基于STEAM理念的“初中物理家庭創新實驗”策略研究

摘 要：基于STEAM理念的“初中物理家庭創新實驗”是在STEAM理念指導下，通過實踐得真知。通常，物理實驗教學是在實驗室或教室利用給定器材，在教師的詳細指導下一步步進行，對學生的創造性思維培養有限。STEAM理念主張物理實驗走進生活，讓學生在日常生活中自己動手做物理實驗，這樣能夠有效地培養學生的創新意識和創新思維，提高學生的創新能力。文章通過學生在STEAM理念下進行“初中物理家庭創新實驗”的具體表現，研究如何培養學生的獨立思考能力、實踐能力、創新思維能力等科學素養。

關鍵詞：STEAM理念;“初中物理家庭創新實驗”;策略

中圖分類號：G633.7?文獻標識碼：A?文章編號：2095-624X（2020）27-0053-02

引言

在經濟全球化的趨勢下，世界各國的人們可以資源共享，并掀起了知識全球化的浪潮。與一味靠機械記憶或大量公式運算解決問題的應試教育不同，STEAM教育理念讓學生開發利用身邊有限資源，實現學習和生活的有效融合，提倡走出課堂、走出校園，進行高效探究性學習。我國的教育也在隨著時代進行不斷的改革，初中物理實驗與其他學科技術創新性地結合使課堂遠比傳統課堂更豐富、更高效。這種實踐教學將教材內容和學生能力更好地結合。本文基于STEAM理念對初中物理課程進行創新設計，并提出具體的教學策略。

一、STEAM理念和“初中物理家庭創新實驗”的特點

1.學科交叉，增強綜合性

STEAM教育通過將不同學科內容融合讓課程綜合性更強，這種學習可以讓學生更充分、更靈活、更全面地掌握學習內容，學習結構也能夠更加系統化，增強了學習的樂趣，拓寬了學習的范圍。并且這種教育方式可以將課本內容和實際生活相關聯，從而進一步促使學生將理論知識轉變為個人能力，達到學以致用的目的。

2.注重體驗性，增強創造性

STEAM教育具有特征的教育理念就是最終學生動手實踐，并且在實踐過程中對學生出錯持包容的態度，目的是更好地激勵學生勇敢地進行嘗試，并進行獨立的思考，提出不同的想法，在學習過程中養成獨立、自信的學習習慣。在這一點上，與傳統的一切以標準答案為準的教育大不相同。STEAM教育對學生創新能力的培養極其重視，其深刻地了解創造力對學生以及社會的影響。STEAM教育能夠解放學生的天性，培養獨立思考能力、動手實踐能力和創新能力，在解決問題時激發學生相互合作意識，引導學生如何努力取得“雙贏”。“初中物理家庭創新實驗”具有開放性、趣味性、創新性等特點，主要開展方式由教師團隊根據教學目標，結合學生的生活環境、學習特點等方面的差異和多年的教學經驗，給學生個人或學習小組分配不同的課下“微實驗”。學生自己設計實驗方案，利用有限的資源開展實驗，根據實驗現象和實驗結果總結實驗結論。這種教學方式能夠極大地提高學生的動手實踐能力和自主思考能力，讓學習不限于書本，能提高學生的學習能力，改變學生的生活方式。

3.增強藝術性，培養學習興趣

STEAM教育的藝術性其實是對教學中科學的重視，在教學中融入人文科學和社會科學，如在教學中介紹科學、技術或工程等相關歷史，從而激發學生興趣。我國的應試教育將學校、家長甚至整個社會的注意點都引向學習的最終成績上，從而忽略了對學生學習興趣的激發。在學習的過程中，培養學生專注學習的習慣，獨立思考的能力，發現問題和解決問題的能力，這就是STEAM教育方式在學習階段中注重的方面，顯而易見，它更注重學習過程和學生能力提升而不是學習的結果本身。這在一定程度上減輕了學生學習壓力，從而讓學生全身心投入到學習中，對學習充滿興趣并獲得滿足感。

二、國內外教育對比分析

1.以STEAM理念為基礎的國外教育

在一些發達國家，教育專家主張采用科學走進生活的STEAM教學方式，鼓勵學生獨立思考生活中的現象和問題，讓學生感知到自然生活中的科學之美，使學生的目光不止停留在實驗室和書本上，通過實踐發現探索生活中的科學現象，體驗科學的魅力。

2.國內傳統教育

目前國內大部分教學模式局限于教師傳授、學生被動接受，且大多紙上談兵，效果不盡如人意。國內教師主張“好記性不如爛筆頭”，原意是想增強學生的知識記憶能力，本沒有錯，逐漸卻演變為學生只是完成任務式地記下知識內容但理解不夠深刻。從某種意義上來說，也暴露了傳統教育的一些弊端。在初中物理實驗等環節上，國內普遍重視程度不足。很多城市學生的實驗條件也十分有限，只是按照大綱安排部分實驗，大量的時間用于理論學習;而一些偏遠地區，因實驗儀器設備不足，大多數學校只采用理論教學，取消了實驗環節，這些都嚴重影響了學生的動手實踐能力。

