STEAM理念下核心素养在物理实验教学中的落实

摘 要：一直以来，高中物理实验都是学生比较薄弱的一项，也是物理课程教学中比较容易被忽略的内容，然而物理实验对于学生物理学科核心素养的培养又起到很重要的作用。基于此，在当前高中物理教学中，高中物理教师必须要注重物理实验教学的实施，且需要结合STEAM教学理念，在实验教学中实现核心素养培养的有效落实，以促使高中物理实验教学及学生核心素养的培养都可以得到满意的成果。

关键词：STEAM教学理念;物理实验教学;核心素养

STEAM教学理念是新课程标准背景下的一种新型教学理念，对于现代教育教学活动的开展有着直接影响，并且在各个课程教学中都有着广泛应用。基于此，同时结合核心素养培养的要求，在新时期的高中物理实验教学活动的开展中，高中物理教师需要结合STEAM教学理念，在教学中实现核心素养培养的有效落实，使物理核心素养的培养真正得到满意的效果。

一、STEAM教育理念的概述

（一）STEAM教育理念的概念

STEAM是四门学科英语首字母缩写组合构成的，即科学、技术以及工程与数学，也就是通过结合多种学科知识，将人们日常生活中存在的各种问题解决。其中，科学这一学科的作用主要就是解释大自然中的一些客观规律，以帮助人们可以更好地认知世界;技术及工程学科的作用主要就是在保证遵循自然规律的基础上解决社会发展中存在的难题，对于自然进行合理利用及控制，并且科学合理地改造世界;而数学属于技术及工程中应用的相关基本工具。这四门学科之间相互联系，相互补充，可以使人们对社会更好地认知，推动社会更良好发展。

（二）STEAM教育理念的特点

STEAM教育属于以自然学习方式为基础的一种教学框架，在这种类型的教学中都可以适用，该教学理念是当前比较先进的一种理念，在实际应用中表现出以下特点。

首先，STEAM教育以项目为导向。在STEAM教育理念的落实中，注重将项目作为具体的学习实践单位，指导学生在完成具体项目的过程中将知识学习完成，对学生的动手能力进行有效锻炼，通过这种方式，不但可以有效激发学生的学习兴趣及积极性，并且可以使学生的团队协作能力及沟通能力都得以增强，实现学生的学习及实践融合。

其次，STEAM教育具有较强的综合性。在STEAM教育理念的指导下，多种学习实现综合，不同学科教师可以实现各个学科知识的交叉利用，使学生可以对这些知识实现融会贯通，让学生的学习真正实现体系化，同时也增强学生学习中的趣味性，使学生的知识面实现有效拓展。同时，通过实施STEAM教育，可以帮助学生将学习到的知识与实际生活进行结合，实现对所学知识的真正有效应用。

第三，STEAM教育更加注重过程。由于应试教育理念的影响，在传统的教育教学中教师、学生及家长重点关注的都是学生的学习结果，而对于学习学习的本质却忽略。学生学习的本质就是通过激发学生的学习兴趣，使学生真正学会学习及思考，最后具备发现问题及解决问题的能力。在STEAM教育理念中，对于学生的学习过程更加重视，不再是单纯地将学习结果作为重点关注对象，其目的就是使教师的教学负担及学生的学习负担都可以减轻，使学生可以真正融入学习中，使学生可以享受学习乐趣，并且获得学习满足感。

第四，STEAM教育注重学生的创造性。对于STEAM教育理念，其本质就是在教学的实施及学生的学习中允许学生可以出错的一种特殊教育理念，在这一教学理念的指导下，教师需要鼓励学生敢于尝试，敢于提出自身的不同想法，要能够独立思考，这种教育理念与传统教育理念中以标准答案为基础的状况存在很大的不同。另外，STEAM教育理念中可以使创新的重要性体现出来，有利于激发学生的创造力，实现学生创新意识及能力的培养。

