欧姆定律的用途范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的用途，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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根据调查可以发现，很多高中生普遍认为高中物理理解起来很难，很多同学因为找不到学习的正确方向而放弃了学习。而老师针对这个情况要做到通过一切可以运用的手段来提升学生的趣味性，“兴趣是最好的老师”，有了学习的兴趣，才可以谈物理学习的进步，而如果很多学生对物理没有兴趣，那么老师讲得天花乱坠都没有任何意义。物理老师可以提前使用PPT或者是其他展示软件设置和课程相匹配的教学课件，通过向同学播放有趣课件的方式来提高学生对物理的学习兴趣。

二、提高物理课堂效率

过去的物理教学课堂，单纯依靠板书来完成，物理老师进行板书会消耗大量的时间和精力，老师板书的时间可以多讲两到三个知识点。而电教媒体可以改善传统教学模式，可以大范围的展示知识脉络，让很多抽象知识更加的清晰直观，不仅增强课堂的趣味性，并且大大提升了物理课堂的效率，让很多知识的呈现方式更加简单明了。通过使用电教媒体，在教学过程中老师可以和同学达成互动，让更多的学生对高中物理产生浓厚的兴趣。

三、创设物理教学新情境

每当物理课堂进行了新理论的教学后，必然要通过不同的方式对知识加以巩固和实践。而很多物理知识因为较为抽象，单靠单纯的背诵和机械的重复是没有任何效果的，不仅乏味并且效率很低。这个时候，就可以利用多媒体创设不同的物理学习情境，把知识和物理情境结合在一起，能让学生在短时间内巩固自己已学知识，并且可以充分的理解。例如，在高二物理第二章恒定电流中的《欧姆定律》一节中，很多学生认为欧姆定律难以理解，老师在这时就可以利用多媒体创设几个可以应用欧姆定律的例子和情境，这就可以让学生了解到欧姆定律的多种用途，还有欧姆定律的来源和起因。又如，在《电阻定律》这一节中，因为电阻定律适用于很多领域，但是单凭老师的口头讲解，学生无法在脑中形成一个易于理解的总体概念，这个时候，老师可以通过制作有关不同类型电阻的动画，让学生加深对电阻形成的印象，以及对电路闭合等知识的了解，通过这种方法，大大提升了课堂效率，使得学习程度不同的学生都能接受，还在无形中提升了学生的抽象思维能力。

四、进行课程联想，提高物理学习创造力

在老师运用多媒体进行教学时，可以采用很多不同方式来表述整节课的中心课程。多媒体可以展示出丰富多彩的图片和课程有关的动画，以及带有趣味性的小故事等。通过多媒体教学，能够促进学生进行课程联想，能够与之前所学知识紧密结合，在日常生活中也能提高学生的创造力。例如，在高二物理第三章第一节《磁现象和磁场》这一章节中，可以先问学生发现了身边哪些磁现象，然后通过划分小组，讨论身边的磁现象是如何产生的，随后，老师就可以直接引入本节课的主题，通过多媒体来展示日常生活中的各种磁现象，并且以动画的形式来解释磁现象产生的原因，从而对整体的磁现象进行讲解，在多媒体的展示过程中，可以联系之前学过的知识，提问之前学过的知识哪些和磁现象有关，或者能对磁现象造成影响等问题，通过这种方式，来提升学生的思维发散能力，能够由点及面，层层深入，找到适合自己的物理学习方法。久而久之，学生在脑海中形成了固定的发散模式，物理成绩则会突飞猛进。

五、结束语

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【关键词】物理实验 教给方法 优化效益

物理学是一门实验科学，人类的物理知识来源于实践，特别是来源于科学实验的实践。为了使学生了解并学习人类探索物理知识规律的方法、途径，在教材中安排了不少学生实验。此外，做好物理实验，能够帮助学生形成正确的物理概念，增强观察物理现象和分析物理问题的能力，加深对物理规律的理解，而培养学生的实验技能，也是《教学大纲》中明确提出的要求。

那么，在教学过程中，如何引导学生做好物理实验并培养他们的实验技能呢？根据平时的教学实践，应该引导学生从以下各个方面入手，去做好物理实验。

在实验前首先应使学生明确所要的实验的目的，其次应使他们需要用到哪些器材，并了解所用器材的性能、用途，掌握它们的全胜方法。其三应弄清实验的原理。其四要能看懂实验装置图或画出实验装置图。其五应预先拟定实验步骤。其六要明确实验中的注意事项。其七应懂得实验中应记录哪些数据，并预先设计好记录表。在做完这些必须准备工作并经老师检查认可后，才开始动手进行具体的实验操作。

在实验中，要求学生严格按照实验要求和程序进行，操作时应谨慎小心，以免损坏仪器或出现错误，同时还要认真细致地观察实验现象，仔细记录必要的数据，直至操作完毕。

实验后，要对所记录的数据进行分析处理，做出合理的结论，最后还要做好误差分析，即分析误差的来源及对实验结果的影响，提出修正方案。

例如对《伏安法测电阻》的实验，在实验前应使学生明确：

A、实验目的：用伏安表和安培表测定导体的电阻值。

B、实验器材：电源、开关、伏特表、安培表、滑动变阻器，待测电阻，导线若干（它们的简单原理，用途和使用方法在开始做叫电学实验时就应逐一介绍，并练习使用）。、

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关键词: 黄金分割 起源 应用

黄金分割是数学中一个奇妙的定义,那么到底什么是黄金分割呢?关于黄金分割的传说有很多,关于黄金分割的奇妙的作用也有很多。下面我就来谈谈黄金分割。

一、什么是黄金分割

黄金分割是公元前6世纪古希腊数学家毕达哥拉斯所发现,后来古希腊美学家柏拉图将此称为黄金分割。这其实是一个数字的比例关系,即将整体一分为二,较大部分与较小部分之比等于整体与较大部分之比,其比值约为1∶0.618或1.618∶1,即长段为全段的0.618。0.618被公认为最具有审美意义的比例数字。上述比例是最能引起人的美感的比例,因此被称为黄金分割。

二、黄金分割的起源

一般认为,黄金分割作图与正五边形、正十边形和五角星形的作图有关,特别是由五角星形作图的需要引起的。五角星形是一种很耐人寻味的图案,世界许多国家国旗上的“星”都画成五角形。现今有将近40个国家(如中国、美国、朝鲜、土耳其、古巴等)的国旗上有五角星。

为什么是五角而不是其他数目的角?也许是古代留下来的习惯。五角星形的起源甚早,现在发现最早的五角星形图案是在幼发拉底河下游马鲁克地方(现属伊拉克)发现的一块公元前3200年左右制成的泥板上。古希腊的毕达哥拉斯学派用五角星形作为他们的徽章或标志,称之为“健康”。可以认为毕达哥拉斯已熟知五角星形的作法,由此可知他已掌握了黄金分割的方法。现在人一般认为,黄金分割是由公元前6世纪的毕达哥拉斯发现的。系统论述黄金分割的最早记载是欧几里得的《几何原本》,在该书第四卷中记述了用黄金分割作五边形、十边形的的问题,在第二卷第11节中详细讲了黄金分割的计算方法,其中写道:“以点h按中末比截线段ab,使ab∶ah=ah∶hb。”将这一式子计算一下:设ab=1,ah=x,则上面等式中,点h是ab的黄金分割点,0.618叫做“黄金数”。《几何原本》把它称为“中末比”。直到文艺复兴时期,人们重新发现了古希腊数学,并且发现这种比例广泛存在于许多图形的自然结构之中,因而高度推崇中末比的奇妙性质和用途。意大利数学家帕乔利称中末比为“神圣比例”;德国天文学家开普勒称中末比为“比例分割”,并认为勾股定理“好比黄金”,中末比“堪称珠玉”。最早在著作中使用“黄金分割”这一名称的是德国数学家M.欧姆,他是发现电学的欧姆定律的G.S.欧姆的弟弟。他在自己的著作《纯粹初等数学》(第二版,1835)中用了德文字:“der goldene schnitt(黄金分割)”来表述中末比,以后,这一称呼才逐渐流行起来。

