(江蘇省蘇州市振華中學(xué)校,江蘇 蘇州 215006)
創(chuàng)客源自英語單詞“Maker”,原意是指“制造者”或“創(chuàng)造者”,是出于興趣和愛好、努力把各種創(chuàng)意想法轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人。當(dāng)創(chuàng)客與教育相逢,“創(chuàng)客教育”便誕生了,它基于學(xué)生興趣,以項目學(xué)習(xí)的方式,使用數(shù)字化工具,倡導(dǎo)造物,鼓勵分享,培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科解決問題能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。[1]
初中物理綜合實踐活動是以物理學(xué)科知識為背景開展的以學(xué)生為活動主體的多樣性活動。它既能聯(lián)系前面所學(xué)知識,又能把學(xué)生的主觀需要和興趣統(tǒng)一起來。初中物理綜合實踐活動重視學(xué)生在活動中的主觀感受和過程體驗,并以物理學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和學(xué)生的內(nèi)在動機與需要的維持為基礎(chǔ),以主動探究、勇于實踐為主要特征,從而實現(xiàn)學(xué)生主體能力的發(fā)展。[2]初中物理綜合實踐活動與創(chuàng)客教育都提倡“做中學(xué)”“學(xué)中創(chuàng)”,本質(zhì)上都要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造和創(chuàng)新意愿。
基于創(chuàng)客教育的初中物理綜合實踐活動面向真實的學(xué)習(xí),從生活問題和現(xiàn)象出發(fā),精心選擇和組織活動,開展以造物為特征的跨學(xué)科實踐?;顒拥膬?nèi)容設(shè)計比較靈活,突出學(xué)生物理知識的應(yīng)用和學(xué)科融合,充分利用真實世界使用的各種工具、資源和策略,在探索與合作中學(xué)習(xí)、創(chuàng)造和創(chuàng)新。本文以“制作簡易投影儀”為例,從以下6個環(huán)節(jié)來闡述開展基于創(chuàng)客教育的初中物理綜合實踐活動的途徑。
提出問題、明確主題,旨在培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。如果學(xué)生不能提出自己的問題,他們就無法變得獨立自主、有責(zé)任心、具有批判性思維能力。學(xué)生一旦可以提出自己的問題,便有機會掌握整體的學(xué)習(xí)進(jìn)程。我們希望學(xué)生成為獨立思考者,成為終身學(xué)習(xí)者,成為創(chuàng)客。而這一切的起點,就是要鼓勵學(xué)生自主提問。
提出問題、明確活動主題是學(xué)生開展活動的基礎(chǔ)。教師可以采用循序漸進(jìn)的方式引導(dǎo)學(xué)生從感興趣的問題中篩選出適合研究的問題,因為興趣是創(chuàng)客的動力,然后對問題的價值進(jìn)行討論,明確研究對象、內(nèi)容和方法,最終將適合研究的問題轉(zhuǎn)化為活動的主題。
我們可以對初中物理內(nèi)容進(jìn)行單元模塊化整合,針對每個單元確定一個活動主題。比如蘇科版初中物理八年級上冊第三章“光現(xiàn)象”和第四章“光的折射 透鏡”作為初中物理光學(xué)知識單元,學(xué)生學(xué)習(xí)這部分知識后,一些同學(xué)對商店門口投影在地上的廣告產(chǎn)生了興趣,想弄明白其中的原理,并希望自己也能做一個這樣的光學(xué)器件,為此確立了“制作簡易投影儀”為主題的活動。
在明確活動主題之后,學(xué)生便進(jìn)入探究階段,對提出的所有問題進(jìn)行深入探究,以便對問題有更進(jìn)一步的理解。探究是我們解決問題的一種方式,在這一階段以項目小組為單位,制定探究方案,在收集相關(guān)信息和數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)解決相關(guān)問題的證據(jù),以便理解正在嘗試解決的問題。
在“制作簡易投影儀”活動中對焦距不同、口徑不同的凸透鏡成像進(jìn)行實驗探究,要求學(xué)生確定探究問題、探究方法,設(shè)計數(shù)據(jù)采集表,得出探究結(jié)果,并在探究過程中制定“探究問題清單”?!疤骄繂栴}清單”可以使學(xué)生的探究具有更強的目的性,同時教師也可以制定相關(guān)的評價表評估各個小組的探究活動。
在這個階段教師要做的是引導(dǎo)學(xué)生去探索,讓他們親身經(jīng)歷探究過程,教師可以提供支持,但不要太多,否則探究會變得僵化、無趣。因此,可以最初只為學(xué)生提供基本的研究工具,讓他們自己選擇所需的支持類型。
學(xué)生經(jīng)歷自主探究后,也許學(xué)生想跳過這一階段,直接著手創(chuàng)造,但還是建議不要操之過急,先讓學(xué)生做好規(guī)劃。蓋房子首先得有設(shè)計圖紙,對收集到的信息進(jìn)行交流、討論、思維碰撞,探尋創(chuàng)新想法。在這一階段學(xué)生首先要進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”,再制定具體規(guī)劃,進(jìn)一步明晰自己的想法。
