非常规物理实验如何嬗变为创客

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［摘要］初中物理学习中，应该提倡“非常规”物理实验，以便帮助学生成为创客。在实际教学中，教师可以通过以下三个途径帮助学生在“创客”的道路上前行：（1）在“非常规”与“自造物”中培养“创客”意识；（2）在“非常规”与“做中学”中培养“创客”精神；（3）在“非常规”与“延伸点”中努力成为“创客”。当“非常规”物理实验和“创客”之间形成一种正向关联时，学生的学习劲头就会空前高涨，也就能有效提升学生的学习实效。

［关键词］非常规实验；创客理念；自造物；做中学；延伸点

初中物理实验有两种：一种是“常规”实验，另一种是“非常规”实验。前者常在实验室（或教室）完成，器材正规（国家配置的），一般为演示实验和学生实验；后者，发生在学生有相应灵感之地，实验器材的来源也是五花八门：可以是生活用品，也可以是自制器材，一般需要学生以小组为单位完成实验。前者受到重视，从器材到实验操作再到实验反馈，都有专门记录，在档案中留有深深的“划痕”；而后者不一定有完整的记录，实验过程相对随意，任由学生自己倒腾，处于“散养”状态。然而，在学生的学习和成长过程中，这两种实验都不可或缺。后者是对前者的重要补充，如果后者能够“做精做实”，发挥其“资源支撑、工具支撑和技术支撑”的作用，则对学生的成长具有重要的意义。在初中物理教学中，有效开展“非常规”物理实验，能为初中生成为“创客”发挥积极的作用，能拓宽初中物理实验路径。“创客”，包含创新、创造、造物等多重含意，是一群善于创新和创造的人。不论是指向过程，或是指向学生，做一名“创客”都具有深刻的现实意义和创新意义。尤其是当“非常规”物理实验和“创客”之间形成一种正向关联时，学生的思维非常活跃，学生的创新思维也会随之增强，学生的创新能力就会显著提升，学生的创客意识就会形成。文章从以下三个方面进行分析探讨。

一、在“非常规”与“自造物”中培养“创客”意识

“创客”之“创”是开创、独创，不是复制，而是创新。在初中物理实验教学中，教师应注意引导学生在理解掌握相应知识的基础上进行创新，初中“非常规”实验中的“自制实验器材”这一环节，就可以让学生“创”。因为是“非常规”，所以为“自造物”提供了足够多的时间和空间。比如，在教学《摩擦力》时，在打开瓶盖的实验中，教师不提供专门工具，而让学生自找或者自制工具。为了打开瓶盖，有的学生用小刀，有的用抹布，有的用塑料，最终经过多种实践，学生趋向一个共同的目标，就是借助更粗糙的材料打开瓶盖，而这些材料在日常生活中都能找到，就在我们的眼皮子底下。或许，在“自造物”中，学生所找的材料并不合适，所造的物比较粗糙，实验过程也并不严谨，但是，这又有什么关系呢？或许，对学生而言，造出的“物”并不是最重要的，但在此过程中，学生创新创造能力得到了培养，实践经验有了积累，学生动手能力得到了提升，创新意识逐步形成，这不正是物理教学所需要的吗？为此，教师应千方百计鼓励学生“自造物”。在“非常规”与“自造物”的实践中，应注重以下几点。一是在低成本实验中鼓励学生“自造物”。关于实验器材和实验成本，并非愈高端愈好，只要能从实验中洞悉真相，揭示真理，提升素养，哪怕是低成本实验，同样值得推广。二是在环保的前提下鼓励学生“自造物”。千万不能打着创新的大旗、争做“创客”的大旗，就让物理实验破坏环境。的确，既要创新创造，又要环保，要让“守正创新”成为初中物理“非常规”实验中的一个基本底线。三是思路阻塞时鼓励学生“自造物”，对不同方案产生分歧时鼓励学生“自造物”，在实验前后的对比中鼓励学生“自造物”，在学生的思维发散时鼓励学生“自造物”。引领学生勇于自造物，勇于在造物中发现物理真相与神奇，并在此过程中提高实践能力、创新能力和物理核心素养。