三、黄金分割的应用

1.人体与黄金分割

“黄金比率”0.618是一个美的数字,与人体健美密不可分。

在身体中,肚脐以下的长度与身高之比接近0.618。其中少数人身体的这个比值完全等于这个“黄金比率”,被誉为“标准美人”。艺术家们在绘画和雕塑时都是以这一比例为标准的,以确保作品达到最佳水平。太阳神阿波罗、爱神维纳斯、女神雅典娜、海姑娘阿曼之所以具有永恒的迷人魅力,代表着男女标准的健美体型,就在于他们身体的比例完全符合“黄金比率”,是最优化数字在他们身上的体现。

2.植物与黄金分割

人们发现,植物叶子,千姿百态,生机盎然,给大自然带来了美丽的绿色世界。尽管叶子形态随种而异,但它在茎上的排列顺序(称为叶序)是极有规律的,不是杂乱无章的。从植物茎的顶端向下看,经细心观察,会发现上下层中相邻的两片叶子之间约成137.5°角。如果每层叶子只画一片来代表,第一层和第二层的相邻两叶之间的角度差约是137.5°,以后二到三层,三到四层,四到五层……两叶之间都成这个角度。植物学家经过计算表明:这个角度对叶子的采光、通风都是最佳的。

叶子间的137.5°角中,藏有什么“密码”呢?一周是360°,360°-137.5°=222.5°,137.5°∶222.5°≈0.618。

瞧,这就是“密码”。叶子的精巧而神奇的排布中,竟然隐藏着0.618,准确符合数学中的“黄金分割律”。

3.战争与黄金分割

在我国历史上很早发生的一些战争中,就无不遵循着0.618的规律。春秋战国时期,晋厉公率军伐郑,与援郑之楚军决战于鄢陵。厉公听从楚叛臣苗贲皇的建议,把楚之右军作为主攻点,以中军之一部进攻楚军之左军;以另一部进攻楚军之中军,集上军、下军、新军及公族之卒,攻击楚之右军。其主要攻击点的选择,恰在黄金分割点上。

把黄金分割律在战争中体现得最为出色的军事行动,首推成吉思汗所指挥的一系列战事。数百年来,人们对成吉思汗的蒙古骑兵为什么能像飓风扫落叶般地席卷欧亚大陆颇感费解,因为仅凭游牧民族的彪悍勇猛、残忍诡谲、善于骑射,以及骑兵的机动性这些理由,都还不足以对此作出令人完全信服的解释。或许还有别的更为重要的原因?仔细研究之下,果然从中发现了黄金分割律的伟大作用。蒙古骑兵的战斗队形与西方传统的方阵大不相同,在它的5排制阵形中,甲具齐装的重骑兵和快捷灵动的轻骑兵的比例为2∶3,这又是一个黄金分割。你不能不佩服那位马背军事家的天才妙悟,这样的天才统帅统领的大军,不纵横四海、所向披靡,那才怪呢。

0.618,奇妙的数字,它创造了无数的美,统一着人们的审美观。在整个世界中,无处不闪耀着0.618那黄金一样熠熠的光辉,人们时时刻刻在有意无意创造着一个个的黄金分割。只要稍微留心一下便可发现它离我们的生活有多近。数学离我们很近,我们无时不刻地在应用着它。

参考文献:

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关键词： 高中物理 实验教学 学生实验能力 提高方法

物理学是一门以实验为基础的学科，所有的物理概念、规律和理论，都是在实验的基础上建立起来的，实验也是高考物理的主要内容之一。因此，搞好实验教学具有非常重要的意义。下面我就如何搞好实验教学谈谈自己的看法。

一、深入研究考试大纲，明确实验题的考查特点

近几年实验考查特点:（1）重视基本仪器和基本实验方法的考查。（2）重视考查学生的动手能力。（3）重视对实验数据处理方法的考查。（4）电学实验是命题热点。（5）创新意识比较强，与实际联系较密切。

二、结合实验考查特点，合理制定教学策略

1.培养学生学会使用基本仪器。

基本仪器的使用，是做好物理实验的基础。因此要让学生了解基本仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和注意事项，以达到能够熟练、正确地读数。在教学中，教师可抓住各种基本仪器的共性加以指导，如基本仪器都有一定的量程，都需要零点校正或零误差修正，等等。

2.培养学生理解实验原理，进行实验设计的能力。

在教学中教师应要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据，引导学生根据实验原理对实验进行设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还应弄清哪些是已知量、被测量，然后选择所需要的仪器，提供相应的实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。在教学中，教师可先做示范，让学生模仿学习，也可由教师提示，学生独立摸索安装调试仪器，进行实验步骤，以及完成实验表格的填写。

3.培养学生正确记录实验数据和处理数据的能力。

在教学中，教师应指导学生读取和记录数据的注意事项。如记录要及时、完整，注意按有效数字的方式记录，注意数据单位的正确性，等等。一般要求学生实验前列出表格，使用该表格能记录直接测出的各物理量，能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。进行数据的处理、运算对实验结论进行分析。在整理数据时，如发现不合理的数据，应对该数据进行补测。数据的处理方法有计算处理法和图像处理法。学生处理数据的第一意识是计算处理法，对图像处理法是一个薄弱环节。在教学中可引导学生采用图像处理法，如在研究匀变速直线运动，探究弹簧弹力和伸长的关系，用单摆测定重力加速度，描绘小灯泡的伏安特性曲线，测定电源的电动势和内阻，测定玻璃折射率等实验中采用图像处理法均可达到简便、直观的效果。最后，还应让学生明白实验结果的物理意义是什么，与理论计算有何偏差。通过这样的分析与研究，许多深层次的问题都可得到解决。

4.抓住关键实验，深化原理拓展，注重方法迁移。

电学实验是高考命题热点。在教学中一定要强化学生对电路的认识。我们可将电路按功能分为电源电路、测量电路、保护电路、测量仪表四部分。这种分类可深化学生对原理的识。教学中可科学归纳，将相同实验原理或实验方法归类整合，进一步明确该种原理和方法在不同实验中所起到的相同作用。如以欧姆定律为主要设计思想的实验:测定金属的电阻率，描绘小灯泡的伏安特性曲线、电流表改装电压表、测电源电动势和内阻，等等。在深入理解实验原理后，可让学生设计某个达到相同目的的实验，从而培养学生的创新能力和迁移能力。

5.注意挖掘非实验题中所隐含的实验原理和设计方法。

在教学中，我们发现许多习题的设计与实验的设计是相通的，实验的原理和方法都隐含在习题中。例如，我们平时都做过求斜面或平面上动摩擦因数的习题，其中的题干就是设计测动摩擦因数实验的方法。在教学中，若能有意识地加强学生在这方面的训练，就能收到事半功倍的效果。

6.注重培养实验中的物理思维方式。

在实验中常用的物理思想方法有等效法、累积法、控制变量法、留迹法、图像法、平均值法。对此，学生要能够领会和理解，并能在每个实验中找出到底用了什么物理思维方法。比如在验证动量守恒定律的实验中就用了等效法（用位移代替速度）、累积法（重复打了许多点）、留迹法（用复写纸留下小球落地后的点）等物理思维方法。在教学中，启发学生找出各实验中的思维方法，能够让这些思维方法深入学生的脑海中，并用于可能遇到的探索型、创新型物理实验题。

三、充分利用实验资源，激发学生的学习热情

在物理教学中充分利用现有的实验资源，发挥一切实验条件，让实验渗透到学生学习的方方面面，不仅可以加强学生对实验的理解，而且可以培养学生的动手能力，激发学生的学习热情。我结合自己的教学实践，列举以下几种方法与大家共同探讨。