二、STEAM理念下物理实验教学中核心素养培养的可行性分析

在当前的新课程标准背景下，核心素养的培养在各个课程教学中都已经成为重要的要求及任务，对于高中物理教学也是如此，需要对学生的物理核心素养进行培养。依据目前高中物理学科的核心素养来看，其中包含的内容及因素主要就是物理观念、科学探究以及科学思维与科学态度及责任，需要教师培养学生这些方面素质及品质，而基于STEAM理念下物理实验教学对于这一目标的实现比较有利，具有较强的可行性，主要体现两个方面。一方面，就物理实验教学自身特点来看，很多物理实验都与实际生活之间存在密切联系，通过物理实验可以让学生真正认识到物理知识在实际生活中的应用，这有助于学生形成正确的物理观念，同时物理实验中包含很多的探究性实验，对于学生的科学探究精神及科学思维的培养都比较有利，同时很多物理实验的知识都有着比较严格的要求，通过学生的实验可以培养学生的科学态度及责任感。另一方面，就STEAM教育理念来看，其需要综合各个方面学科知识开展物理实验教学，这样有利于学生视野的拓展，同时在这一教学理念下要求物理教师要更关注物理实验的过程，注重学生的动手实踐操作，而这些都是核心素养培养中的必然要求及需求。所以，在基于STEAM理念下开展高中物理教学实验，对于学生核心素养的培养十分有利，属于比较可行的一种方法。作为高中阶段的物理教师，需要结合STEAM理念实施更有效地物理实验教学，以实现物理核心素养培养的更好落实[1-2]。

三、STEAM理念下物理实验教学中核心素养的落实途径

（一）基于STEAM理念的物理实验教学中物理观念的培养

在基于STEAM理念下的高中物理实验教学中，要想实现核心素养的培养，依据核心素养的内容，首先就是培养学生的物理观念，具体来说就是让学生形成利用物理知识解决问题的意识。结合STEAM理念的要求，高中物理教师要转变以往的教学理念，对于物理实验的教学需要加强重视，在进行物理理论知识教学研究的同时，在实验教学方面也需要加强投入力度，增加实验教学的内容，这样也可以让学生这种物理实验的学习，在物理实验中真正参与，为培养学生的物理观念提供基础。另外，在学生的物理观念培养方面，主要就是为使学生可以认识到物理知识与实际生活之间存在的联系，让学生具有利用物理知识解决实际生活问题的意识。因此，高中物理教师在组织开展物理实验时应当注意加强与实际生活的联系，将实际生活中的一些内容融入具体的物理实验中，这样也就可以让学生利用所学习的相关物理知识解决生活中的实际问题，促使学生形成正确的物理观念。比如，在对“长度的测量”这一物理实验进行教学中，这一实验的主要目的就是让学生学会使用游标卡尺测量物体的长度，该实验中教师可以选择日常生活中的一些物体让学生使用游标卡尺进行测量，使学生意识到游标卡尺在日常生活中的应用，实现培养学生的物理观念的目标。

（二）基于STEAM理念的物理实验教学中培养学生的探究精神

根据物理学科的核心素养构成来看，学生的探究精神培养也是学生核心素养培养的中的重要内容及任务。依据STEAM理念及高中物理实验教学的特点，在对学生的探究精神进行培养方面，主要就是教师需要引导学生进行实验探究，通过实验探究得到实验结果，在这一过程中学生的探究能力及探究精神都可以实现有效地培养。具体而言，物理教师在进行实验教学的开展中，需要选择探究性的实验内容教学，并且让学生以小组方式进行实验探究，在让学生进行实验探究的过程中，需要注重学生的整个探究过程，注重学生在探究过程中的参与及投入情况，并且物理教师还需要把握好实验探究过程中涉及的各个方面知识内容，若涉及其他学科知识，物理教师需要指导学生学习相关的知识，实现知识的融合，以便帮助学生更好完成实验探究。比如，在“研究平抛物体的运动”这一探究性实验中，该实验的目标主要就是让学生探究平抛运动的规律，在这一实验中，教师可以将学生分为不同的小组，让学生以小组的方式探究平抛运动规律，通过探究总结得到平抛运动的规律，完成实验要求。在这一过程中，需要对学生的进行合理分工，让每个学生都可以完成自己的任务，最终共同将探究任务完成。同时，这一过程会涉及的数学计算，物理教师需要将数学知识中的关于抛物线计算的内容融入其中，实现物理与数学的融合，符合STEAM理念的要求，最终使学生的探究能力增强。

