基于STEAM教育理念的初中物理課程創(chuàng)新與案例設(shè)計

王存海 楊軍

【內(nèi)容摘要】伴隨現(xiàn)代教育的不斷發(fā)展，物理課程的重要性得到凸顯。課程知識與時俱進，教師也應(yīng)該恰當(dāng)選擇教學(xué)方式，提高教學(xué)效率。STEAM教育理念成為教育界討論的重要課題，得到了教師的普遍重視，本文將具體探討基于STEAM教育理念的初中物理課程創(chuàng)新與案例設(shè)計，希望能為相關(guān)人士提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】STEAM教育理念;初中物理;案例設(shè)計

引言

時代浪潮助推教學(xué)理念創(chuàng)新，STEAM教育理念應(yīng)運而生，為課程改革提供了一把金鑰匙。STEAM教育是包括（Science、Technology、Engineering、Art和Mathematics） 多學(xué)科融合的綜合教育。這一理念強調(diào)學(xué)科整合，在課程中滲透科學(xué)、技術(shù)等知識，實現(xiàn)學(xué)科之間的融會貫通。初中物理學(xué)科具有理論性，課程內(nèi)容涉及范圍較廣，適宜應(yīng)用STEAM教育開展教學(xué)。為了提升物理教學(xué)實效性，初中物理教師需要結(jié)合具體案例，探索STEAM教育理念的應(yīng)用路徑。

一、基于STEAM教育理念創(chuàng)新初中物理課堂的必要性

1. 傳統(tǒng)教學(xué)理念存在不足

應(yīng)試教育已經(jīng)成為過去時，其弊端已經(jīng)得到了實踐的檢驗。我國開展了教學(xué)體制改革工作，物理課程改革已經(jīng)是箭在弦上。但不可否認的是，仍有部分教師秉持傳統(tǒng)教學(xué)理念，以物理教材作為教學(xué)的全部依托，強調(diào)理論灌輸和技能培養(yǎng)，導(dǎo)致課堂理論性較強，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣薄弱[1]。因此，銀川市實施“推進課堂變革，提升教學(xué)效率”工程，重塑師生角色，重組課堂結(jié)構(gòu)，重建學(xué)習(xí)文化，重設(shè)教學(xué)支點，切實提高課堂教學(xué)效率，促進學(xué)生的全面成長。為了響應(yīng)課改號召，初中物理教師需要打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的封鎖，尋找新的教學(xué)方式，形成新的教學(xué)理念。STEAM教育理念是時代的產(chǎn)物，也是教育發(fā)展的產(chǎn)物，將這一理念應(yīng)用在物理教學(xué)中，能夠跨越學(xué)科界限，促進學(xué)生成長。

2. 推動初中物理課堂革新

在課程改革的大背景下，初中物理教師實際上承擔(dān)了一定的工作壓力。如何革新傳統(tǒng)課堂，形成新的教學(xué)體系，成為教師關(guān)注的重要問題。基于STEAM教育理念的物理課程具有創(chuàng)新價值，無論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方式都有所調(diào)整，可以迎合新課改的需要[2]。美國教育者最早對STEAM教育理念展開了分析，構(gòu)建了相應(yīng)的教育模式，并將實踐探究和工程設(shè)計作為其中的重要內(nèi)容，肯定了情境的重要作用。美國教育者的研究成果為我國STEAM教育理念的實際應(yīng)用提供條件，推動了初中物理課堂的革新。

二、基于STEAM教育理念創(chuàng)新初中物理課程創(chuàng)新與案例設(shè)計

人教版八年級上冊“自制照相機”利用凸透鏡成像原理，為學(xué)生提供了照相機的制作路徑。在課下讓學(xué)生查找了與照相機制作的相關(guān)資料，了解了最新的凸透鏡成像技術(shù)。理論內(nèi)容相對豐富，學(xué)生理解稍顯困難。為了深化學(xué)生對課程內(nèi)容的認識，以STEAM教育理念作為依托，設(shè)計了以下教學(xué)案例。