1.全面开放实验室。

这对实验教学起着至关重要的作用。第一，由于个体存在差异，在课堂上不可能每个学生都能按时完成实验任务，开放实验室可以提供给他们完成课堂实验的机会;第二，学生大脑里一旦有了好的想法时，能及时地通过实验来验证，这能激发学生的创造热情;第三，学生可利用空余时间参观实验室，提前对一些新的仪器有了一定的感知，可大大降低日后实验的难度;第四，可以消除学生对实验的神秘感，让他们感觉到实验室就在身边，实验仪器就在身边，增加参与实验的愿望。

2.改变实验形式，增加探究性实验。

现有的教材把实验分为探究性实验、验证性实验和测定性实验。实际上，许多验证性实验可改为探究性实验，提前到理论课前去上。物理量的测定有多种方法，教科书上的方法不一定是最佳方法。如重力加速度的测定，教材用单摆法，实际上还可以用圆锥摆法、自由落体法、气垫导轨法和伽利略理想实验法等。让学生尝试不同的方法，以利于学生发散思维能力的培养。

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【关键词】物理；语言；思维；四要素

物理学家费米曾说过这样一段话：“计算的途径有两种。第一种，是我所愿意采用的，即一幅清晰的图像。第二种是有严格的数学架构。”虽然，他的这段话是说给另外一位物理学家听的，但如果把这句话投射到中学物理教学上的话，似乎也颇有意义。在笔者看来，高中物理的教学过程中，应适当引导学生从语言学习的角度来学习物理，熟练掌握简单的物理语言，以形成基本的理科思维方式。如费米所述，物理语言的核心正是“图像”和“公式”，学生要会利用这两种语言方式围绕“概念”并结合“计算”阐明物理过程，解决物理问题。理科思维方式的形成过程是通过物理语言的反复运用来实现的，而“概念”，“图像”，“公式”和“计算”正是构成高中物理语言的四要素。接下来，我们逐一剖析。

1.关于概念

1.1简单说明：概念可以是物理语言的叙述对象，也可以是形成物理语言的基本字符。由此，概念一般可分为基本型和计算型。属于基本型的有：质点，重心，参考系，惯性，直线及曲线运动，电场，磁场等。计算型的概念有：位移，速度，加速度，摩擦力，合力，功，动能，常量（G，k）等。基本型的概念大多在于描述一个基本事实或是提供一个统一的规范，涉及一定的物理环境。计算型的概念经常是基本型概念的展开，联系具体的物理量，可以是组成公式的基本字符，参与运算，往往具有单位，二者之关系像是电脑里的“文件夹”和“文件”，是一种结构化思维。比如直线运动就包含位移，速度，加速度，时间等具体的物理量；再如电场，围绕其展开就有电场强度，电势差等。基本型的概念具有概括性，整体性。而这里要特别说明的是计算型概念，它涉及细节，更具体，常用一个英文字符来简记，即形成物理语言的每一个“字”，其目的是把定律，定理的文字描述向公式过渡。

1.2具体应用：拿“牛顿第一定律”来说，该节有一个要点，就是有提出把运动的概念进行细分，分成匀速运动和变速运动，前者不需要力来维持，而后者必需要力来维持。可以推测在伽利略之前的人们可能都没有认真思考过如何对运动进行分类，所以老是对力和运动的关系问题混淆不清，甚至自相矛盾，而伽利略用他那著名的理想实验捕捉到了唯一不需要力来维持的匀速直线运动，把这个特殊的运动形式排除以后就会发现，其他的运动都是需要有力参与的。后来牛顿明确了力，惯性，质量等概念，再借助于加速度（由伽利略定义），进而提出了牛顿第二定律。再如，学习万有引力定律时，万有引力和重力的异同，以及向心加速度和重力加速度的区别，都是令学生困惑的，前者要用到受力图，后者得借助运动学公式来辨析。物理概念的建立是为了解决或阐述某个物理问题，反过来，在已建立的物理概念的基础上又去研究新的问题，从而建立新的物理概念，这种链锁式的问题解决，形成了物理概念体系。

2.有关图像

2.1简单说明：它太重要了！高中物理公式并不算多，但题型多变，特别体现在图像上。图像能够传递物理知识信息，具有交流物理意识的作用，这也对学生的想象力提出了要求。物理想像不同于文学艺术中的想像，它比文学艺术中的想像更概括、更抽象。物理想像也不同于数学想像，它不仅需要空间想像，也需要对客观事物状态及发展过程的较为形象的想像。图像能成为学生思维的起点和路标，如果学生只对着问题“ 干想” 就很难打开思路，而借助图像拟题者设计的物理情景、物理过程复原出来，就使思维有了起点，图画出来了，解题的方法也有了。因为借助图像能产生形象思维，很容易由图像中的形象寻找到几何关系，联想到物理公式，再与记忆中有关的表象进行比较，找出已有的经验，从而得到解决问题的方案。

2.2具体应用：针对大多数的物理习题来说，使用最普遍的莫过于受力图，运动过程图，电路光路图，电磁场线图等。而这些当中，除了电路光路图外，其它图大都属于矢量图的范畴，也是主要的难点所在，即便是它们常常被限制只能出现在二维平面中。就高一来讲，接触较多的有受力分析图（力的示意图）和运动过程图等。比如第一章里所涉及的“力的三要素”，“重力”，“弹力”，“摩擦力”，“力的合成、分解”等是构成受力分析图的基础。当然，以后还有诸如电场力，磁场力等新成员加入其中。对受力分析图来说，由于质点概念的引入，力的作用点往往都统一了，那么“力的三要素”中，力的方向和大小就显得更为要紧，受力图的关键就在于找好各力的方向，并判断其是恒力还是变力。虽然不同性质的力其方向找法不尽相同，但多数情况下，各力都会平行或垂直于题设情景中的某一平面或某一连线，以它们为参考是必要的，便捷的。而在“直线运动”里出现的习题往往就画个初始情景，甚至有的只给出文字叙述。这就要求学生能按照题设条件想象出被研究对象的大致运动过程，还有的可能包含多过程或多物体，更涉及讨论，隐含条件等，想象好之后就要表达在纸上，形成草图。在高中物理教材的大多数章节里，受力图和运动过程图几乎都有伴随（“恒定电流”等章节除外），可以说贯穿了整个高中物理的始终，是解答众多习题的法门。而就一般中学生来说，这种想象能力的培养和训练可谓困难重重，其重要性自是不言而喻，教学当中要尽量督促学生动起手来。当然，还有其它诸如电场图，磁场图，电路图，实验装置图，物理现象图和一些用于记录数据的图表等，不同的图像有着不同的用途和不同的细节，这里不多阐述。

3.谈谈公式

3.1简单说明：公式是物理定律，定理，以及物理概念的抽象表达，其重要性显而易见。此外，物理定律有着令人惊讶的普适性，这也正是它吸引人的地方。曾经有人问李政道，乍一接触物理学，有什么东西给他印象最深？他毫不迟疑地回答说，是物理法则普适性的概念深深地打动了他。我们知道，有些公式来自于实验事实，如牛顿第二定律，欧姆定律等；有的来自于推导，如动能定理，动量定理等。教材会用最简单的方式引入它们，但由于普适性的缘故，它们可以适用于更多，更复杂的问题，这就让出题人拥有了几乎无限的发挥空间。学生总是感觉看得懂教材，听得懂讲解，但真正考试的时候总是束手无策，看到答案的时候又感慨不已：原来还是关于那些基本公式的应用。这就要求学生对公式能有较高的熟练度，敏感度。熟练度可以从习题练习中得到，敏感度则是经验的积累。公式其实就是文字语言的简记形式，等于是构成物理语言的“句”，其中的各字符都有相应的物理意义，大多属于计算型概念的范畴。当然，正如房子是由砖砌成，但砖并不代表房子一样，由定律所演化出的各种公式或推导出的各类定理并非字符或概念的机械累积，而是代表着自然界的法则，宇宙的“程序”，有着客观的内部结构。

