西部县镇中学创客教育、劳动教育资源与物理教学的融合研究

一、引言

国家近年来大力倡导创客教育和劳动教育，对于西部县镇中学而言，虽在高端设备上存在短板，但却拥有丰富的自然资源、乡土材料和潜在的劳动教育场景。如何将这些“劣势”转化为“优势”，将创客教育与劳动教育的资源作为物理教学的有效补充和延伸，实现三者的深度融合，是破解当前教学困境、落实核心素养培养的关键突破口。

二、创客教育、劳动教育与物理教学融合的内在逻辑

三者融合并非简单的机械叠加，而是基于共同教育理念的有机整合，其内在逻辑清晰而坚实。为进一步落实立德树人根本任务，推进“五育融合”，不断丰富拓展劳动教育实施途径，培养学生的劳动精神，让学生积极参与农业生产劳动，了解当地农作物的种植方法和生长过程，去年夏天，我校七年级 160 余名师生赴甘谷县安远镇辣椒和火龙果种植基地，开展了以“夏日躬耕知农事“科技 + 劳动”促成长”为主题的实践活动。

创客教育、劳动教育与物理教学三者目标是一致的，终极目标都指向学生的全面发展，它们共同服务于学生核心素养的培育；三者方法也是互补的，物理教学提供了系统的知识框架和科学方法论，创客教育提供了项目驱动的学习范式和创新工具（如开源硬件、3D 打印等，亦可简化为手工工具），劳动教育提供了真实的实践场景和材料加工经验；三者资源还是互通的，西部县镇的劳动教育资源（如农田、果园、小型作坊、地方特色手工业）和自然材料（如木材、竹材、石材、废弃物品）本身就是绝佳的物理教学素材和创客材料，测量作物生长的高度、计算斜坡运输的机械效率、研究当地传统民居的结构力学、利用废旧电器拆解学习电路原理等，都是三者资源互通的生动体现。

三、西部县镇中学的实施优势与现实挑战

（一）优势分析

1. 丰富的自然与劳动资源：相较于城市学校，县镇中学更贴近自然和农业生产，拥有广阔的“露天实验室”，为力学、热学、光学等知识的实践应用提供了无限可能。

2. 强烈的实践需求：许多学生来自农村家庭，对农业生产工具、家用电器、简单机械有一定认知，对“学以致用”有更直接和迫切的需求，学习动机更容易被激发。

3.“双减”政策下的机遇：“双减”政策为学校开展丰富多彩的课后实践活动和项目式学习提供了时间和政策空间，为三者融合创造了有利条件。

（二）挑战分析

1. 理念与师资瓶颈：部分教师和教育管理者可能对创客教育和劳动教育的理解不深，习惯于传统教学模式，缺乏跨学科项目设计和指导的能力。

2. 经费与设备限制：购买昂贵的创客套件、激光切割机等“高端”设备存在困难。

3. 课程与评价体系缺失：缺乏将三者融合的系统化课程设计方案，且现有的评价体系仍以笔试成绩为主，难以对过程性、表现性的学习成果进行科学评估。

四、融合路径与教学策略构建

基于以上分析，我们构建一个“三维融合”模型，并提出以下具体策略：

1. 课程内容融合：开发“物理 + ”主题项目

力学模块： 结合劳动中的工具使用，开展“制作一把更省力的锄头柄”（杠杆原理）、“设计一个果蔬搬运滑道”（摩擦力与斜面）、

“制作微型风力提水机”（能量转换）等项目。

电学与能量模块：开展“改造节能小台灯”（电路设计）、“制作太阳能热水器模型”（光热转换）、“废旧电器拆解与认知”（安全用电）等项目。

声光热模块： 开展“制作土电话”（声音传播）、“设计并搭建小型蔬菜大棚”（热传递与保温）、“制作针孔相机”（光的直线传播）等项目。

2. 教学过程融合：践行“做中学、创中学、劳中学”

项目导入：以一个真实的劳动场景或生活问题引出物理问题（如：如何让井水抽得更省力？）。

知识探究：学习相关的物理原理（如：杠杆、滑轮组、大气压强）。创意设计与制作：以个人或小组形式，利用低成本材料（如木棍、绳子、瓶瓶罐罐）进行方案设计和模型制作。这是创客的核心环节。

测试与优化： 将作品置于模拟或真实的劳动场景中进行测试，根据效果反馈优化设计，体现工程思维。

总结与迁移：总结物理知识如何应用于解决实际问题，并思考其更广泛的应用价值，形成尊重科学、热爱劳动的情感态度。

3. 资源平台融合：建设“低成本、广覆盖”的实践基地

校内角：建立“创客工坊”或“综合实践室”，不追求高端，而是收集整理各类废旧材料、常用手工工具、基础测量仪器，使其成为一个材料库和制作空间。

校外场：与当地农场、果园、农机站、手工业作坊建立联系，将其作为稳定的劳动教育与实践基地，开展实地考察和项目研究。

4. 评价体系融合：注重过程性、表现性评价

建立多元评价体系，从“物理知识理解”、“创意设计水平”、“动手制作质量”、“团队协作精神”、“劳动态度习惯”等多个维度进行评价。

五、实践案例：以制作“甘谷辣椒订单式智能种植大棚”为例

我校学生从身边的真实问题出发，结合本土化元素利用本地资源，运用开源硬件以本地农产品特产辣椒为项目创作元素，创作了智能温室大棚模型--- 甘谷辣椒订单式智能种植大棚。

从现实提出问题，再到调查研究查研究 -- 初步确定解决方案 --研讨打磨方案-- 分项技术实现-- 总装调试-- 改进提升总结的全流程，学生能够在项目实践中，整合信息技术、物理学、数学等多个学科的知识，解决实际问题，能够理解和欣赏创客技术在农业领域的应用前景，认识到跨学科整合的重要性。

随着教育数字化的发展，西部县镇中学也可以逐步引入低成本的开源硬件和编程元素，让“土创客”升级为“智创客”，使学生的创造力和解决问题的能力在更广阔的平台上得到发展，最终为西部地区培养出更多兼具科学素养、创新精神和劳动情怀的优秀人才。

参考文献

[1] 祝智庭， 孙妍妍 . 创客教育：信息技术使能的创新教育实践场 [J]. 中国电化教育， 2015(1).

[2] 徐长发 . 劳动教育是人生第一教育 [J]. 中国教育学术，2015(7).

此文为天水市教育科学“十四五”规划 2024 年度课题《西部县镇中学创客教育、劳动教育资源与物理学科的融合研究》（课题编号：TS[2024]GH181）的研究成果之一。