基于STEAM教育理念的初中物理小制作小實驗的運用研究

葉林鉆

【摘要】實驗這一方式是物理教學中的基本構成要素，但是在傳統的初中物理課堂教學中卻沒有得到應有的重視。由于長期受應試教育的影響，教師在實際教學中過于看重學生的考試成績。這也就導致初中物理教師在課堂教學中比較注重有關理論知識的講授，而忽視實驗中的相關內容，這樣的現實情況忽視了學生綜合素養的培養。基于此，以下對基于STEAM教育理念的初中物理小制作小實驗的運用進行了探討，以供參考。

【關鍵詞】STEAM教育理念;初中物理小制作;小實驗;運用研究

引言

隨著新課程改革的深入，初中物理的學習模式發生了巨大的變化，STEAM的教育理念也漸得人心，對物理教學也提出了更高的要求。教師不僅要關注學生對物理知識的掌握情況，更要重視全面培養學生各方面的綜合素養。而實驗教學是培養學生綜合素養最有效的途徑之一。所以，初中物理教師要開好、開足實驗教學，既要上好實驗課，又要做好課后實驗，通過開展家庭小實驗，既提高學生的物理學習興趣和實踐能力，又培養學生良好的學習習慣，進而提升學生的綜合素養。

一、設計簡單的實驗套餐，不忘培養學生的藝術素養

在初中階段的物理課程當中，有許許多多有趣的小實驗和小制作，老師不可能帶領所有的學生將每一個實驗都完成一遍，將所有的小制作都做一遍。所以老師可以將一些比較簡單的實驗或者制作進行分類，然后將相應的材料準備齊全，一套一套的材料準備好以后，可以讓學生進行自由的選擇，讓學生選擇自己感興趣或者自己喜歡的小實驗和小制作去完成。這樣做，不僅可以讓學生對于這樣的物理實驗更感興趣，學習積極性更高，學習主動性更強，還可以讓學生更多地接觸自己感興趣的內容，在掌握學科基礎知識的基礎上，對自己感興趣的內容進行更深層次的理解。除了這種方式以外，還有一種方式更自由，更考驗學生的能力，那就是老師直接給出一個物理工具盒，在工具盒當中放置簡單物理實驗或者物理制作所需要的一些工具，比如鐵鉗、鐵錘、鐵釘、水杯、膠水、鉛筆、導線、木板、玻璃板以及紙張、蠟燭、橡皮筋等等，小實驗或者小制作仍然是讓學生去自由選擇，學生選完之后沒有老師準備好的成套的工具和材料，只能去老師的工具盒當中選擇自己所需要的東西，這也就意味著，學生要對自己所選擇的實驗或者制作有一個全面的了解，這樣才能在老師的工具盒當中挑選到必需的工具和材料，才能進一步保障自己的實驗或者制作順利完成。對于這兩種方式，老師可以自由選擇，根據自己學生的實際學習水平和學習能力選擇不同的方式，學習能力比較強，就選擇第二種方式，學習能力比較弱，就選擇第一種方式，否則的話太簡單的小實驗可能會讓學習能力比較強的學生失去探索的興趣，而太難的小實驗或者小制作，可能會給學習能力比較弱的學生帶來非常大的困擾，嚴重打擊學生的自信心。而對于一些簡單的小制作小實驗，比如制作孔明燈、走馬燈，教師就可以要求學生制作得更美觀、更有藝術性，不忘培養學生的藝術素養。

二、優化物理實驗的流程，培育學生的物理學科素養

要想使初中物理實驗教學與STEAM教育理念實現有效融合，教師在教學活動的開展過程中就要對物理實驗的流程進行合理有效的優化，鼓勵學生在進行物理實驗探究的過程中合理使用數學工具及數學方法，進而達到對學生的數學思維進行啟發的教育目的，使學生的問題解決能力能夠真正得以有效提升，發展學生的數學感知能力，使STEAM教學的目標能夠真正得以實現。實驗過程中，學生對實驗的過程以及實驗所產生的相關數據要仔細記錄，并對數據的變化規律進行仔細分析，完成這部分工作后也可以合理應用自身已學習過的數學統計的相關知識，使實驗過程中數據的變化規律能夠展示得更加直觀，促使學生能夠更好地針對物理實驗的原理進行分析，獲得物理實驗的相關知識，提升物理實驗教學活動的開展效率。通過在STEAM實驗教學活動中融入跨學科的知識，學生在參與物理實驗教學活動的過程中也能主動調動自己的多學科知識儲備，在設計實驗、思考問題、收集數據以及對實驗數據進行處理的過程中達成預定的學習目標，進而逐漸形成運用跨學科知識的學習思維，確保在今后學習活動的開展過程中，面對各種不同的學習任務，能夠切實通過跨學科的相關知識來完成，不斷提升自身的自主學習能力以及終身發展能力，使得STEAM教育理念的應用價值能夠得以充分發揮。

三、利用演示小實驗輔助教學，幫助學生理解知識

在初中物理教學中，教師經常會感到一些相對來講有些抽象的物理知識，學生理解不了，也很難接受。此時教師就可以針對該物理知識和相關物理規律，為學生進行小實驗的演示，從而有效突破教學難點和重點，幫助學生對于相關物理知識的深入理解。比如在有關分子的熱運動的相關教學中，有關分子的擴散現象，從本質上來講就是一種微觀上的抽象運動。如果教師在實際教學中僅僅告訴學生分子是在時刻不停地運動的這一物理結論，學生不易理解。但是如果教師為學生做幾個相關的演示實驗，就可以讓學生在相互之間的交流中充分理解這一概念。如教師可以將空氣清新劑用密閉的容器裝起來，并告訴學生這里面有溶劑，并要求學生將電扇和門窗都關上，這時學生的全部注意力都會集中在容器上。教師走到教室的中間位置去噴灑。雖然沒有對著前排和后排學生噴灑，但是前排和后排的學生還是會聞到氣味。這時教師提問，沒有流動的氣體，味道是怎樣傳過去的呢。學生自然會聯想到自己之前學過的知識，得到結論：物質是由分子組成的，分子也是會運動的。

四、使用現代信息技術，指導學生居家實驗

隨著現代移動智能終端的普及，家庭物理實驗信息的傳輸，不僅可以依托傳統的紙質材料，還可借助QQ、微信等交流平臺。實驗材料從內容上分析，除了文字敘述，還可是視頻音頻等形式，教師可將此整理好后發送給學生，讓其更直觀地了解物理實驗主題，獲得對應實驗學習資源。家庭物理實驗中的最大特點，就是在家中做實驗，在此教師就是想指導也愛莫能助，學生沒有討論交流的對象。而現代技術的使用，如視頻通話，就便于學生在遇到問題的第一時間就能找到解決辦法。

結束語

對于初中物理課程來說，實驗是十分重要的一部分教學內容，同時也是落實初中物理課程教學的一種十分重要的手段。教師通過高質量地落實初中物理實驗教學，能使學生的探究能力以及動手能力都能得到有效鍛煉，而通過將STEAM教育理念融入教學中，則能更好地培育學生發現問題、探索問題以及解決問題的能力，推動學生綜合素養的發展。

（本文為QG1451-266：《基于STEAM理念的初中物理實驗課程開發與實施研究》課題的研究成果）

參考文獻

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