(jié)：情境導入、知識講解、項目任務(wù)設(shè)置、自主創(chuàng)新、互動式評價以及成果展示。

一、創(chuàng)客教育與物理教學融合

（一）創(chuàng)客教育概述

創(chuàng)客教育（Maker Education）是一種以動手實踐、創(chuàng)新設(shè)計和自主學習為核心的教育模式。它鼓勵學習者通過制作、實驗和創(chuàng)造來學習新知識、解決問題，并在此過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐技能。創(chuàng)客教育不僅關(guān)注知識的傳授，更重視知識的應用與創(chuàng)新。同時，它倡導學習者主動探索，在實際操作和項目驅(qū)動中將理論知識與實際問題相結(jié)合，從而深化理解并提升能力。

創(chuàng)客教育的這些特點使其成為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的理想途徑，尤其是在物理教學中，既能有效激發(fā)學生對科學的興趣，又能培養(yǎng)其科學探究精神和創(chuàng)新思維。因此，創(chuàng)客教育與物理教學的融合為學生提供了全面發(fā)展的平臺，有助于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的未來人才。

（二）創(chuàng)客教育與物理教學融合的意義

作為一種新興的教育模式，創(chuàng)客教育旨在培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才；而物理作為一門探索自然規(guī)律的基礎(chǔ)科學，其實驗性和探索性的特點與創(chuàng)客教育的理念高度契合。創(chuàng)客教育與物理教學融合的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1. 激發(fā)學生的學習興趣

傳統(tǒng)的物理教學往往側(cè)重理論知識的灌輸，而忽視了學生的實踐操作和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。雖然物理實驗是教學中的重要組成部分，但在實際操作中常常流于形式，缺乏創(chuàng)新空間。創(chuàng)客教育通過項目制學習方式，讓學生在解決實際問題的過程中學習物理知識，從而提升學習的趣味性和主動性。

2. 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐技能

在物理創(chuàng)客教學模式中，學生不僅可以通過動手實踐驗證物理原理，還能利用設(shè)計和制作項目解決實際問題，從而鍛煉創(chuàng)新思維和問題解決能力。此外，創(chuàng)客項目通常需要綜合運用數(shù)學、技術(shù)、工程等多學科知識，這種教學模式有助于學生建立跨學科的知識體系，不僅能加深對物理概念的理解，還能促進其他學科領(lǐng)域的學習，實現(xiàn)全面發(fā)展。

3. 促進學生個性化發(fā)展

每個學生都有自己的興趣和特長。創(chuàng)客教育為學生物理學習提供了發(fā)現(xiàn)興趣點和發(fā)展個人特長的機會，從而實現(xiàn)個性化成長。

因此，將創(chuàng)客教育與物理教學相結(jié)合，不僅能豐富物理教學內(nèi)容，還能有效促進學生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

二、基于核心素養(yǎng)的物理創(chuàng)客教學模式構(gòu)建

《義務(wù)教育物理課程標準（2022年版）》中界定物理學科的核心素養(yǎng)為“學生通過課程學習逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力”，主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”四個方面?；诤诵乃仞B(yǎng)的物理創(chuàng)客教學模式的構(gòu)建如圖1所示：

三、物理創(chuàng)客教學模式實踐案例

（一）案例1：“阻力對運動的影響”實驗

在八年級下冊物理課本的第八章第一節(jié)“牛頓第一定律”中，有一個關(guān)于“阻力對運動的影響”的演示實驗。這個實驗一直以來演示效果一般，存在改進的空間和必要性。因此，教師采用創(chuàng)客模式進行了一次大膽的嘗試。

