基于STEAM理念的“初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”策略研究

摘 要：基于STEAM理念的“初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”是在STEAM理念指導(dǎo)下，通過實(shí)踐得真知。通常，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在實(shí)驗(yàn)室或教室利用給定器材，在教師的詳細(xì)指導(dǎo)下一步步進(jìn)行，對學(xué)生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)有限。STEAM理念主張物理實(shí)驗(yàn)走進(jìn)生活，讓學(xué)生在日常生活中自己動(dòng)手做物理實(shí)驗(yàn)，這樣能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。文章通過學(xué)生在STEAM理念下進(jìn)行“初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”的具體表現(xiàn)，研究如何培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力等科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：STEAM理念;“初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”;策略

中圖分類號(hào)：G633.7?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-624X（2020）27-0053-02

引言

在經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢下，世界各國的人們可以資源共享，并掀起了知識(shí)全球化的浪潮。與一味靠機(jī)械記憶或大量公式運(yùn)算解決問題的應(yīng)試教育不同，STEAM教育理念讓學(xué)生開發(fā)利用身邊有限資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生活的有效融合，提倡走出課堂、走出校園，進(jìn)行高效探究性學(xué)習(xí)。我國的教育也在隨著時(shí)代進(jìn)行不斷的改革，初中物理實(shí)驗(yàn)與其他學(xué)科技術(shù)創(chuàng)新性地結(jié)合使課堂遠(yuǎn)比傳統(tǒng)課堂更豐富、更高效。這種實(shí)踐教學(xué)將教材內(nèi)容和學(xué)生能力更好地結(jié)合。本文基于STEAM理念對初中物理課程進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并提出具體的教學(xué)策略。

一、STEAM理念和“初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”的特點(diǎn)

1.學(xué)科交叉，增強(qiáng)綜合性

STEAM教育通過將不同學(xué)科內(nèi)容融合讓課程綜合性更強(qiáng)，這種學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生更充分、更靈活、更全面地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)也能夠更加系統(tǒng)化，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的樂趣，拓寬了學(xué)習(xí)的范圍。并且這種教育方式可以將課本內(nèi)容和實(shí)際生活相關(guān)聯(lián)，從而進(jìn)一步促使學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閭€(gè)人能力，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

2.注重體驗(yàn)性，增強(qiáng)創(chuàng)造性

STEAM教育具有特征的教育理念就是最終學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，并且在實(shí)踐過程中對學(xué)生出錯(cuò)持包容的態(tài)度，目的是更好地激勵(lì)學(xué)生勇敢地進(jìn)行嘗試，并進(jìn)行獨(dú)立的思考，提出不同的想法，在學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成獨(dú)立、自信的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在這一點(diǎn)上，與傳統(tǒng)的一切以標(biāo)準(zhǔn)答案為準(zhǔn)的教育大不相同。STEAM教育對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)極其重視，其深刻地了解創(chuàng)造力對學(xué)生以及社會(huì)的影響。STEAM教育能夠解放學(xué)生的天性，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，在解決問題時(shí)激發(fā)學(xué)生相互合作意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生如何努力取得“雙贏”?！俺踔形锢砑彝?chuàng)新實(shí)驗(yàn)”具有開放性、趣味性、創(chuàng)新性等特點(diǎn)，主要開展方式由教師團(tuán)隊(duì)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生的生活環(huán)境、學(xué)習(xí)特點(diǎn)等方面的差異和多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，給學(xué)生個(gè)人或?qū)W習(xí)小組分配不同的課下“微實(shí)驗(yàn)”。學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，利用有限的資源開展實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這種教學(xué)方式能夠極大地提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和自主思考能力，讓學(xué)習(xí)不限于書本，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，改變學(xué)生的生活方式。

3.增強(qiáng)藝術(shù)性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

STEAM教育的藝術(shù)性其實(shí)是對教學(xué)中科學(xué)的重視，在教學(xué)中融入人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)，如在教學(xué)中介紹科學(xué)、技術(shù)或工程等相關(guān)歷史，從而激發(fā)學(xué)生興趣。我國的應(yīng)試教育將學(xué)校、家長甚至整個(gè)社會(huì)的注意點(diǎn)都引向?qū)W習(xí)的最終成績上，從而忽略了對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。在學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生專注學(xué)習(xí)的習(xí)慣，獨(dú)立思考的能力，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，這就是STEAM教育方式在學(xué)習(xí)階段中注重的方面，顯而易見，它更注重學(xué)習(xí)過程和學(xué)生能力提升而不是學(xué)習(xí)的結(jié)果本身。這在一定程度上減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)壓力，從而讓學(xué)生全身心投入到學(xué)習(xí)中，對學(xué)習(xí)充滿興趣并獲得滿足感。