3.2具体应用：对于公式的应用，仅在中学物理范畴，一个“F合=ma”似乎就具有无穷的潜力；一个动能定理也能得以横行无忌。我们需要做到的是，清楚定律的来龙去脉以及适用范围，掌握定理的推导过程，结合物理情景，牢记于心；然后抓准每个字符（即计算型概念）的物理意义，熟悉其常见的扩展形式。

要给学生指出，公式里头有些字符特别活跃，易出状况，常为命题者所钟爱。比如“F合=ma”里的“F合”和“a”，再如动能定理里的“W总”和“v0”，“vt”，单摆周期公式里的“g”和“l”，向心力公式变形式“R=mv/qB”中的“R”等。它们常作为方程的扩展点，起着纽带的作用，实现方程之间的“通信”，也是解题的线索。关注这些字符，可以很清楚地看到数据处理的流程，就象是在看一列面向过程的计算机程序一样，这也是平时所谓的“解题思路”。处理一些例题的时候，要尽量把题上的方程还原回原始的公式，进而让学生熟悉其常见的变化形式（这个过程也常涉及图像）。在做计算题时，牵涉到很多东西，有受力分析，过程分析，隐含条件的挖掘，变量分析，特殊量的应用等等，每一个环节都需要习题来巩固。

4.计算

4.1简单说明：高中物理的计算说来很基本，就无非加，减，乘，除，乘方，开方，基本函数，数列等，要强调的是，三角函数，二次函数，数列和平面几何等数学内容渗透于物理过程是不可避免的，这也常常令学生忐忑不安，且多数时候还是在做字符运算，更是让人心乱如麻。所以，除了熟悉基本的数学知识外，学生能尽快从数字计算过渡到字符运算也是相当重要的，这一过程尤其需要时间和精力。从物理语言角度来说，这一过程好比是在连句成“篇”，而关键的问题在于，该怎么个连法，即如何解方程。

4.2具体应用：这里需要提示学生的就是，在读完题以后，往往第一件事情就是把已知量，特殊量和未知量等“翻译”成字符形式，公式一但被应用到具体问题中，就形成方程，如同读文章有时要咬文嚼字一样，写方程时就应该注意哪些字符是已知，哪些未知，哪些可能会在过程中被消去，对每个“字”都要“咬准”。而引入下一个方程的线索，或是方程组的求解，也往往来自于这样的字符分析。字符方程组的求解看似复杂，实则简单，所谓字符的运算在多数时候其实就是一种“搬运”，比如提公因式，代入消元；又或等式两边同乘，同除等。很显然，在计算前作好字符分析，锁定好未知量是解决这类计算问题的关键所在。

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一、评析试卷结构探究试题特点

1.实现稳步推进，做到适度创新

充分体现《考试说明》中所阐明的“力求稳步推进，适度创新”的要求。

“稳”：体现在整体要求基本不变。没有超纲的题目出现。题型符合考前预告的选择题由不定项选择改为单项选择。各题分值不变，题量也符合规定。稍有不同的是，实验题由2小题变为3小题，稳中有变，情理之中，实验题总分值不变，亦属正常。但全卷难度比2009年试卷难，难度值估计与《考试说明》中设定的0.55－0.60难度值范围有一定的偏差。

“新”：推陈出新。考查的题型、题量、知识点大多数都在预料之中。试题尽力避免了“繁、难、偏、怪”，涉及的物理过程和背景材料大多是典型、常见、为考生所熟悉的。但在常规中见新意，基础中考能力。考生觉得似曾相似。但又有一定的陌生度，试题考查的虽然都是基础知识，却隐含了对考生能力高低的鉴别。总体感觉试题比2009年好!对新课程下的中学物理教学有较好的导向作用，有的题目还突出了物理方法的考查(如选择题最后一题第18题，等等)，同时也有利于高校的选拔。

2.注重考查基础，突出主干知识

试题不刻意追求情景新颖，讲究知识的覆盖面，于基础中考查能力，引导回归教材。注重试卷的检测与评价功能，知识点覆盖面较好，主干知识重点考查，几乎涉及全部Ⅱ级要求。能依据《考试说明》的要求，在突出学科主干知识(涵盖大部分Ⅱ级要求)的同时，适当兼顾I级要求所涉及到的知识点(如：远距离输电；形变、弹性、胡克定律；有两处涉及到摩擦力)各模块中各章的知识点在试卷中一般都有所体现。

总体上仍以力学和电学为主。几乎所有最为重要的知识点都在最后三道计算题中出现，很少有重复，使得在有限的分数中涉及晟广泛的知识内容。选考题也比较基础，且有新意，如第28(1)题和第29(1)题，只要能认真读书(书中出现的图线)，懂得原理就行，不必计算就可做出判断。但考试结果并不理想，这是考生不重视阅读课本的一个惨痛教训。这些都有助于克服高考复习重资料、轻教材的现象，引导学生重视教材、重视基础知识和基本技能的掌握。

接份卷子能坚持理论联系实际，凸显物理学科的特点。关注与科学、技术、社会的联系和实际应用。同时，还关注科技热点(如：超高压送电，火星探测等)，真正体现物理新课程的一条基本理念：从自然走向物理，从生活走向物理，从物理走向社会。

3.关注物理过程，重视能力立意

今年物理试题的每一个试题都有明确的能力立意，对考纲中提出的五种能力要求分别在不同的试题中进行了考查。同时还比较重视物理思维和推理分析的过程，重视对物理过程的体验，这些都凸显在三道计算题中。又如：实验题就来源于课本又不拘泥于课本，凸显了“不做实验与有做实验，做了实验与做好实验”的不同，学会探究，懂得实际操作过程。各小题都偏重考查误差的减小方法或误差分析。实验题第(3)小题既要联系所给实验器材的实际和题目要求，会选择实验器材(三选二)，还要会设计测量电路和供电电路，最后还要会按照要求连接实物图，然而相当一部分学生不会选择仪表连接实物图，真正考出了学生的实验水平。

4.试卷结构合理，区分功能加强

多数试题侧重于对考生推理能力和分析综合能力的考查，还比较重视数学计算的图像分析(如选择题前4题都要推理计算)，最后三道计算题很重视过程分析以及多对象、多物理量的关联分析，能力要求较高，关注学生的发展潜能。在考查考生基础知识和基本技能的基础上注重对学科能力和学科思想、方法应用的考查。试卷结构合理，加强了区分功能。设置极少数的基础题，但都不是真正的送分题，至少含有一、两步的推理。除此之外，将难度较大的考查点分散在多道题目中，如第18、19(3)，21、22(2)(3)题，这些题目有一定的梯度，入题并不难，只是在解题过程中难度逐步加大。难点分散而不集中在某一道题上，要完全做好这些题目，必须要有扎实的物理基础知识，较高的物理素养，较强的综合分析能力。特别是最后两道计算题属于难题，难就难在“四多”：其一是求解的问题多，其二是物理过程多，其三是研究对象多，其四是涉及的物理量多。诸多问题纠结在一起，思辨困难，满分率很低，确实是对高水平考生的一种考验。分散难点提高了试卷的检测与评价功能，有利于对优秀学生的甄别。

综观今年的高考物理试题，难度虽然有所加大，但还是能较好地体现了新课标精神，在遵循《考试大纲》的同时也符合福建考生的实际，体现了公平公正，有利于高校选拔新生，也有利于推进福建省中学当前的新课程改革。

二、探究答题错因，深刻反思教学

在评卷(Ⅱ卷)过程中，我们对考生的答题得失进行探究，发现一些共性问题，获得一些教学的启示，提供给大家做为今后教学参考。

3，第(3)小题错误率极高：①绝大多数考生使用了A表；②虽然选择了两个电压表，但将v1表外接(由于器材选对，仍得2分)：③滑动变阻器接法接成限流式，导线接在底座。导线接在滑动片，导线都接在下端。