二、在“非常规”与“做中学”中培养“创客”精神

“自造物”不可或缺，“做中学”更不可或缺。杜威的“做中学”也是所谓的“经验学习”，陶行知更是指出：“不在做上用功夫，学也不成为学。”陶老的话振聋发聩，我们深以为然。的确，“做中学”既是理念，也是学习的方式方法。其核心是变“学”为“做”，变“要我学”为“我要做”。唯有在踏踏实实的“做”中，学生的思维才能活跃起来，知识内在的机理才能豁然涌现。“做中学”也是“创客”所追求的境界。创客七大“理念”中“把创意变成现实”，正是强调了“做”，这与“做中学”的提法不谋而合。初中物理“非常规”实验更需要真正意义上的“做中学”。比如，《浮力》的教学中，可以创设以下“做中学”活动：把乒乓球和石块固定在红毛线的两端，然后放在一个烧杯中，给学生布置“做”的任务：不能用手直接取，也不能倒置烧杯，想方设法把乒乓球取出来。当学生用加水的方法取出乒乓球时，教师进一步追问：“下沉的物体是否受到了浮力？”在此基础上提问：“影响浮力大小的因素是什么？”如此在一个更高的层面上厘清浮力的相关概念，培养学生思考、追向、动手的创客精神。“做中学”必须注重一个“趣”字。学生的“做”能否真正吸引学生，关键就在于物理实验是否有趣，是否以“情境”激发学生的兴趣。初中物理中不乏一些以“趣味”见长的实验，包括“空中抓子弹”“荒岛求生”“冲不走的乒乓球”“哥伦布竖鸡蛋”等。实践证明，趣味愈浓，学生“做”的欲望愈强。“做中学”必须注重一个“新”字。因为是“非常规”实验，所以，应该打破常规限制。应该少一些“这个不行那个也不行”，少一些亦步亦趋，少一些墨守成规，相反多一些大胆创新，多一些意外之喜，这就需要实验的切入点要新、实验的路径要新。实践证明，若实验能让学生眼前一亮，则学生的好奇心、好胜心、“好战”心就强烈，学生的“做中学”才有继续深入的可能，学生嬗变为“创客”的可能性才会成倍增加。“做中学”必须注重一个“思”字。所谓“学思结合”“做中有思”是创客必须具备的。光有“做”没有“思”相当于白做，光有“做”没有更深的思考，实验就打了折扣，无法起到增值的作用。唯有从“做”中触发沉甸甸的“思”，让“我做故我思”成为常态，让奇思妙想成为常态，让创新思维和创新举动成为常态，才是创客背景下“做中学”和“非常规”实验应有的“风景”。

三、在“非常规”与“延伸点”中践行“创客”

“非常规”实验因为少了诸多限制，所以有更多的延伸点。包括实验场所也可以移到实验室外，比如家中或野外等。的确，仅仅囿于实验室是不够的，仅仅满足于常规实验也是不够的。移步换景，到更为开阔，更为多样，更为自由的天地中去实验、去探究，才能更好地学物理，才能提高实验能力、学习能力和创新能力，才能践行“创客”。比如《内能》的教学中，不妨如此探究。探究1.请自行设计一个实验，证明温度与分子运动的正向关系。探究2.课外做一个自制弹射器，看谁“把纸团射得远”，尝试用自己的语言讲述其中隐藏的科学道理。探究3.在制订好实验方案的基础上，自做实验，证明分子动能和分子势能的异同点。以上设计一环套一环，“探究1”基于课堂，“探究2”延伸到实践，“探究3”意味着更大的应用和更全面的提炼，这样的延伸既有序又科学；既是理论上的举一反三，也是实践中的由里到外；不仅仅是实验操作上的螺旋上升，也是物理素养形成上的由此及彼。作为教师，面对学生的课外探究实验，应该采取权力下放、遥控指挥、现实印证等方法。所谓“权力下放”，是指实验的细微处也要下放，让学生：（1）自己提出要探究的主题——不是对课内实验的重复，而是有所拓展、增加难度、额外补充；（2）自己猜想或假设——基于实验的真实条件推断出最合适的观点；（3）设计实验——考虑每一个细节，可能影响实验的每一个因素，以及可能发生的“不测”应该如何预防或者改进；（4）动手操作——在保证安全的前提下进行联系性的反复实践，力争达到最优化，力求完美和成功；（5）解释讨论——既能陈述成功的结论，也能对一些遗憾点做出清晰的说明。所谓“遥控指挥”，是指学生进行实验操作时，应该把实验过程或图片或结论上传到微信、钉钉等自媒体平台上，便于教师欣赏、查阅、检查，提出改进建议，最终达成共识。在此基础上，形成结论，让实验的正效应充盈在更大的时空内，形成连锁反应，引发更多的“创客”行动。所谓“现实印证”，是指学生的实验过程或者实验结论，要和丰富多彩的现实进行深度印证。正如上文所说的，力争“把创意变成现实”，力争让物理实验服务于现实，指导生活实践。

［参考文献］

［1］张伟.“非常规”物理实验教学［M］.北京：教育科学出版社，2012：30.

［2］夏自钊.创客：“自时代”的造物者［J］.决策，2013（6）：28.

［3］陶行知.陶行知教育名篇精选：生活教育［M］.福州：福建教育出版社，2019：126.

作者：祝瑾祥 单位：甘肃金昌市永昌县第五中学