三、培養策略及方法

1.以學生為主培養獨立思考能力

在學生學習成長過程中，教師要發揮指明燈的作用，引導學生獨立思考問題，自主地尋找解決問題的方法。基于STEAM理念的“初中物理家庭創新實驗”研究中，學生不一定要先學習完整的理論再進行實驗。可以根據學生自身的特點指點適合他們的課題，讓他們先進行自我思考，研究不同課題應該如何進行探究，又該怎樣利用有限的資源和手段，做出富有創新力的實驗，教師聽取設計，對安全性、可行性進行指導。學生再付諸行動，通過觀察實驗現象和實驗結果，由個人或小組總結實驗規律，得出初步的結論，在課上向同學、教師進行展示，教師根據學生實驗的情況做出修正和點評，引發新一輪的討論與改進，從而認識更為完整的理論。

2.注重個體差異

STAME教育課程是開放式的學習，這樣就會使每個個體的進度不太相同，這個時候就需要教師針對不同的個體進行不同方式的指導教學。STEAM教育就是需要引導學生進行自主學習，在進行實驗時以問題為引子引導學生進行主動的探索，這一點與傳統教學相去甚遠，課程效率會大大提升。當然在這個過程中要盡可能地觀察每個學生不同的反應，然后進行有效的下一段教學。不過這種教學方法對于教師來說就會有很大的工作量，所以就需要提供一定的助學資源。這樣不僅可以滿足每個個體的不同學習需求，而且還可以減輕教師的教學負擔。助學資源和形式也包括很多種，比如，學習視頻、軟件學習以及導學單，不同的方式起到的作用也不太相似，可以針對每個學生的習慣和方式進行選擇，從而使學習效率最大化。這些助學方式也是為了更好地激發學生的學習興趣，學生可以根據自己的研究進度和程度選擇適合自己的學習資料。筆者結合實際經驗得到，卡片式導學在作為助學資源時十分高效而且經濟性強。這種方式就是通過將相關內容設計成卡片，發放到實驗管理群內，讓學生根據需求進行檢索，進行自主學習。這種碎片化的學習可以穿插于實驗進行中或者活動間隙中。由于它的內容簡明扼要，學生使用時就可以很快地掌握學習內容。這種方式不僅降低了初中生實驗探究的難度，也很好地滿足了學生的差異化需求，同時也減少了教師的工作量和學生的重復勞動。

3.情景化實驗激發學習興趣

傳統物理實驗教學一般選擇在實驗室或者教室等固定的場所進行，相應的流程就是學生課前進行預習，教師進行課堂的講解和引導，之后學生在課堂進行實驗操作，最后就是提交相關的實驗報告。整體的課程教學就是以完成課本實驗為主，這種死板的按部就班的學習方式忽略了物理實驗所提供的真實的實驗環境，課程教學十分乏味，教學成果有限。家庭創新實驗以學生為主體，教師根據學生的學習程度和學習情況合理選取合適課題，在家中或者某些公共場所完成相關研究，這樣更貼近生活，能提高學生的積極性。STEAM教育側重學生通過學習環境得到知識的教學方式，它注重相應的情景環境。中學物理實驗的實驗情景是自己創設情景化的實驗教學環境。在進行家庭實驗教學設計時，要注意設計中心，應該是學生而不是實驗，所有的實驗學習要圍繞學生學習情況進行設計。以學生為中心就要關注學生的差異性，根據學生的差異性對教學方式進行選擇，比如，微視頻、資料庫等來進行實驗教學，激發學習興趣，從而提高學生的學習興趣和效率。

4.基于STEAM理念的優勢

我國資深的教育學家做過一個調查研究，在某初中的普通班里隨機選取30名學生，均分為兩組，進行為期一個月不同教育理念所引導的學習。教師用STEAM教育理念引導A組學生進行學習。教師布置相關課題之后，鼓勵學生自己動手設計實驗、同學們之間相互探討得出規律，激發學生的創造力和創新思維能力。教師用傳統的教學方式對B組的學生授課。以教師講解為主，學生課后做題來鞏固學習的內容，學習過程中學生都是被動地接受。一個月的學習之后，同時進行試卷考試和實驗考試，考試結果顯示A組學生兩個考試的平均成績均高于B組學生。另外，A組學生可以自己設計一些課外實驗，而B組的學生實驗能力僅停留在教師講過的實驗上。因此，STEAM教育理念能夠在激發學生創造力的同時讓其自主探索學習，從而收到更好的效果。

結語

STEAM理念下的教育，讓學生對實驗、知識、科學的認知從書本和實驗室走進了生活。學生通過自己的設計和實踐總結發現規律，極大地提高了他們的自信心。相比于傳統的教育理念，基于STEAM理念的“初中物理家庭創新實驗”可以在提高學生動手能力的同時提高其自主思考能力和創新能力。創新與發展是如今社會的主旋律，培養一批富有創新思維意識的人才更是我們源源不斷的動力。

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課題項目：本文系江蘇省教育科學規劃2020年度課題“基于STEAM理念的‘初中物理家庭創新實驗研究”（C-b/2020/02/31）階段性研究成果。

作者簡介：陳崢嶸（1981— ），女，江蘇南通人，中學一級教師，本科。