STEAM教育理念在初中物理教學中的運用

黃飛

摘? 要：初中物理是一門綜合性課程，STEAM 教育理念運用到初中物理教學中，將極大地促進學生實踐能力和創新思維的發展。

關鍵詞：STEAM;初中物理;教學

STEAM教育成為各國培養創新人才的重要策略。我國各學段單科知識的教育能力很強，但各學科知識有機整合解決實際問題的能力不足，STEAM 教育的核心是綜合運用各科知識進行有機整合，解決實際問題。

一、基于STEAM 教育理念的初中物理教學模式構建

STEAM教育旨在通過綜合運用各學科知識，創造性地解決實際問題，培養學生的 STEAM素養。根據我國初中生特點及初中物理課程標準要求，結合STEAM教育理念，構建初中物理STEAM教學新模式。

（一）教師創設教學情境，吸引學生進入課堂

好的教學情境能激發學生學習興趣，激勵學生進行深入探究。教師在采用 STEAM教學時要巧妙創設教學情境，把學生從無所謂的學習狀態轉化為迫不及待地想探究物理現象、規律的學習沖動。初中生好奇心強，想法五花八門，但是具有好玩的天性，從課外轉入課堂集中注意力學習需要一個緩沖段，因此，教師在展開教學時創設能激發學生興趣的教學情境，必能激發學生的奇思妙想，為教學的順利開展提供保障。

（二）基于課程標準，提出探討問題

問題是貫穿STEAM教學的主線，以問題為導向，讓學生在實踐中獲取知識、理解知識以及運用知識。教師要在課程標準基礎上，選擇難度適中適合學生探討的物理問題。初中物理課程內容貼近學生生活，學生對物理問題有一定的感性認識，因此易于激發學生進一步探究。

（三）引導學生分組收集資料，設計實驗方案

STEAM教學一般采用小組合作學習方式，學生在明確探究的問題后，小組分工合作收集相關資料，并設計實驗方案。實驗方案的設計要根據研究主題的不同而變化。如果是驗證型的實驗，要確保結果的可觀察性及可量化性，如果是制造型的實驗則要考慮材料的可獲取性，如果是創造型的實驗則要考慮其創新性。

（四）幫助學生構建STEAM 知識框架，評估實驗方案

初中生綜合運用知識、協調知識的能力不足，教師要幫助學生構建STEAM 綜合性知識框架，讓學生明白解決問題的切入點，知道可以利用已有的哪些知識設計對策。同時，初中生思維靈活，想法大膽，會存在奇思怪想，想法太超前或不切實際會直接影響實驗的順利進行，因此，教師必須對學生設計的實驗方案進行評估，如實驗方案可行性不強則指導學生重新設計，確保各小組的實驗方案科學合理。

（五）指導學生進行實驗，記錄實驗過程

學生在實驗方案通過后，依據實驗方案設計步驟進行實驗，這個過程中，學生要集中注意力觀察實驗現象，并記錄實驗結果。對實驗過程中出現的特殊現象要及時記錄，以便討論原因并進行深入研究。如實驗結果并不是預想的或實驗無法正常進行，則需要重新設計實驗方案，再進行實驗操作。

（六）小組分享實驗結果

實驗順利結束后，各小組可通過匯報、小制作、小視頻等形式進行交流，交流形式可根據研究主題性質自由選擇。在交流分享過程中，各小組不僅可以看到彼此實驗設計的優勢，而且可以互提意見，不斷完善實驗過程，實驗中存在的疑點大家互相探討、共同解決。小組分享的過程不僅給學生展示自我的機會，而且學生的表達、溝通等能力也得到鍛煉。

二、基于 STEAM 教育理念的初中物理教學案例設計

初中物理是一門實踐性、綜合性很強的學科，將其與 STEAM教學相結合，讓學生在做中學、創中學，在物理實踐中理解知識，運用物理知識分析物理現象、解決實際問題，激發學習物理知識的興趣，培養學生的實踐能力、創新精神。本文結合初中物理 STEAM教學模型，從電路結構與組裝內容為例進行教學設計。

本節實踐內容將選擇人教版“串聯與并聯”。在電路結構與組裝課堂教學中，教師可通過 STEAM 教育應用，讓學生從另一個角度去審視新的科學技術。首先，通過情境創設，引入問題。教師可通過多媒體或者是事物，演示玩具小車運動，并提出課堂教學任務。該環節的實施不僅能夠吸引學生課堂注意力，而且能夠激發對物理知識的興趣，在合理引出串并聯電路課題的同時，凸顯出生活中的物理。其次，協作探究，設計出研究方案。即：讓學生以小組為單位，在小組內通過相互探討，利用既有導線與 LED 燈泡等器材，自主動手連接，并完成實驗。教師在此過程中則需要走進每個小組，針對小組連接實驗錯誤的地方給予修正。這一教學過程主要是希望學生在完成規定電路連接的同時，對串聯與并聯電路概念有深入了解，旨在體現 STEAM 教育中的 technology（技術）思想。然后在完成串并聯電路連接后，教師則需要選取一兩個小組的連接電路進行解釋說明，讓學生明白自己連接的線路屬于哪種類型。進而在讓學生從對電路連接的感性認知上了解串聯與并聯定義的同時，體現出STEAM 教育中的 science（科學）思想。再次，工程設計;教師可通過對學生的引導，讓學生學會利用馬達或者是齒輪等已有的實驗器材結合串聯與并聯電路概念，嘗試連接電路組裝小車，讓小車能夠正常行駛。這一教學過程不僅能夠讓學生做到學以致用，而且能夠體現出 STEAM 教育中的 engineering（工程）思想。最后，進行評價。評價是課堂教學中不可缺少的重要組成部分。在教學評價上，除了需進行教師評價外，還應讓學生進行小組之間的評價、自我評價等。只有這樣才能讓學生在自我評價與相互評價中正確反思實驗中出現的問題，并及時采取有效措施彌補，深化自己對該知識內容的理解。

三、結束語

隨著新時代社會經濟的快速發展，STEAM 教育理念隨之應運而生，且得到了人們的高度重視與廣泛應用。通過上述對該方面內容的深入研究可知，STEAM 教育在初中物理的實踐不僅能夠改善傳統教學存在的弊端，而且能夠在優化教學質量，激發學生物理興趣的同時，豐富 STEAM教育研究。

參考文獻：

[1] 胡瑩瑩.基于 STEAM 教育理念的八年級物理教學實踐與研究[D].安慶師范大學，2019.

[2] 楊悅.基于 STEAM 理念的館校結合初中物理教學活動設計與應用[D].中央民族大學，2019.