STEAM教育理念下初中物理实验教学模式的探究

黄朝宏

摘要：STEAM教育理念虽然还属于一种全新的教学思想，但在实际的教学中却得到了广泛的应用。STEAM教育理念主要强调在教育教学活动的开展过程中要打破学科间的界限，对教学活动方式进行积极创新，为学生打造一个适合他们发展的平台，鼓励学生在学习的过程中进行自主探索。基于此，对STEAM教育理念下初中物理实验教学模式进行研究，以供参考。

关键词：STEAM教育理念;初中物理实验教学;模式;探究

引言

实践动手能力是现代物理教学要点培养的方向，对物理学科而言实验这种最为有效且直观的方法，为物理原理的检验提供客观标准，也为物理学科及实验规律的学习提供基本路径。由此看来，实验体现了物理的魅力与灵魂，是激发人们不断探求物理奥秘的重要源泉。

一、初中物理实验教学中融入STEAM教育理念的价值

兴趣是学生学习活动开展的重要推动力，如果学生对所需学习的内容产生了兴趣，就能主动地进行知识探索，专注地学习学科知识，促进自身学习效率的提升。教师在教学中融入STEAM教育理念，由于这一教学模式更强调学生在学习过程中发挥自主性，要求教师在教学过程中针对实验内容的安排，要能充分考虑到学生的实际情况，合理选择实验教学的方法。教师可以在课堂中通过虚拟仿真技术构建实验室，采用工程模拟实验教学模式及小组合作实验教学模式等，进而有效激发学生的学习热情，使学生对于物理实验能够有更加直观、生动的感受，进而主动参与实验活动，在实验过程中体会到知识学习的乐趣。例如，我们在做学习《眼睛和眼镜》一课时，利用仿真实验“水透镜”来模拟眼镜，对正常、近视眼、远视眼进行仿真实验，让学生理解眼睛及其非正常眼睛成因及矫正方法。

二、STEAM教育理念下初中物理实验教学模式

（一）加强问题的理解及掌握

初中阶段的学生，对刚接触理科知识在掌握上存在一定难度，实验教学法能培养学生的积极动手能力，运用在物理教学过程中让学生主动探究，激发动手能力，更好地提升学习效率。实验探究是物理教学法的核心阶段。在这一阶段中，学生有着充足的机会去探究事物，进而借助探究将头脑中的知识与新知识联系起来，实现知识体系的有效建构。同时学生以亲身经历探究问题与建构知识，可帮助其深化对现有概念及不同概念间新的联系的理解。为完成探究阶段的教学目标，需经过提出假设、收集证据、做出解释三个具体环节来有效实现。依照物理实验内容，可将物理实验分为基本操作实验、实验习题、基本概念与原理实验、物质性质、结合生产生活实际实验;而按照实验形式，可分为实验习题、演示实验，学生实验、边讲边实验等;依照教学作用，可分成探究性实验、验证实验及实验设计等。区别于传统物理教学，实验教学是将课堂归还给学生，使学生积极参与到知识探索中，主动探究物理的奥秘。参与实验教学就需要教师把握学生的参与程度，如何调动学生积极性、从哪个角度引入教学内容、观察实验现象对教学内容的指导等，善于运用实验过程和结果引导学生思考和归纳。例如：物态升华和凝华物理实验教学中，教师借助生动有趣的实验过程解释物理现象，在开始阶段规范实验步骤及注意事项，利用固态碘加热实验解释物态升华和凝结，观察碘的发生的变化过程，让学生在动手实验的过程中探究，为什么通过加热固态碘，烧杯中的碘物质会出现碘蒸汽？又是什么原因致使撤掉酒精灯后会出现结晶的碘的物理现象。

（二）优化物理实验的流程，培育学生的物理学科素养

要想使初中物理实验教学与STEAM教育理念实现有效融合，教师在教学活动的开展过程中就要对物理实验的流程进行合理有效的优化，鼓励学生在进行物理实验探究的过程中合理使用数学工具及数学方法，进而达到对学生的数学思维进行启发的教育目的，使学生的问题解决能力能够真正得以有效提升，发展学生的数学感知能力，使STEAM教学的目标能够真正得以实现。例如我们在设计《凸透镜成像规律》一课中实验过程中，对实验应该有一定操作指导，规范实验流程，让实验操作起来有顺序感，也不利于实验探究过程，为数据分析做好铺垫。实验过程中，学生对实验的过程以及实验所产生的相关数据要仔细记录，并对数据的变化规律进行仔细分析，完成这部分工作后也可以合理应用自身已学习过的数学统计的相关知识，使实验过程中数据的变化规律能够展示得更加直观，促使学生能够更好地针对物理实验的原理进行分析，获得物理实验的相关知识，提升物理实验教学活动的开展效率。

（三）创设生动情境，激发学生的实验兴趣

为了让学生积极主动地开展物理实验，教师还可以创设生动的教学情境，以此引出问题，激发学生的探究兴趣，或者是使之对相关实验产生浓厚的兴趣，主动进行操作研究，从而促使其高效地吸收知识，不断强化综合素质。例如，教师在讲授人教版版八年级上册“声音的产生与传播”时，可以将提前准备好的带线的“纸杯话筒”分给两名学生，并让其中一人走出教室，到尽可能远的地方，然后走出教室的人可以小声对着“话筒”说一句话，而听的一方可以在班级中重复这句话，接着向另外一人求证。此时，教师可以提问学生：“你们能够听到室外的人说话吗？”学生普遍会摇头，那教师可以继续提问：“那么为什么拿了‘话筒’的人可以听到呢？这是什么原理呢？如果我把纸杯上的线去除，他们还能听到彼此的话吗？”由此可引发学生的思考，促使他们主动在原有的实验基础上进行拓展探究，即将连接纸杯的线去除，再次实验后得出结论，或是将纸杯上的线换成铁丝、胶线后继续实验。

结束语

综上所述，对于初中物理课程来说，实验是十分重要的一部分教学内容，同时也是落实初中物理课程教学的一种十分重要的手段。教师通过高质量地落实初中物理实验教学，能使学生的探究能力以及动手能力都能得到有效锻炼，而通过将STEAM教育理念融入教学中，则能更好地培育学生发现问题、探索问题以及解决问题的能力，推动学生综合素养的发展。

参考文献

[1]王晓霞.STEAM教育理念下初中生物实验教学模式的探究[J].求知导刊，2021（04）：32-33.

[2]郑海宁.STEAM教育视角下初中物理实验教学探讨[J].学苑教育，2020（23）：55-56.

[3]杨伟玲.STEAM教育理念下初中生物实验教学模式的探究[J].新课程（中学），2019（06）：144.

基金項目：省级课题：《基于核心素养的初中物理国家课程校本化实施策略研究》