上課當天，教師攜帶了大量儀器進入教室，包括長短不一的木板、木塊、小車、棉布和毛巾。按照下圖組裝并開展實驗（圖中斜面由短木板和木塊墊高組成）。

操作過程：在相同高度的斜面上依次釋放同一輛小車，分別在長木板上鋪設(shè)毛巾、棉布和木板，觀察小車在不同材料平面上的運動距離，標記小車停止的位置以便比較。

1. 情景啟發(fā)與知識講解。演示結(jié)束后，當學生認為接下來是結(jié)論分析時，教師出其不意地反問：“大家覺得剛才的實驗設(shè)計得如何？存在哪些缺點？有哪些改進之處？”這突如其來的問題立刻激發(fā)了學生的興趣，他們踴躍發(fā)表意見。教師抓住機會引導學生思考，提出是否可以基于實驗的不足之處重新設(shè)計一個更有創(chuàng)意的實驗方案。

2. 項目任務(wù)與評價標準制定。教師可與學生共同制定評價標準，并將其書寫在黑板上，如表1所示。

3. 自主創(chuàng)新與互動評價。在課堂上規(guī)定10分鐘的小組創(chuàng)作時間，允許學生互相討論并嘗試動手操作，教師負責巡視指導。每個小組選出兩名代表上臺展示或演示他們的創(chuàng)意成品，其他同學給予評價和打分。

4. 討論交流。在此過程中，學生提出了許多有益的觀點和建議：第一組認為應將實驗裝置放在講臺上，但這樣會降低可見度，故建議可以將實驗墊高掛起，改善視角。第二組反應試驗需到課室后方可用木板組裝，耗時較長，建議采用套裝工具以便快速開始實驗。第三組提出分三次進行實驗不夠直觀，建議制作三條跑道，使用三輛相同的小車同步進行。第四組在前組基礎(chǔ)上建議增加水平儀，確保實驗條件滿足要求。

5. 成品展示。所有評價和評分匯總后，第三組的提議獲得了最高認可。課后，教師挑選表現(xiàn)積極和評價較高的三位同學共同參與市級展評比賽。經(jīng)過多次嘗試和改進，制成成品，如圖3所示。

實驗過程：打開擋板，三輛型號且顏色不同的小車同時從斜坡的同一高度下滑，在三種不同材料的平面上滑動，最終因阻力停止。

實驗優(yōu)點：（1）裝置利用掛鉤豎直放在黑板上，教室里的每一個學生都能看到實驗的進行，從而提高觀察的便利性。（2）實驗同時打開擋板，三輛小車同時出發(fā)，在平面停下的位置清晰可見，講解時可看著現(xiàn)象分析，教學效果好。（3）實驗操作的時間很短，有利于上課的連貫性，不僅提高了實驗的觀賞性和互動性，還增強了學生對物理現(xiàn)象的理解和記憶。（4）利用有機玻璃材料，使得裝置透明且耐用，便于長期使用和展示。并且，設(shè)計的裝置簡潔且易于操作，保證了實驗的重復性和可靠性，同時避免了安全隱患。為此，利用這樣的成品展示，不僅能使學生直觀地理解物理原理，還能讓學生感受創(chuàng)新和實踐的樂趣，從而使學生在動手實踐中體會到科學探究的過程，有效培養(yǎng)學生的問題解決能力和創(chuàng)新精神。

（二）案例2：“壓強”實驗

以八年級物理第九章“壓強”實驗為例，將小桌放在泡沫或細沙中，觀察小桌在其中的沉降情況。然而，在原實驗中，小桌在三種情況下都有一定程度的下陷，使學生難以遠距離清晰地觀察實驗現(xiàn)象之間的區(qū)別。

在物理創(chuàng)客模式的引領(lǐng)下，經(jīng)過教師的情景啟發(fā)與知識講解、師生的項目任務(wù)與評價標準制訂、學生的自主創(chuàng)新與互動評價、討論交流，改良實驗裝置，并繪制了改良后的裝置圖。改良后裝置的優(yōu)點如下：

1. 改良裝置以保鮮薄膜是否破裂作為判斷標準，使學生更直觀地理解壓力作用效果與壓力大小、受力面積大小之間的關(guān)系。這不僅有助于學生直觀地理解實驗結(jié)果，還能培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力。