第(1)小题是考查测玻璃折射率的实验，发现相当一部分考生不了解θ1和θ1的意义而乱套用公式第(2)小题是以研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系的结果进行分析，从图象中两条图线的差异得出结论，发现部分考生不知图象意义，也未意识到弹性限度而乱用胡克定律的结论。第(3)小题是以测电阻的实验为目的，考查仪器的选择、电路的设计和实物电路的连接以及误差分析等实验技能。许多学生思维定势于“伏安法”而同时用了电流表和电压表，不知道已知内阻的电表的双重用途。不按题目的要求选择供电电路和测量电路而导致错误。仍有部分学生不会连接实物图。

从以上的失误可以得到启示：实验是物理教学的重要组成部分，也是高考重点要考查的。教学中要重视实验能力的培养，只有深入理解实验的原理、方法。并且实际操作了，才能融会贯通，避免思维定势。设计实验要能打破常规而不违背实验原理。平时让学生多动手，多独立思考，误差分析显得十分重要，要培养良好的实验习惯，提升实验能力，才能以不变应万变。

第20题：此题属中等难度题。满分率高，但零分率也偏高。

常见错误有：的将E0与E进行相约。

带电粒子在场中的运动分析是历年高考的重点内容，本题以速度选择器和偏转电场为背景，考查考生的综合分析能力，属旧题“质谱仪”的改造(后半部分由磁场改为电场)，但仍有一些学生不会做。这就告诫我们：要重视基础，重视课本，旧题新做，熟题生做。写公式要理解意义也要规范，特别是题中已给的符号，应写清相应的脚标，附以具体的意义，避免张冠李戴。解题要建立好物理情境是列出正确关系式的保证。还要训练文字符号计算能力，对结果要检查量纲是否正确，是否还含有未知量等等。

第21题：本题属难题，零分率较高。常见错误：

1.内外电路分不清导致错误有：①将电阻R或b棒视为干

6.没有思路，乱写式子又不合题意。这也是此题零分率高的原因。

本题是一道力电综合题，综合考查电磁感应现象中的力学规律和电学规律，涉及电路分析、受力分析、闭合电路欧姆定律、电磁感应定律、机械能守恒定律、力的平衡等重要知识的应用，同时又涉及到多个对象和多个过程，是一道综合性很强难度较大的题目。体现了高考注重考查综合分析问题的能力。给人们的启示是：Ⅱ级要求仍是主旋律。尤其是力电综合。今后要加强受力分析以及全电路的分析与计算，加强解题思路和答题规范的训练。不能够问什么想什么，应当综合分析。若是力学则要受力分析。若是电学则进行电路分析：从现象找原因，善于运用“程序法”应对过程繁多的问题。不宜跳步，要尽量写出得分式，式子前要注明对象和过程，要重物理公式轻数学公式。

第22题：本题属难题，零分率较高、满分率极低。常见错误：

7.最后一步用动能定理时分不清是哪一过程的；系统动能定理却写为B对象；Pt却写为Pt：v已相等了却多计入了

本题是力学综合题，它综合力学中牛顿第二定律、运动学公式、功率公式、力的平衡方程、动能定理，涉及受力分析和功能分析，运用了隔离法和整体法对木板一木块模型进行多过程分析。仍考查考生综合分析问题的能力。许多考生运用方法不正确，综合分析问题的能力差，只能完成第(1)问得4分。入题容易深入难，无法完成后面两个问题。给人们的启示是：物理解题的关键点仍是明确研究对象、正确受力分析以及分清物理过程。良好习惯的养成是提高科学素养的基础。在平时教学中要予以足够重视。

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【关键词】：课程改革、新教材、教学策略

目前，广大教师正积极参与基础教育课程的改革，通过一段时间的新课程、新标准的实施，使教师的教学方式、学生的学习方式、学校的管理方式和评价方式都发生了变革。新课程标准下的初中物理课堂也在新课标指导下发生了不少新变化，如何在新课标的指导下优化初中物理课堂，成为具体落实改革的焦点。 教学策略是教师在教学中为达到一定的教学效果及教学目的所采用的教学方法或手段。在新课程标准下，应体现密切联系学生生活实际，关注学生的兴趣和经验，提倡学生自主探究，合作学习，主动获取知识的新特点

一、创设愉悦的教学情境，激发学生学习物理的兴趣。

教育心理学认为，兴趣是“力求认识探索某种事物的心里倾向。

”兴趣这种特殊的心里倾向，在人们认识和研究某种事物中起着十分重要的作用。如讲“物体的沉浮条件”，教师可先做一演示实验：将一木块浸没水中；将一铁块浸没水中；将一石腊浸没水和酒精混合液中，并提出物体沉浮条件是什么。三种情景摆在学生面前，使学生产生强烈的求知欲望，迅速进入课题思考。又如：在讲究连通器内只有一种液体且静止流动时液面总保持平衡的问题后，可提出设问：不同液体液面相平吗？学习漂浮物体的重力和浮力的关系后，设问：一条船从海里开到河里是浮起一些还是沉下去一些？“兴趣是最好的老师”，只有学生对学习内容感兴趣，才会产生强烈的求知欲望，自动地调动全部感官，激发丰富地想象和积极地思维，产生愉快的情绪体验。每一部分设计都努力贴近学生的现实生活。在教学中，充分利用这些教学资源，努力体现新教材的意图，创设愉悦情境，引感，激发学生学习的兴趣。学生大都具有强烈的操作兴趣，希望亲自动手多做实验。教师要充分保护和利用这个积极性，让学生更多地参加实验活动。在教学中，出乎学生意料的演示、生动形象的类比、深入浅出的解释、学生生活中以及科技和社会中的有趣事例、幽默风趣的教学语言、探究性的学习活动和小实验、不断出现的挑战性的问题和随之而来的学生讨论，这些都是激发和保持学习兴趣的重要手段。 教师不能只满足于让学生感到新奇或吸引学生的注意，更重要的是善于引导学生运用已有的知识和技能，在解决问题的探究过程中获得成功的愉悦。这样才能使学生的学习兴趣持久地保持下去。

二、提倡手法多样性，关注学生的个人体验。

学生的情感态度体现在课堂学习的全过程。“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望感到自己是一个发现者、研究者和探索者，而在儿童的精神世界，这种需要特别强烈。”（苏霍姆林斯基）。一堂好课不仅仅是让学生学会某个知识点，掌握一定的知识与技能，而更应该是一个创新的思维起点，一根创新神经的启动。好的教学的标志是：能够促进有效学习的进行。教师的主要作用在于组织教学活动，激发学生主动从事数学活动的兴趣，并在学生需要的时候给予恰当的帮助。教学中不应该追求知识的“一步到位”，要体现知识发展的阶段性，符合学生的认知规律；不要过早地将概念“符号化”，要延长知识发生与发展的过程，让学生充分经历“非正式定义”阶段；教学中不追求“统一化”和“最佳化”，而应当致力于“多样化”、“合理化”，以使学生对知识的真正理解和个性化发展成为可能。物理问题的解决方法往往不止一个。比如：测定物体的密度，测定地球表面的重力加速度，在不限制仪器和知识范围的情况下，测定方法都有很多种，每个方案自成一体，多个侧面应用物理知识。在教学中，我们应多提出一些类似的开放性问题，请学生做多方向思考，以达到培养学生思维发散性的目的。所以，课堂教学中要把握好弹性原则，不必对每一位学生强求一律，应承认学生的个体差异，允许差异的存在，允许同一问题的不同程度的理解，不同层面、不同方法的解决。

三、引导学生探索、合作、交流相结合的学习。

多年来，传统的教学一直习惯于单一枯燥的接受式教学。解决问题时常常是教师一讲到底，学生苦于在机械训练中记忆和模仿，这样学生精神因素得不到充分调动，感受不到学习成功的快乐体验。新标准已经把过去教学中的许多演示实验，例如：阿基米德原理、欧姆定律的演示等，明确写成学生的探究活动，让学生通过实验自己归纳出规律。呈现了让学生动手实践，自主探索，合作交流的教学，达到从小培养学生独立获取知识，创新意识和实践能力的目的。对于多数探究活动来说，探究的过程比探究的结果更重要。在探究活动中，不要为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论。为了让学生充分体验探究的过程，应该安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。 合作性是学生必须要掌握的一种适应社会的技能，个人的智慧是有限的，在今后的社会中，个人奋斗的力量是微不足到的，学会合作是学生的一种的交往的能力，更是通向成功的必不可少的桥梁。物理课的大多数科学探究都分组进行，在课堂教学中，让小组通过合作，来完成某一任务，要注意发挥每个学生在探究活动中的作用，不能由少数学生包办代替。这样做既能使每个学生都得到机会均等的全面练习，又能充分体现工作中的分工与协作。不仅可以培养学生的合作能力，而且能够使学生认识到集体的智慧是无穷的，怎样进行有效的合作，是教师需要考虑的重要的问题。