該階段要給學(xué)生充分的空間和時間構(gòu)思創(chuàng)意,教師不要對學(xué)生的創(chuàng)意做過多干擾,當(dāng)學(xué)生沒有想法時進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā),幫助每個小組形成獨特的想法并引導(dǎo)其實現(xiàn)。[3]
在制作簡易投影儀前,凸透鏡的選擇是首先面臨的問題,根據(jù)前面對凸透鏡的探究選擇合適的凸透鏡來制作投影儀。關(guān)于投影的內(nèi)容各小組的選擇也不同,有的選擇手機播放動畫畫面作為投影題材,有的自己在透明膠片上用彩色油性筆制作自己喜愛的圖畫,作為投影題材。關(guān)于投影成像的清晰度調(diào)節(jié),各組也有不同的方案。
探尋創(chuàng)作的想法后,學(xué)生們進(jìn)入制作成品階段。在“制作簡易投影儀”活動中,學(xué)生根據(jù)小組創(chuàng)作計劃,在生活物品中選擇合適的材料進(jìn)行制作。由于這項活動制作的成品形式多種多樣,投影儀結(jié)構(gòu)和投影內(nèi)容的不同選擇,給出了較大的創(chuàng)造空間,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣、愛好,制作出各種各樣的作品。
在這個階段學(xué)生可能會遇到困難和阻礙,甚至有時想放棄。此時教師要鼓勵學(xué)生,在努力解決問題的過程中,學(xué)生的創(chuàng)造力及想象力會進(jìn)一步得到提升。
在這個階段通過小組的活動匯報、展示、互評來評判作品的優(yōu)缺點,學(xué)生進(jìn)一步改進(jìn)作品。
在各小組基本完成簡易的投影儀制作后安排一次集體展示課,將各組活動故事板張貼在教室前方(圖1),讓各組通過故事板分享自己小組的想法、設(shè)計圖紙、設(shè)計方案等,對制作投影儀過程、遇到的困難、解決辦法進(jìn)行說明,并演示小組制作的投影儀的投影效果。
圖1
在各小組匯報與展示后,引導(dǎo)各小組成員對展示小組制定的方案、設(shè)計的圖表、收集的信息、制作的作品、團(tuán)隊精神等進(jìn)行評價,指出他們的成功之處,提出改進(jìn)建議。全班通過討論制定互評表,教師組織學(xué)生進(jìn)行互評,同時將各組互評要點寫在黑板上,便于對比分析。
“設(shè)計沒有最好,只有更好”。在互評中會發(fā)現(xiàn)很多小組對作品提出了很好的改進(jìn)建議。比如其中一組投影片位置固定,物距不能改變,如果在實際操作中像距發(fā)生了變化,就會導(dǎo)致成像不清晰,另外一組同學(xué)提出了一個很好的優(yōu)化建議:做一個伸縮裝置,通過移動投影片來改變物距,將所成像調(diào)節(jié)清晰。
活動交流與評價環(huán)節(jié)是單元活動的高潮階段,各小組學(xué)生展示作品,通過故事板的形式說明小組的想法、設(shè)計圖紙、設(shè)計方案、遇到的困難和解決辦法,小組間通過相互提問,提出作品優(yōu)化的建議,加深對所學(xué)知識內(nèi)容的理解,并通過小組自評、小組間互評、教師評價等方式,對投影儀制作過程、投影儀設(shè)計、性能、外觀、資源的利用和時間的管理、團(tuán)隊合作等方面進(jìn)行評估。該階段把課堂變成了分享知識和創(chuàng)意的場所,增加了學(xué)生間的交互,讓學(xué)生樂于分享觀點,并增強創(chuàng)新的信心,同時也提升了學(xué)生的語言表達(dá)能力和批判性思維能力。這里值得一提的是,活動后有一個項目組利用在機器人社團(tuán)所學(xué)的編程和機械結(jié)構(gòu)知識對作品進(jìn)行了改進(jìn),他們利用超聲波傳感器測出像距后自動調(diào)節(jié)物距,實現(xiàn)了能自動調(diào)節(jié)像的清晰度的投影儀(圖2)。將信息技術(shù)與初中物理綜合實踐活動完美結(jié)合,將最初的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實,這正是創(chuàng)客教育所追求的。
圖2
一項成功的產(chǎn)品必須被“銷售”才能到達(dá)目標(biāo)受眾手中,學(xué)生在制作簡易投影儀活動中經(jīng)歷了一次工程設(shè)計,完成了自己的作品,最后需要發(fā)布自己的作品。教師可以組織學(xué)生將作品和故事板展示在學(xué)校公共空間、創(chuàng)客空間、微信平臺等,讓全校學(xué)生對活動過程和作品進(jìn)行投票,投票產(chǎn)生的優(yōu)秀研究團(tuán)隊和作品在全校集會或科技周活動中進(jìn)行展示與宣傳。這個最終階段聽起來有點像營銷,其實學(xué)生也需要學(xué)習(xí)市場營銷藝術(shù),體驗成功的喜悅。
初中物理綜合實踐活動的價值主要體現(xiàn)在活動的過程中,本文提出的6環(huán)節(jié)是一個閉環(huán),其結(jié)果是明確的,而任務(wù)是模糊的。活動為學(xué)生的發(fā)展提供了開放的空間,學(xué)生在探究、體驗、創(chuàng)作過程中,將創(chuàng)意物化,滿足了自己的好奇心,獲得了從書本和課堂中無法獲取的真實體驗、難忘經(jīng)歷和深刻感悟,提升了他們的創(chuàng)新能力和動手實踐能力,引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)消費者變?yōu)閯?chuàng)造者,讓學(xué)生在實踐中播下創(chuàng)新的種子。在活動過程中,教師更多的是做方法上的引領(lǐng),是學(xué)生學(xué)習(xí)的伙伴,與學(xué)生共同成長,養(yǎng)成勤于思考、樂于動手、注重團(tuán)隊協(xié)作的習(xí)慣,敢于直面困難,增強自身的問題解決能力。