淺析“STEAM+”理念下高中物理創新實驗校本課程的開發和實踐

柳向輝

摘 要：新時代背景下，國家、社會對創新型人才提出了更高的要求，學校在開展人才培養的過程中，應緊緊圍繞STEAM理論，結合高中物理創新實驗教學內容，積極開展物理創新實驗校本課程的開發，促進學生在實驗探究學習的過程中逐漸提升自身的實踐操作能力、創新能力等。基于此，筆者以高中物理創新實驗教學作為研究的中心，對當前物理實驗教學的情況進行了簡要的分析，并在此基礎上結合STEAM理論，提出了實驗校本課程開發的有效途徑。

關鍵詞：STEAM理念;高中物理;實驗教學;校本課程;開發

中圖分類號：G63 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2022）01-0114-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.01.055

高中物理學科是建立在物理實驗基礎之上，在具體的教學中不僅僅要向學生傳授各種物理理論知識，使得學生理解物理定律和現象，還要在學習的過程中激發自身的學習動機，發展自身實踐操作能力，發散自身的思維，最終實現學生的全面發展。尤其是在新時代下的“創新型人才”培養目標，可將STEAM理念與高中物理實驗教學有機結合起來，積極開展實驗校本課程，提升實驗教學的有效性，最終促使學生在這一過程中提升物理核心素養。

一、新課程標準下，高中物理創新實驗教學現狀解析

在高中物理課堂教學中，基于物理學科的特點，創新實驗教學占據十分重要的地位，不僅僅是深化物理理論知識的重要途徑，也是落實學生物理學科核心素養的關鍵點。但是在調查中發現，當前高中物理實驗教學效果不甚理想，依然存在多種問題，集中體現在以下幾個方面。

（一）教師教學存在的問題

教師作為實驗教學的主要組織者，在創新實驗教學的過程中存在以下幾個問題：（1）對其重視程度不夠。部分物理教師深受傳統教學理念的束縛，將教學的重點集中在理論知識教學、解題教學中，認為物理實驗可有可無，以致對其重視程度不夠。（2）教學手段單一。部分教師在落實物理實驗教學時，受到傳統教學理念的制約，基本上都是以教材為中心，引領學生按照實驗教學步驟和流程開展驗證實驗。如此一來，難以實現實驗教學的價值，無法發揮學生的實踐操作能力、創新能力等。（3）忽視了物理實驗教學中理論與實踐之間的有效結合。高中物理知識具有極強的抽象性、實踐性，因此教師在開展實驗教學時應將理論知識與實踐有機結合到一起。但是部分教師在優化實驗教學時并未意識到這一點，致使學生雖然完成了實驗操作，但并未對其形成深刻的理解，難以達到既定的實驗教學目標。（4）有些教師在強化實驗教學時常常忽視學生的主體地位，致使學生處于被動狀態，難以真正喚醒學生的實驗興趣。同時，教師在具體的實驗中得出的數據、結論具有極強的隨意性，根本無法落實學生科學精神的培養。

（二）學生學習存在的問題

學生是進行實驗學習的核心，也是制約實驗教學質量的關鍵點。但是在調查中發現，當前學生在物理實驗學習的過程中存在以下幾個問題：（1）針對實驗儀器、測量儀器的使用，缺乏相關的使用規范，以致使用過于隨意。（2）學生大多根據實驗手冊開展操作。如果條件稍有改變，就會導致學生手忙腳亂。（3）學生在開展實驗學習的過程中沒有依據實驗步驟，最終得出相關的實驗結論，而是依據課本上的內容，得出相關的實驗結論。（4）在實驗學習的過程中，受到傳統應試教學理念的制約，學生不僅喪失了實驗的興趣，甚至逐漸出現了應付的現象，難以實現高質量的實驗學習[1]。

二、“STEAM+”理念下，高中物理創新實驗校本課程的開發和實踐策略研究

基于STEAM教學模式中涵蓋了“科學、技術、工程、藝術和數學”這五大學科，使得課堂教學超出了一科的范圍。將這五個學科內的知識整合到一起，促使學生在學科融合學習的過程中提升和發展自身的綜合能力，獲得全面發展。基于這一育人理念，教師在優化實驗教學時，應結合新課程改革背景下物理實驗教學目標，結合STEAM教育理念，積極研發一套行之有效的實驗校本課程，最終達到優化物理實驗教學效果的目的。具體來說，在STEAM教育理念下，教師可從以下幾個方面創新實驗校本課程。

（一）開展項目學習模式

教師在創新實驗校本課程的過程中可以結合STEAM的教育內涵，結合具體的實驗教學內容、學生的實際情況等，積極開展項目化的實驗校本課程。具體來說，項目實驗學習模式又被稱之為“PBL模式”，主要是引導學生積極主動參與到某一個項目活動中，對教師提出的相關問題進行調查、研究、解決，最終促使學生獲得知識以及完成知識的建構，并提升和發展自身的綜合素養。