四、设计开放式教学活动，培养学生创造力。

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近年来， 全球热火朝天的创客运动和经久不衰的学习科学研究， 在教育领域制造了一波又一波的热点话题，成为教师、教学研究者和教育管理者关注的重点。创客活动不仅仅是创造本身，也是和创造活动有关的所有因素： 从好奇心的激发到初步调查和动手捣鼓， 到制定计划和仔细研究， 到借鉴其他项目，到反复尝试甚至失败，到制作出原型，到获取反馈，再到反复改善直到成为更好的物品。所有上述活动在很大程度上都和教育、学习密切相关，因此，建构可持续发展的校园创客教育生态系统， 以呼应并促进创客运动在校园中的发展尤为重要。国内外现有文献研究表明， 通过基于创客活动的学习体验，使学生得到了创造和实现创意的机会，增强了自信，培养了创造性，激发了对科学、技术、工程、数学、艺术等学科以及学习自身的兴趣。并且，校园创客活动也促进了学生创新创业实践和双创时代创新创业课程体系的设计开发， 为培养未来新经济和多样化工作环境下的创新创业型人才， 从理念和能力发展上打下了基础。因此，有必要在创客运动深入发展的大环境下，对校园创客教育进行探索。

二、创客教育的演进过程和在全球的发展

一般认为，创客教育是对基于设计、电子电路技术、传统手工和桌面制造系统的独特结合而开展的针对性创意创新创业教学。姜强和赵蔚认为，创客教育是指培养学生创新、创业所需的知识、能力和视野等方面的教育。祝智庭和孙妍妍通过对中外相关文献的综述和分析，总结了创客教育的内涵，对创客教育在我国的现状和发展方向进行了深层次解读，并把创客教育界定为信息技术使能的创新教育。其实，自从人类开始制造工具以来，通过制造或实践进行学习一直是人类学习、发展的主要手段，创造或制造是让学生的思考或使思想呈现在人们眼前， 在此意义上，创客活动成为纪录学生在创造或制造物品时的思考或思想的方式。正如有学者指出，创客教育有助于培养学生的批判思维、设计思维、计算思维和可视化表达能力。

继2014 年6 月白宫首次举行创客大会，美国总统奥巴马宣布在全国范围内倡导并实施创客教育行动后，并于2014 年12 月正式成立创客学校高等教育联盟，了美国高等教育机构第一份《全国创客教育现状》报告。报告以全美40 家高等教育机构创客实践为基础，采用景观分析法，介绍了大学里的创客教育现状以及大学对校园创客文化的深层次思考和具体支持措施， 并重点描述了美国高等教育机构进行创客教育的方法、创客活动参与度和支持创客教育的校园资源， 成立了联盟网站MakeSchools.org 作为开放式平台，汇聚、分享并探讨高等教育机构创客活动的结果、资源和最佳实践。

目前，除蓬勃发展的中小学创客活动外，全美各地成百上千家高等教育机构也纷纷擎起创客运动的大旗，倡导创客精神，建立创客空间，提供创客活动所需工具、课程、项目和指导老师，以鼓励学生参与创客活动。同时，这些高等教育机构也支持教师对创客活动进行研究和实践，并在学校、当地社区和全国性机构之间建立联系以创建创客生态体系。在创客教育研究与推广方面， 近年来发展迅速的教育技术信息公司EdSurge，在延续其对慕课和学习管理系统的重点关注和报道外， 了大量针对创客和DIY 学习的文章和报告。

在各高校纷纷建设校园创客空间， 开展校园创客活动，探索实施创客教育和创新创业教育的同时，全国各地中小学也顺势而为， 利用信息技术课堂和第二课堂开展活动。比如，针对中小学生学习特点和兴趣爱好，展开了3D 打印、开源软件程序设计应用、机器人搭建及竞赛、拼搭模块的创意搭建、科学DV、创意七巧等课程，让学生通过观察、实验、探究、游戏等形式多样的创客教育。在中小学创客教育走在前列的温州市实验中学，专门为热爱编程、热衷创新、乐于交流的学生建设了创客空间， 并开设了创客教育课程和午间开放创客主题活动。

可见，在全球创客运动和大众创业、万众创新国家战略推动下， 创客教育正日益成为推动经济转型、教育变革和社会发展的驱动力，这为各级各类学校和全社会培养创新创业人才提供了新的选择。

三、校园创客教育生态系统的构成要素

随着云计算、大数据、物联网、移动计算、设计媒体等新技术的广泛应用， 社会整体信息化程度不断加深，技术赋能的学习、技术赋能的教学、技术赋能的学习测评和教育信息化基础设施建设， 正在全球各地重新定义21 世纪的教育、教学。通过应用信息技术和桌面制造技术以培养、发展学生创意创新能力为宗旨的创客教育， 成为近年来引领教育教学创新的变革性力量。纵观国内外，各高等教育机构以及不少中小学， 正加大投资力度以建设智慧校园和新的学习空间、开发新的课程体系、培育创客教育教师以发展校园创客文化、实施创客教学。

国内外校园创客教育实践表明， 校园创客教育的推动和发展， 离不开拥抱创客精神、支持创客运动、践行创客教学实践的教师和学生，也离不开发展校园创客教育、配置相应资源的校园创客环境和空间。同时，创客课程建设也是促进校园创客教育可持续发展的条件和要素。

然而， 现有校园创客教育实践研究还缺少对发展校园创客教育的系统分析， 尤其是缺少对校园创客教育生态系统构成要素的识别和分析。因此，我们在综合国内外创客教育研究文献和创客教育实践的基础上，把学生创客、创客教育教师、创客教育课程和校园创客空间， 作为校园创客教育生态系统的构成要素，从创客教育视角对校园创客的界定、创客教育教师及素养、校园创客环境与空间和创客课程建设等四个方面，并对上述要素展开详细论述。

(一)创客教育视角下对校园创客的界定

对大多数人而言， 创客一词让人想起那些利用工具和资源亲自设计、建造或创作的人。从这个意义上看，创客是一名词，特指某种身份或职业。因此，创客可以是面包师、插画师或者木工师傅等热衷于动手实践的人。正如德比查克拉(Debbie Chachra)所说，创客泛指任何制造物品的人。然而，各类文献，包括新闻媒体、博客、报告或研究文章中所谈到的创客，往往特指在机器人技术、工程技术、电子技术等方面具备专门知识，并能够使用诸如3D 打印机、微电子仪器、数控机床、开源平台等创新工具和技术的人。因此，克里斯安德森把创客界定为：利用互联网、3D 打印机和各种桌面设备与工具将自身各种创意转变为实际产品的人。杨现民和李冀红把创客界定为：喜欢或享受创新的人，是一种文化、态度和学习方式。

但是，上述对创客的狭义理解受到了李别克利(Leah Buechley)的批评，她认为，对创客的狭隘理解不只是产品和项目问题， 而是对创客这一身份或职业的限制。[18]当前，对创客一词的混乱使用和理解，造成了错误的二分法，即，参加创客运动的是创客，不参加创客运动的就不是创客。因此，就创客教学而言， 有必要重新明确并把重点放在什么是创客学习? 如何进行创客学习? 而不是把关注点聚焦在谁是创客? 这一身份或职业标签上。正如大卫兰格(David Lang)所指出，对创客而言，在承认创客空间和创客教室里的活动具有自身独特文化和精神的前提下，需要拓宽对创客运动、创客文化和创客的包容性理解， 而不只是狭义地把创客理解为某一身份或职业。