（三）基于STEAM理念的物理实验教学中培养学生的科学思维

对于基于STEAM理念的物理实验教学中学生核心素养的培养，科学思维的培养也是其中的重点内容，需要物理教师注重这一方面。依据STEAM理念，在物理实验教学的实施中物理教师需要引导学生主动积极进行思考，主要就是思考实验过程中所涉及的相关物理知识以及思考如何利用所学的物理知识完成实验任务，在学生不断进行思考的过程中，学生的思维也就可以得到锻炼，学生的科学思维水平也就可以实现有效地提升。在这一过程中，物理教师要改变以往由教师进行实验讲解的状况，让学生依据课本的实验内容，对实验原理，实验设计及实验步骤等进行思考，在完成这些内容的基础上，通过思考得到实验结论，真正实现学生思维水平的锻炼。比如，在“测量金属的电阻率”这一实验教学中，这一实验的目的主要就是让学生掌握金属电阻率的测量方法，并且掌握螺旋测微器的使用，在这一实验中，教师给出几种金属，让学生自主思考对这些金属的电阻进行测量的方法，思考适当的实验操作步骤，然后动手完成实验，测量出这些金属的电阻率，達到实验的目标。在这一过程中，学生的思维水平、动手能力及计算能力等都可以得到有效培养及提升，这对于学生核心素养水平的提升具有很好的帮助作用。

（四）基于STEAM理念的物理实验教学中培养学生的科学态度

科学态度也是核心素养中的重要组成部分，需要高中物理教师在实际的实验教学中结合STEAM理念进行学生科学态度的培养。在这一方面，需要高中物理教师对学生进行实验的状况进行考察，所考察的内容为实验过程中的操作及实验结果，并且要是实验操作过程为主，对于实验操作中学生出现的错误及时指出，对于多次出现错误的可以适当批评，让学生对这些错误可以加深印象，也可以让学生对这些错误重视，使学生形成科学严谨的学习态度，在此基础上可以实现学生核心素养的培养[2-3]。

结束语

在新时期的高中物理实验教学中，培养学生的核心素养已经成为十分重要的一项教学任务，也是教育教学工作中的重点，需要物理教师重视这一方面。在当前STEAM理念的影响下，物理教师需要结合STEAM理念，有效开展物理实验教学，落实核心素养的培养，以实现教学目标。

参考文献

[1]陈飞云.STEM教育理念下初中物理实验教学初探[J].科技资讯，2020，18（10）：144-145.

[2]苑素霞、周厚兵、陈叶青、吴敏、李佳成、张妙静、潘江洪、阳丽、梁昌秀.STEM教育理念下的大学物理实验教学探析——融入项目式学习[J].广西物理，2019，40（Z1）：54-58.

[3]罗倩、张皓晶、张雄.STEM教育理念下初中物理实验教学初探——以自制“简易密度计”为例[J].教育科学论坛，2019（22）：48-50.

本文系福建省教育科学规划课题“核心素养视域下STEAM劳动教育课程建设研究与实践”立项批准号：2020XB1514，课题负责人：蔡向阳

作者简介：陈苇娜（1983.7）.女，汉族，重庆九龙坡人，大学本科，中学一级教师，研究方向：物理教学、科技创新教育