2. 用保鮮薄膜代替了細沙，讓學生通過觀察保鮮薄膜的破裂情況，更直觀地感受到壓力作用效果與受力面積之間的關(guān)系。同時，鐵塊下落時碰到外殼會產(chǎn)生較大的響聲，使得實驗更加生動有趣，激發(fā)了學生對物理學習的持續(xù)興趣，促使他們主動參與課堂學習。

3. 有機玻璃外殼既安全又輕便，使得學生無論坐在教室的哪個位置，都能清晰地觀察實驗過程。這顯著提升了實驗的可視性，促進了學生的學習效果。

4. 雙面膠具有強大的粘合力和持久性，方便將薄膜固定在外殼上，有效增加了實驗裝置的便利性和可重復使用性。這樣，學生不僅能清晰地觀察到壓力作用效果與壓力大小、受力面積大小之間的關(guān)系，還能通過保鮮薄膜的破裂情況，直觀地理解物理現(xiàn)象。

因此，利用物理創(chuàng)客模式的實踐，不僅能使學生深入理解物理概念，還能在動手操作和創(chuàng)新設(shè)計的過程中，培養(yǎng)學生的科學探究能力和問題解決能力。這種教學模式有效地將理論知識與實踐操作相結(jié)合，激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生的核心素養(yǎng)。

四、教學反思

回顧這幾次教學實踐，學生展現(xiàn)出了濃厚的學習興趣，改變了以往的厭學態(tài)度。他們在小組內(nèi)積極討論并動手實踐，真正實現(xiàn)了“在做中學”和“在創(chuàng)造中學”。大多數(shù)學生不僅樂于參與評價過程，還能虛心接受他人意見，及時調(diào)整思路并提出建設(shè)性方案。例如，第四組在聽取其他組的建議后，提出了增加水平儀的改進方案，得到了全班同學的認可。

創(chuàng)客教育強調(diào)學以致用，通過制作和實驗等方式，將抽象的物理概念具體化，使學生在實踐中直觀感受到物理定律的真諦。創(chuàng)客教育與物理教學的結(jié)合，不僅有助于學生創(chuàng)新能力和實踐能力的發(fā)展，還為其提供了解決復雜問題的機會。在面對復雜的物理問題時，學生需調(diào)動邏輯思維，融合創(chuàng)新思維，探索解題路徑。這一過程不僅磨礪了學生的邏輯分析能力，還點燃了他們的探索欲望，為其未來的學術(shù)研究或職業(yè)生涯奠定了堅實基礎(chǔ)。

同時，這種教學模式也顯著提升了學生的團隊合作能力。在創(chuàng)客項目中，學生需要分工合作，共同完成物理模型或?qū)嶒炑b置的設(shè)計與制作。在這個過程中，學生不僅學會了如何與他人溝通和協(xié)作，還在團隊合作中發(fā)現(xiàn)了自我價值，增強了自信心。

創(chuàng)客教育與物理教學的融合，不僅僅是兩種教育模式的簡單疊加，而是一種全新教育理念的體現(xiàn)。它要求教師從知識的單向傳遞者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑д吆蛥f(xié)助者，學生從被動的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的參與者和創(chuàng)造者。這一教學模式使物理教學更加生動和有效，同時也全面提升了學生的綜合素質(zhì)。展望未來，教師應繼續(xù)探索如何將核心素養(yǎng)與創(chuàng)客教育更深層次地融合，以促進學生在物理學習中的全面發(fā)展，讓更多學生體驗到創(chuàng)造的快樂和成長的滿足。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部. 義務(wù)教育物理課程標準［M］. 北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］ 張越. 探物求理：手邊物理實驗身邊物理問題［M］. 上海：上海教育出版社，2020.

［3］ 約翰遜. 從課堂開始的創(chuàng)客教育［M］. 北京：中國青年出版社，2016.