也有人认为，如何界定创客并不重要，只是某些吹毛求疵之人的语言文字游戏。然而，作为教师、学生、教育研究人员，应当从学科、专业或职业的视角审慎思考创客一词，毕竟用词的精确至关重要，尤其是在考虑到测评、学科标准、课程设计和教师培训等创客教学内涵时。因此， 对校园创客概念的界定，有利于创客教育的实施和健康发展。目前，人们普遍认为，创客通过参与大众化的以生产为导向的生产制造系统变革， 甚至颠覆了传统的消费导向的大规模生产制造时代， 并且， 创客文化、创客运动的最终结果与项目和创造力、创新和创业精神相关。创造力大师、心流理论的提出者、积极心理学奠基人米哈里希思赞特米哈伊(MihalyCsikszentmihalyi)经过30 余年的潜心研究，在深入访谈近百位卓越创新者和数十位诺贝尔奖得主的基础上，指出有创造力的人风格多样，即，可以是修士、也可以是唐璜，唯一的共同点就是复杂：他们是相互矛盾的两个极端，却能够在两者之间自如转换。换句话说，人人都是矛盾体，那些无法驾驭矛盾、在矛盾中试图寻求不变或确定性并因此感到不适的是普通人;而在矛盾中转换自如的人，则能够充分利用矛盾，并把矛盾变成其创造力的源泉。

在综合创客研究专家观点的基础上， 我们尝试用文学性的语言，把校园创客界定为：热爱创新和技术应用的复合体。就像白色包含了光谱中的不同色调，他们把各种可能性集于一身，既思维缜密又感性热情，既活力四射又安静恬淡，既专注持久又灵活多变， 既外向好客又内向冷漠， 既骄傲自信又谦逊低调， 既聪慧敏感又迟钝木讷， 既超脱客观又斤斤计较， 既嬉戏无常又严于律己， 既傲慢自尊又彬彬有礼，既桀骜不驯又温和谦让。总之，他们充满创意，行动能力强， 并热衷于用自己的双手在现代桌面制造工具的帮助下，把创意转变成实物。

(二)创客教育教师及素养

2016 年6 月，教育部在最新的《教育信息化十三五规划》中明确指出，面向未来培养高素质人才，教师能力是关键。尤其是2015 年5 月，国务院《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，要求健全创新创业教育课程体系、加强教师创新创业教育教学能力建设。自国内外创客运动所触发的校园创客教育日益普创客教师需要什么素养? 具备传统教育背景的老师，能够成为合格的创客教师吗? 外部创客专家能够成为校园创客空间或创客教室中的教师吗? 创客教育研究人员艾米哈克金(Amy Hachigian)指出，学生的创客学习结果和教师行为密切相关。此外，创客教师在创客教学活动中扮演着复杂角色， 并随着环境和学生需要的变化而变化。

然而，长久以来，灌输式、说教式教学主宰着课堂教学，而忽略了教师的其它角色和职责。随着社会、经济和技术的发展，教育在很多方面突破了传统的束缚， 实现了长足的发展，包括人们对教师角色的认识，教学也日益遵循新的教学理念和实践，比如，合作学习和项目学习，教师在教室里的角色也越来越接近赋能者、促进者。创客空间或创客教室环境下的教师显然承担了更多的职责和角色，正如艾米哈克金(Amy Hachigian)研究表明，创客教师是：引导者、拉拉队队长、激励者、联系人、倡导者、楷模、学习者、良师益友、朋友、批评者、咨询师、心灵导师、合作者、教练。

在上述众多角色中，教师作为像学生一样的学习者角色，是创客教学环境下教师职责和身份的一个较大转变。设想某物理教师未能解决某一物理问题，在传统课堂教学中， 学生不可避免会质疑其权威和专业水平， 但在创客教学环境下， 这是学生摆脱传统灌输式、说教式教育而进行自主学习的机会，有助于其通过网络、创客社区其他专业人士或同学帮助，发展信息获取能力，共同探讨问题的解决方案，而不是传统遇到难题只能寻求教师帮助的问题解决模式。这一角色转变，有助于培养师生间的良好互动关系，有助于师生合作探究答案、解决难题，强化学习体验。第二个教师角色的较大转变是作为联系人的教师职责和作用。在创客教学环境下，学生有机会称为特定技能或专业领域的专家， 教师不再是唯一的信息和知识来源;相反，教师承担了拥有不同技能的学生之间联系人的角色，促进学生之间的合作互学，这有助于增强学生探索新知、学习新技能的信心。教师也可以在学生、外部专家、企业、其它创客空间资源之间搭建桥梁。教师作为联系人的这一新角色，有助于引入新思想、新思维模式以开拓学生视野、丰富其学习体验。

对教师来说，创客教育强调人的兴趣、热情，以及随时随地解决问题、制作物品的能力，这和人类倾向于通过动手实践进行学习的本性一脉相承。因此，倡导并激励学生在设计和制作过程中直面挑战、克服困难的教师和教学环境， 有助于培养学生独立解决问题的信心和能力。这对习惯了顺从教师要求的学生而言是全新的开始，也让支持创客运动、拥抱创客精神的教师思考并采取更加有效、基于真实情景的教学模式和方法， 以及寻求更合适教学效果的测评手段。孙颖指出，理想的创客教师相当于中介，管理并促进学生学习，帮助学生评估创意设想、分析技术难点，以及寻找可以实现创意的技术、专家和方案， 从而实现资源整合。杰西卡罗斯(JessicaRoss)指出，在创客学习环境下，由于创客活动往往不是课程表所要求的学习科目， 没有相应的教学大纲，也不是正式的学科专业，没有校方系统的、正式的组织支持和保障，因此，成立并发展创客教学小组或联盟以支持各自为战的创客教师，形成互通有无、取长补短的平台，对促进创客教学至关重要。

2015 年5 月，麻省理工学院AbD 实验室(Agencyby Design)在加州旧金山市举办了创客教师大会(Maker Educator Convening)，讨论了在创客学习环境下建设创客教学小组、创客社区联盟的重要性。这和哈佛大学教育研究院零项目(Project Zero)长期以来所倡导并推行的成立教师研究小组， 以支持他们在教学过程中的有效应用，并对新理念、新挑战一脉相承。在国内，为促进创客教育的发展，清华大学、北京大学、陕西师范大学和中国教育技术协会等九家单位的创客教育专家，于2015 年7 月发起成立了全国教师创客联盟，该联盟由全国高校及中小学教师、创客企业和支持创客教师培养的机构和个人组成， 旨在共建共享创新教育思想和方法的创客教师学习型共同体。这一类似创客教育论坛的活动或创客教师自发成立的组织， 为志趣相投的教育工作者提供了相互学习、启发的机会。综上，实施创客教育的创客教师和传统教学过程中的教师之间的区别，括生物医学、物联网等众多软硬件设备和技术，不是一般个体教师能全面掌握并胜任的。对此，有创客教育专家建议，政府相关机构应该发挥行政力量，统筹建设跨地域、跨学科的创客专家资源库，协助解决学校创客教育中的困难和障碍。或者通过政府购买社会服务的方式，来实现创客专家资源的调剂与运用，既可以解决学校创客教育师资短缺的问题， 也可以帮助学校培养自己的创客师资。

