基于STEAM理念的初中物理課程設(shè)計(jì)探究

黃海兵

[摘 要] STEAM教育理念能夠幫助學(xué)生了解自然，掌握技術(shù)規(guī)律，提高學(xué)生的整體素質(zhì)。參與角色、學(xué)生學(xué)情以及初中物理教材內(nèi)容設(shè)置都是基于STEAM理念的初中物理課程設(shè)計(jì)的影響因素。教師可以應(yīng)用6E模式來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并通過多種路徑來培育學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞] STEAM理念；初中物理；課程設(shè)計(jì)

初中作為學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的啟蒙階段，其重要性是顯而易見的。雖然很多教師在教學(xué)模式、教學(xué)方法等方面做了大量探究，但是依舊存在不少問題。例如，學(xué)生總是根據(jù)教師安排的課程活動來學(xué)習(xí)物理，往往是走著“探究”的路，卻踩著教師“規(guī)劃”好的步伐，這種“假式”探究只是在形式上具備科學(xué)的特性，但本質(zhì)上卻缺乏科學(xué)探究的精神。[1]STEAM教育理念旨在激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，是一種多層次結(jié)合的創(chuàng)新理念，具有很強(qiáng)的邏輯性，能夠幫助學(xué)生了解自然，掌握技術(shù)規(guī)律，提高學(xué)生的整體素質(zhì)。[2]筆者認(rèn)為，教師應(yīng)該具備創(chuàng)新和借鑒意識，將STEAM教育理念引入教學(xué)，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂效率。

一、STEAM教育理念概述

STEAM教育理念是由美國Yakman及其團(tuán)隊(duì)在STEM教育的基礎(chǔ)上提出來的。所謂STEAM教育理念，就是用跨學(xué)科的方法教授科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics）方面的知識，引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)不斷更新的專業(yè)知識和快速變化的社會生活。科學(xué)體現(xiàn)了STEAM理念中的思維體系，是知識基礎(chǔ)；技術(shù)是實(shí)施手段，能夠?yàn)镾TEAM理念的實(shí)踐提供方法；工程是形式，其目標(biāo)是處理問題；藝術(shù)是社會人文的表現(xiàn)，能夠引發(fā)人們情感方面的認(rèn)同；數(shù)學(xué)是工具，能夠?yàn)镾TEAM教育的開展提供邏輯基礎(chǔ)。總的來說，STEAM理念注重多學(xué)科融合，強(qiáng)調(diào)在解決問題的過程中實(shí)現(xiàn)從淺層到深層的過渡，從而提高學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力等，具有跨學(xué)科性、體驗(yàn)性、設(shè)計(jì)性、趣味性、藝術(shù)性等特點(diǎn)。[3]因此，將STEAM理念引入初中物理教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生自主探究問題、解決問題，有助于發(fā)散學(xué)生思維，提高初中物理課堂效率。

二、基于STEAM理念的初中物理課程設(shè)計(jì)的影響因素

（一）參與角色

STEAM教育理念下的初中物理課程的參與者包括學(xué)校、教師、學(xué)生等。其中，學(xué)校是課程實(shí)施的主辦方，其所擁有的多媒體教室或?qū)嶒?yàn)室等設(shè)施設(shè)備是物理教學(xué)的主要場所；教師作為物理課程的講授者，也是STEAM教育理念的實(shí)施者，承擔(dān)著引導(dǎo)者、協(xié)調(diào)者和講解者的職責(zé)；學(xué)生是STEAM教育理念下物理課程的學(xué)習(xí)主體，他們的表現(xiàn)表征著STEAM教育理念是否順利推行，如果學(xué)生在這個(gè)過程中踴躍參與、積極配合，那么教學(xué)活動就會事半功倍，反之，則會事倍功半。

（二）學(xué)生學(xué)情

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，所以學(xué)生的學(xué)情必然是課程設(shè)計(jì)的重要影響因素。在STEAM教育理念下，學(xué)情包括學(xué)生的物理課程能力、實(shí)踐操作能力以及對物理課程的興趣。[4]首先，學(xué)生的物理課程能力涵蓋了學(xué)生的物理知識儲備、認(rèn)識問題的能力、解決問題的能力等。如果學(xué)生的物理知識儲備豐富，那么基于STEAM教育理念來開展初中物理教學(xué)將會變得順利，學(xué)生理解相關(guān)知識點(diǎn)也將變得更加容易。認(rèn)識問題和解決問題的能力則與課程進(jìn)度、效率和質(zhì)量有著強(qiáng)相關(guān)性。其次，學(xué)生的實(shí)踐操作能力作為學(xué)習(xí)物理的一項(xiàng)重要影響因素是毋庸置疑的，物理學(xué)科的特點(diǎn)要求學(xué)生具備較強(qiáng)的動手能力。最后，學(xué)生對物理課程的興趣是影響因素中的重中之重，興趣是最好的老師，學(xué)生感興趣可以在很大程度上提高物理課堂的效率。