1. 器材準備

多媒體教學(xué)設(shè)備、凸透鏡、尺子、紙盒、紙筒、剪刀

2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了輔助學(xué)生后期的自主實踐，先利用多媒體設(shè)備，播放了凸透鏡成像技術(shù)的視頻資料，并介紹了凸透鏡成像技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，創(chuàng)設(shè)了真實的教學(xué)情境。在情境創(chuàng)設(shè)后，引導(dǎo)學(xué)生對問題進行了探索，即“如何制作照相機”。同時對學(xué)生進行簡單分組，設(shè)定了模型制作的任務(wù)，要求學(xué)生合力設(shè)計出照相機模型，并為學(xué)生提供必要的模型制作材料。

3. 展示優(yōu)化

教師對學(xué)生的任務(wù)行進情況進行分析，考察了學(xué)生模型制作的準確性，并為學(xué)生介紹具體的概念知識，讓學(xué)生參考教材中的知識點，以科學(xué)知識體系作為模型建構(gòu)的基礎(chǔ)[3]。在概念教學(xué)完成后，要求學(xué)生進行統(tǒng)一討論，發(fā)現(xiàn)在模型制作過程中的問題，并分析各個小組的設(shè)計方案，對出現(xiàn)問題的方案進行修改。小組成員在教師修改方案后闡釋自己的所思所想，進一步優(yōu)化設(shè)計構(gòu)想。具體的照相機制作流程如下：第一，粗測凸透鏡的焦距L;第二，找一個合適的紙盒，寬度小于L;第三，在紙盒側(cè)面按凸透鏡大小剪出一個圓孔，另外一個側(cè)面剪一個略大的方孔，在方孔上蒙上半透明的塑料膜;第四，用略厚一點的不透明紙把凸透鏡卷起來，長度約等于L-a，在一端裝上凸透鏡，再做一個圓紙筒，直徑略小于鏡頭，一端沿著高度方向豎直剪10幾個小口并展開，像向日葵那樣，把這個紙筒插入紙盒的圓孔，剪開的部分粘在紙盒內(nèi)壁上。

4. 方案實施

教師及時解答學(xué)生存在的疑惑，引導(dǎo)學(xué)生開展手動操作，使學(xué)生在方案實施階段安全使用各種材料，提高項目制作水平。教師依靠STEAM理念整合各個學(xué)科的基本觀點，包括科學(xué)觀點、技術(shù)觀點、藝術(shù)觀點等等，并正式開始制作照相機模型。

5. 科學(xué)評價

小組成員合力制作照相機，教師對制作全過程進行評價，并為小組成員提供修改意見。教師組織各小組統(tǒng)一進行照相機測試，根據(jù)測試結(jié)果優(yōu)化模型，并投票選出其中最好的模型作品。

結(jié)論

綜上所述，STEAM教育理念已經(jīng)成為教育界最熱的話題之一，為了推動初中物理教學(xué)體制改革，以創(chuàng)新型教學(xué)理念助力學(xué)生發(fā)展，物理教師應(yīng)該把握STEAM教育理念的內(nèi)涵，在物理課堂上融入多門學(xué)科的知識，為學(xué)生提供更多實踐操作的機會。

【參考文獻】

[1]何鵬.STEAM課程作為傳統(tǒng)初中物理教學(xué)有益補充的實踐與思考[J].物理教學(xué)，2019，41（1）：51-54+65.

[2]盧曉琦，秦健.基于STEAM理念的小學(xué)機器人項目教學(xué)實踐——以LEGO機器人“駕考寶典”項目為例[J].中小學(xué)電教，2018（Z2）：76-79.

[3]楊珍珂，賈偉堯.基于STEAM教育理念的初中物理課程創(chuàng)新與案例設(shè)計[J].物理教學(xué)探討，2018，36（3）：21-22+24.

【本文系寧夏第五屆基礎(chǔ)教育教學(xué)課題研究：《基于STEAM教育的初中學(xué)段校本課程開發(fā)與實踐研究》（課題批準號：JXKT-ZH-05-002）研究成果?！?/p>

（作者單位：寧夏銀川市第六中學(xué)）