在具體開展項目學習模式的實驗校本課程時，應緊緊圍繞項目學習模式的內涵從三個方面給予關注：（1）以物理實驗教學目標作為依據。在STEAM理念下，教師在確定實驗校本課程項目之前，必須要對新課程改革下的實驗教學目標進行全面、深刻的理解與挖掘，結合具體的實驗教學內容，突破物理學科的限制，精心設計能夠涵蓋其他學科的物理實驗學習項目，最終促使學生在開展實驗學習的時候能夠靈活運用多個學科的知識，最終實現自身的全面發展。（2）教師在開發項目化實驗校本課程的過程中，為了保障實驗校本課程開發的效果，還應立足于學生的實際情況，確保教師所設置出來的實驗項目，與學生已有的理論知識、學生的認知能力相適應。否則，一旦超出了學生的能力范疇，就會導致學生在實驗學習過程中逐漸產生退縮的現象;反之，如果項目設置比較簡單，就無法激發學生的興趣。另外，為了強化項目實驗校本課程開發的效果，教師在設置時還應立足于學生的興趣愛好，確保設置出來的實驗校本課程項目與學生的興趣愛好相適應。（3）在項目實驗校本課程中，為了完成既定的教學計劃，教師在設計完實驗校本項目之后，還應將其中涉及的理論知識、需要完成的任務、實驗操作要求等進行明確，保證學生能夠更好地參與到實驗校本課程學習中[2]。

（二）開展聯系學習模式

教師在開發實驗校本課程的過程中，還應立足于STEAM理念下的育人內涵和要求，立足于各個學科知識之間存在的普遍性聯系，設置具有聯系的實驗校本課程。在這一實驗校本課程中，教師應引導學生以知識之間的相互聯系性作為基礎和前提，結合物理實驗基礎知識，將工程、技術、數學等各個學科的知識點整合起來，使得學生在思考和探究中積極主動地參與到理論聯系實際的創新校本實驗課程的學習中來。

（三）開展生活化學習模式

教師在開發實驗校本課程的過程中，還應緊緊圍繞新課程改革背景下的物理實驗教學目標，并立足于物理實驗與實際生活之間存在的天然性聯系，堅持“生活即教育”的原則，精心設計具有生活化的實驗校本課程，以保證生活化實驗教學模式的開展。一方面，教師可結合物理實驗內容，以實際生活作為載體，借助生活中常見的素材和資源，設計高中物理STEAM校本課程，讓學生“走進生活”，積極參與各項生活化的物理實踐活動。物理實踐作為物理實驗中最為重要的組成部分，可促使學生在實踐的參與、體驗的過程中感受物理實驗的價值，并發展自身的綜合素養。另一方面，在STEAM理念下，教師應結合新課程改革背景下的物理實驗教學目標以及鄉土資源優勢，將學校所在地區的歷史、項目、鄉土資源作為依據，創設實驗校本課程，最終促使學生在接近生活的實驗校本課程中完成物理實驗的高效學習[3]。

（四）構建與其相適應的實驗教學評價體系

在STEAM理念下，教師在創新實驗校本課程的過程中，應立足于高中物理實驗教學評價的現狀，結合新課程改革背景下物理實驗教學的要求，不斷更新、完善實驗教學評價體系，使其與STEAM理念下實驗校本課程開發中的教學要求相適應。基于此，教師應轉變以往借助考試對實驗教學進行評價的現象，取而代之的是借助打分、課程評價表的模式對學生開展評價。另外，在對學生物理實驗學習效果進行評價的過程中，評價的標準不再以結果作為唯一的評價標準，將學生在實驗課程中的日常表現、團隊協作能力、動手實踐能力、成果達成水平、實驗報告的完成情況等納入實驗教學評價中，使得實驗教學評價標準更加多元、全面，能夠將學生的物理實驗學習狀況精準地體現出來。教師在優化實驗教學評價的過程中，還應尊重學生的主體地位，將學生納入教學評價的過程中，引領學生完成自我評價、小組互相評價，教師則在此基礎上再對學生開展綜合性評價，使得教學評價模式更加全面、客觀。

三、結語

綜上所述，新課程改革給物理實驗教學提出了更高的要求，傳統物理實驗教學中的弊端日益暴露，難以滿足新課程理念下的實驗教學需求。基于此，教師應緊緊圍繞核心素養下的物理實驗教學目標，結合STEAM課程理念的內涵，分別從項目、聯系、生活作為切入點，設計物理創新實驗校本課程，優化物理創新實驗教學，不斷提升高中物理創新實驗教學的時效性。

參考文獻：

[1] 李夢麗.基于STEAM課程理念的IYPT實驗探究[D].華東師范大學，2019.

[2] 車勇.Stem理念下高中物理創新實驗校本課程淺探[J].科學咨詢（教育科研），2020（5）：126.

[3] 徐啟.基于STS教育理念下中學物理創新實驗的開發與實踐研究[D].江西師范大學，2018.