（三）教材內(nèi)容設(shè)置

基于STEAM教育理念的初中物理課程內(nèi)容設(shè)計(jì)需要根據(jù)學(xué)情進(jìn)行合理的編排。例如，思考交流環(huán)節(jié)可以激發(fā)學(xué)生的問題意識，提高其自主探究能力、創(chuàng)新思考能力，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對知識的記憶，還可以加深學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的理解，從而提高課堂質(zhì)量。再如，學(xué)科拓展環(huán)節(jié)可以擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)科見識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。又如，通過STS的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生了解科學(xué)、技術(shù)和社會之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力的發(fā)展。

三、基于STEAM理念的初中物理課程設(shè)計(jì)實(shí)踐

結(jié)合上述關(guān)于STEAM理念下初中物理課程設(shè)計(jì)的影響因素的分析，初中物理課程設(shè)計(jì)的可行路徑有以下兩種。

（一）應(yīng)用6E模式激發(fā)興趣

6E模式包含導(dǎo)入（Engage）、探索（Explore）、解釋（Explain）、拓展（Extend）、細(xì)化（Elaborate）、評價(jià)（Evaluate）六個(gè)步驟，倡導(dǎo)借助情境和問題來激發(fā)學(xué)生興趣。STEAM教育理念注重學(xué)生解決問題的能力，而6E模式正是問題式教學(xué)，要求學(xué)生自主提問和自主解答。因此，在STEAM教育理念下的初中物理課程設(shè)計(jì)中，教師可以借助6E的教學(xué)流程來進(jìn)行教學(xué)活動的設(shè)計(jì)。例如，教師可以通過創(chuàng)設(shè)情境來進(jìn)行課堂導(dǎo)入，為學(xué)生提供一定的問題框架，鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行探索和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以此激發(fā)學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣。在解釋環(huán)節(jié)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的探究過程及結(jié)果，在學(xué)生說出自己的理解以后，再用規(guī)范的物理語言對相關(guān)問題進(jìn)行闡述。進(jìn)入拓展階段，教師可以對每組學(xué)生提出新的要求，并鼓勵(lì)他們對相關(guān)問題進(jìn)行更加深入的學(xué)習(xí)和探究，特別是在新知識點(diǎn)的運(yùn)用方面。在細(xì)化階段，教師應(yīng)先用通俗易懂的語言給學(xué)生解釋相關(guān)的概念及原理，并鼓勵(lì)學(xué)生用事先準(zhǔn)備好的材料進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)入最后的評價(jià)環(huán)節(jié)時(shí)，教師需要提供相關(guān)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使之量化，指導(dǎo)各個(gè)小組根據(jù)量化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行互評。

（二）多路徑培育創(chuàng)新能力

豐富的情境有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。因此，教師可以通過創(chuàng)建合適的教學(xué)情境來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。物理是一門與日常生活非常密切的基礎(chǔ)學(xué)科，教師應(yīng)該根據(jù)生活場景充分利用身邊的資源構(gòu)建適宜的教學(xué)情境，營造學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，使其積極參與。鑒于創(chuàng)新思維是多種思維的集合體，教師還可以在人文素養(yǎng)方面下功夫，借助人文教育來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。[5]在具體的教學(xué)實(shí)踐中，教師可以在課堂上將人文社科知識與物理知識結(jié)合起來，如鼓勵(lì)學(xué)生勇于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑、勤于思考，培養(yǎng)不盲從的品格，使學(xué)生將這種科學(xué)懷疑精神內(nèi)化成自己的一種素養(yǎng)，從而有效培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。此外，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生開展“頭腦風(fēng)暴”，發(fā)散學(xué)生的思維。最后，考慮到實(shí)踐技能是提升學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究以提升實(shí)踐創(chuàng)新能力。在這個(gè)過程中，最重要的是讓學(xué)生動手操作，親身經(jīng)歷整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，這是快速提升創(chuàng)新實(shí)踐能力的關(guān)鍵。

四、結(jié)語

隨著科技的快速發(fā)展和生產(chǎn)生活方式的不斷更迭，我們的教育模式發(fā)生了很大的改變。面向未來的人才不僅需要扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，還要有敏銳的創(chuàng)新意識和強(qiáng)大的創(chuàng)新能力等。物理作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，現(xiàn)代科技的發(fā)展與之息息相關(guān)，可以說物理在現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活中占據(jù)著重要地位。基于STEAM教育理念開展初中物理課程設(shè)計(jì)，有助于培養(yǎng)學(xué)生敏銳的創(chuàng)新意識和強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能。根據(jù)STEAM教育理念下初中物理課程設(shè)計(jì)的影響因素，教師可以應(yīng)用6E模式來進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升課堂效率。

參考文獻(xiàn)

[1]孫志鋒.融合STEM理念的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探索[J].中學(xué)教學(xué)參考，2021（17）：56-57.

[2]張靖紅.STEM教育理念下的初中物理教學(xué)策略[J].教育界，2021（39）：55-56.

[3]成婕.基于STEM教育的初中物理綜合實(shí)踐活動分析[J].新智慧，2022（14）：15-16.

[4]夏榕蔓，談學(xué)兵.STEM教育理念下的初中物理教學(xué)實(shí)踐[J].教育信息技術(shù)，2021（12）：29-32.

[5]楊瑞雄.基于STEAM理念的初中物理課程設(shè)計(jì)研究[J].新課程，2021（17）：28-29.