二、國內(nèi)外教育對比分析

1.以STEAM理念為基礎(chǔ)的國外教育

在一些發(fā)達(dá)國家，教育專家主張采用科學(xué)走進(jìn)生活的STEAM教學(xué)方式，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考生活中的現(xiàn)象和問題，讓學(xué)生感知到自然生活中的科學(xué)之美，使學(xué)生的目光不止停留在實(shí)驗(yàn)室和書本上，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)探索生活中的科學(xué)現(xiàn)象，體驗(yàn)科學(xué)的魅力。

2.國內(nèi)傳統(tǒng)教育

目前國內(nèi)大部分教學(xué)模式局限于教師傳授、學(xué)生被動(dòng)接受，且大多紙上談兵，效果不盡如人意。國內(nèi)教師主張“好記性不如爛筆頭”，原意是想增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)記憶能力，本沒有錯(cuò)，逐漸卻演變?yōu)閷W(xué)生只是完成任務(wù)式地記下知識(shí)內(nèi)容但理解不夠深刻。從某種意義上來說，也暴露了傳統(tǒng)教育的一些弊端。在初中物理實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)上，國內(nèi)普遍重視程度不足。很多城市學(xué)生的實(shí)驗(yàn)條件也十分有限，只是按照大綱安排部分實(shí)驗(yàn)，大量的時(shí)間用于理論學(xué)習(xí);而一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，因?qū)嶒?yàn)儀器設(shè)備不足，大多數(shù)學(xué)校只采用理論教學(xué)，取消了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，這些都嚴(yán)重影響了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

三、培養(yǎng)策略及方法

1.以學(xué)生為主培養(yǎng)獨(dú)立思考能力

在學(xué)生學(xué)習(xí)成長過程中，教師要發(fā)揮指明燈的作用，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考問題，自主地尋找解決問題的方法?；赟TEAM理念的“初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”研究中，學(xué)生不一定要先學(xué)習(xí)完整的理論再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？梢愿鶕?jù)學(xué)生自身的特點(diǎn)指點(diǎn)適合他們的課題，讓他們先進(jìn)行自我思考，研究不同課題應(yīng)該如何進(jìn)行探究，又該怎樣利用有限的資源和手段，做出富有創(chuàng)新力的實(shí)驗(yàn)，教師聽取設(shè)計(jì)，對安全性、可行性進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生再付諸行動(dòng)，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由個(gè)人或小組總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，得出初步的結(jié)論，在課上向同學(xué)、教師進(jìn)行展示，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的情況做出修正和點(diǎn)評，引發(fā)新一輪的討論與改進(jìn)，從而認(rèn)識(shí)更為完整的理論。

2.注重個(gè)體差異

STAME教育課程是開放式的學(xué)習(xí)，這樣就會(huì)使每個(gè)個(gè)體的進(jìn)度不太相同，這個(gè)時(shí)候就需要教師針對不同的個(gè)體進(jìn)行不同方式的指導(dǎo)教學(xué)。STEAM教育就是需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)以問題為引子引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的探索，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)教學(xué)相去甚遠(yuǎn)，課程效率會(huì)大大提升。當(dāng)然在這個(gè)過程中要盡可能地觀察每個(gè)學(xué)生不同的反應(yīng)，然后進(jìn)行有效的下一段教學(xué)。不過這種教學(xué)方法對于教師來說就會(huì)有很大的工作量，所以就需要提供一定的助學(xué)資源。這樣不僅可以滿足每個(gè)個(gè)體的不同學(xué)習(xí)需求，而且還可以減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)。助學(xué)資源和形式也包括很多種，比如，學(xué)習(xí)視頻、軟件學(xué)習(xí)以及導(dǎo)學(xué)單，不同的方式起到的作用也不太相似，可以針對每個(gè)學(xué)生的習(xí)慣和方式進(jìn)行選擇，從而使學(xué)習(xí)效率最大化。這些助學(xué)方式也是為了更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生可以根據(jù)自己的研究進(jìn)度和程度選擇適合自己的學(xué)習(xí)資料。筆者結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得到，卡片式導(dǎo)學(xué)在作為助學(xué)資源時(shí)十分高效而且經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。這種方式就是通過將相關(guān)內(nèi)容設(shè)計(jì)成卡片，發(fā)放到實(shí)驗(yàn)管理群內(nèi)，讓學(xué)生根據(jù)需求進(jìn)行檢索，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。這種碎片化的學(xué)習(xí)可以穿插于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中或者活動(dòng)間隙中。由于它的內(nèi)容簡明扼要，學(xué)生使用時(shí)就可以很快地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。這種方式不僅降低了初中生實(shí)驗(yàn)探究的難度，也很好地滿足了學(xué)生的差異化需求，同時(shí)也減少了教師的工作量和學(xué)生的重復(fù)勞動(dòng)。