(三)创客教育课程建设

课程是教育教学的核心要素， 创客教育也不例外。因此，针对不同创客活动或项目设计、开发相应创客课程，成为创客教育可持续发展的必须。针对创客课程， 创客教育研究和实践人员从不同的角度进行了界定，如，杨现民把创客课程分为广义创客课程和狭义创客课程，他认为，广义的创客课程既包括电子创意类课程，又包括手工制作、陶瓷艺术、绘画等传统以培养学生创新创造能力为导向的各类课程;而狭义的创客课程特指以智能化信息技术等应用为特征的电子创意类课程。同济大学创客空间数制 工坊针对大学生或中小学生等不同年龄段学习者，开设了数控切割(研究2D 设计工具以及激光切割机， 学习设计的核心理念以及将2D 设计转化为3D 实物，理解激光切割的可能性及局限)、增加制造和3D 打印(不同3D 打印技术入门， 了解3D打印的局限，以及从设计到打印的工作流程，分析、调试排除打印错误，设计思维，快速构思、设计、3D打印成型)、减式制造或铣削(铣削基础知识学习，使用Roland 铣床加工三维型面造型，自己动手体验从3D 设计到刀具路径生成以及最终完成轧制成品或设计副本的过程)、电子产品[制作Fab(小型)网络服务器内电路程序， 使用网页Fab 模型及RolandSRM-20 完成预备设计，观察标准电子元件，解释其工作原理以及功能，欧姆定律、基尔霍夫(电路)定律的简单介绍]、电子设计(使用电子设计工具，如Eagle、KiCad 或者KoKopelli Retro 等，设计或修改原电板)、嵌入式编程[ATtiny 44 数据手册、C 语言和Makefile 简介，学习ATtiny44 微控制器的基本特征，使用文本编辑器或集成开发环境(简称IDE)软件，编写或修改微控制器的程序， 修改一个生成文件上传至微控制器]等创客课程。

蒋莘和谢作如从创客教育课程特征上， 指出创客课程具备跨学科(机械、电子、艺术、控制、计算机等)、智能化[运用互动媒体、人工智能、物联网、可穿戴设备、虚拟现实(VR)、增强虚拟现实(AR)等智能技术]和软硬结合(电子与编程技术等)三个核心特征。在综合前人研究和实践的基础上，杨现民用整合性(创课的设计打破了学科界限，不再仅局限于传统的数学、物理、生物等单一的课程模式，而是整合艺术、电子、控制、网络等不同学科知识)、研创性(学研创 是实施创客教育的理想模式，学习、研究和创造形成一个良性循环，持续提升学生的创新、创造力)和协同性(创课的内容与活动设计更多围绕复杂的现实问题展开， 鼓励学生结合兴趣组成项目小组， 在指导教师团队的集体指导下开展协作探究)进一步归纳了创客课程的特征。此外，他还从课程目标定位、内容组织结构、开展方式和评价方式等四个维度指出了创客课程和传统课程之间的显著差异，[当前， 在国内外创客教育实践中主要有两种课程形式：一种是单一式创客课程，即，学习、实践以3D 打印、3D 建模、Arduino 电子电路等软硬件使用、开发为导向的创客学习体验; 另一种是融合式创客课程，即，在单一式创客课程教育的基础上，整合科学、技术、工程、艺术和数学等不同领域和专业，为学生创客提供跨学科创客学习体验。上述两种创客课程的目的是一致的，即，用创新思维、设计思维培养学生创新能力、实践能力和问题解决能力，从而培养具有创客精神和思维的创意创新创业人才。

(四)校园创客环境与空间

1.创客环境与空间模型

研究国务院办公厅在《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(〔2015〕36 号)强调，要通过加强专业实验室、虚拟仿真实验室、创业实验室和训练中心建设以及促进实验教学平台共享等手段强化创新创业实践。最重要的是创客运动和创客文化所引发的校园创客活动，也日益促使学校管理者和教师用前瞻性眼光，来看待创客运动对现有教育理念和实践以及作为传统学习空间的教室所必然带来的影响和改变。需要借鉴创客大会和创客空间的学习理念和实践，创造新的学习空间以促进并激励学生进行

2.建造校园的创客空间可行性建设

校园创客空间并非困难重重、异想天开，实际上， 绝大多数大学校园里都有利用不足或者甚至被遗弃的场所， 无需高昂的花费就可以改造成满足学生进行创客学习、活动的场所。比如，美国巴尔的摩市的高中信息技术课教师和数字港基金会执行总裁安德鲁柯伊(Andrew Coy)把学校废弃不用的娱乐活动中心大楼， 改造成了全市第一个面向学生和公众开放的免费创客空间。加州塞瓦斯托波尔市的高中数学教师凯西希尔(Casey Shea)把教室变成了创客课堂， 成功地说服了学校管理者同意其清理闲置不用的一处储物空间， 把它改造成一个创客空间。在带领学生清理过程中，发现该储物间原本也是学校的木工房，师生利用挖掘出来的木工工具和材料，制造了桌椅板凳，对空间进行了重新设计以适应创客教学的需要。加州圣何塞市的中学教师和华盛顿创客车间的创始人里克谢特尔(Rick Shertle)另辟蹊径，从学校附近的教堂免费获得了一处空间，并改造成当地学生和社区居民进行制造活动和学习的创客空间。上述校园创客空间建造案例， 为国内校园创客空间建设提供了借鉴和启发。作为校园核心建筑之一，图书馆的部分区域和功能在经过改造后，成为举办校园创客活动、传播创客文化、进行创客教学的最合适场所之一。首先，图书馆是学校的地标性建筑，更是校园生活和活动的中心，在此建设创客空间，便于师生员工以及本地社区居民进出、使用;其次，图书馆具有得天独厚的资源优势， 主要体现在人力资源、时间资源、信息资源和技术资源方面。在很多学校，图书馆是全天开放时间最长，甚至是24 小时开放的场所，不像教室、实验室或其他建筑空间有专门的用途和固定的开放、使用时间。并且，图书馆作为学术资料中心或集散地， 具有校园其他场所无法比拟的信息和技术资源优势。

当然，除了图书馆外，还可以借鉴美国校园创客空间建设实践，按照当前创客空间建设理念，重新设置传统教室也是建设校园创客空间的可行方案。此外，校方也可以通过和所处周边社区合作，利用社区空间资源，把创客空间建在社区里，在社区居民中传播创客活动理念，以促进全社会创意、创新、创业的发展。四、校园创客教育生态系统的构建创新是民族之魂， 是国家发展和社会进步的引擎，当今世界国与国之间的竞赛，本质上是其国民创新能力的竞争。因此，在教育信息化时代构建基于创意、创新、创业教育的校园创客教育生态系统，是高等教育机构和中小学践行历史使命， 也是顺应时代要求的基础和保障。众所周知，创客教育是一项系统工程，涉及诸多要素，比如，学生创客、创客教育教师、创客课程和创客空间等，这些要素在创客教育系统内有着紧密的联系， 而不是零散的挂着创意、创新、创业教学的3D 打印、桌面制造，或者是虚拟现实等技术和工具的展示或相关技能培训。

因此， 学校在实践创客教育时需要全面考虑其要素构成，从创客教育的本质出发，建构校园创客教育生态系统。然而，国内外创客教育研究和实践还处于探索阶段，对创客教育的研究，还主要集中在创客教育的概念、价值和意义等方面。校园创客空间建设不足，跨学科创客教育实践还停留在计划草案阶段，鲜有从校园创客教育生态系统构成要素角度研究并实践校园创客教育的文献和记录。在识别并分析校园创客教育核心要素的基础上， 建构校园创客教育生态系统， 是对基于知识传授和知识消费的传统校园生态系统的创新，对促进校园创客教育和创新、创业教育，也具有理论和实践意义。综上，在校园创客教育生态系统构成要素中，学生创客、创客教育教师、创客教育课程和校园创客空间， 构成了高等教育机构和中小学开展创客教育的生态系统。在这个系统中，培养具有创意、创新、创业思维和能力的学生创客， 是创客教育的出发点、中心，也是最终目的。因此，高等教育机构和中小学以及创客教育教师在实施创客教育过程中， 要转变把学生视作被动的知识接收者和消费者的传统教育理念，代之以技术赋能的教育信息化和大众创业、万众创新时代新的创新教育教学理念，把学生视作知识的创造者，激发并培养学生的想象力、创意、创新、创业思维和能力， 为个人和国家参与未来全球化竞争奠定基础和优势。

四、结语