3.情景化實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般選擇在實(shí)驗(yàn)室或者教室等固定的場所進(jìn)行，相應(yīng)的流程就是學(xué)生課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，教師進(jìn)行課堂的講解和引導(dǎo)，之后學(xué)生在課堂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后就是提交相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。整體的課程教學(xué)就是以完成課本實(shí)驗(yàn)為主，這種死板的按部就班的學(xué)習(xí)方式忽略了物理實(shí)驗(yàn)所提供的真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，課程教學(xué)十分乏味，教學(xué)成果有限。家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為主體，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和學(xué)習(xí)情況合理選取合適課題，在家中或者某些公共場所完成相關(guān)研究，這樣更貼近生活，能提高學(xué)生的積極性。STEAM教育側(cè)重學(xué)生通過學(xué)習(xí)環(huán)境得到知識(shí)的教學(xué)方式，它注重相應(yīng)的情景環(huán)境。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)情景是自己創(chuàng)設(shè)情景化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。在進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意設(shè)計(jì)中心，應(yīng)該是學(xué)生而不是實(shí)驗(yàn)，所有的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)要圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。以學(xué)生為中心就要關(guān)注學(xué)生的差異性，根據(jù)學(xué)生的差異性對教學(xué)方式進(jìn)行選擇，比如，微視頻、資料庫等來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。

4.基于STEAM理念的優(yōu)勢

我國資深的教育學(xué)家做過一個(gè)調(diào)查研究，在某初中的普通班里隨機(jī)選取30名學(xué)生，均分為兩組，進(jìn)行為期一個(gè)月不同教育理念所引導(dǎo)的學(xué)習(xí)。教師用STEAM教育理念引導(dǎo)A組學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師布置相關(guān)課題之后，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、同學(xué)們之間相互探討得出規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維能力。教師用傳統(tǒng)的教學(xué)方式對B組的學(xué)生授課。以教師講解為主，學(xué)生課后做題來鞏固學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)過程中學(xué)生都是被動(dòng)地接受。一個(gè)月的學(xué)習(xí)之后，同時(shí)進(jìn)行試卷考試和實(shí)驗(yàn)考試，考試結(jié)果顯示A組學(xué)生兩個(gè)考試的平均成績均高于B組學(xué)生。另外，A組學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)一些課外實(shí)驗(yàn)，而B組的學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰H停留在教師講過的實(shí)驗(yàn)上。因此，STEAM教育理念能夠在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的同時(shí)讓其自主探索學(xué)習(xí)，從而收到更好的效果。

結(jié)語

STEAM理念下的教育，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)、知識(shí)、科學(xué)的認(rèn)知從書本和實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)了生活。學(xué)生通過自己的設(shè)計(jì)和實(shí)踐總結(jié)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，極大地提高了他們的自信心。相比于傳統(tǒng)的教育理念，基于STEAM理念的“初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”可以在提高學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)提高其自主思考能力和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新與發(fā)展是如今社會(huì)的主旋律，培養(yǎng)一批富有創(chuàng)新思維意識(shí)的人才更是我們源源不斷的動(dòng)力。

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課題項(xiàng)目：本文系江蘇省教育科學(xué)規(guī)劃2020年度課題“基于STEAM理念的‘初中物理家庭創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究”（C-b/2020/02/31）階段性研究成果。

作者簡介：陳崢嶸（1981— ），女，江蘇南通人，中學(xué)一級教師，本科。