基于STEAM理念的初中物理课程设计探究

黄海兵

[摘 要] STEAM教育理念能够帮助学生了解自然，掌握技术规律，提高学生的整体素质。参与角色、学生学情以及初中物理教材内容设置都是基于STEAM理念的初中物理课程设计的影响因素。教师可以应用6E模式来激发学生学习兴趣，并通过多种路径来培育学生的实践和创新能力。

[关键词] STEAM理念；初中物理；课程设计

初中作为学生学习物理学科的启蒙阶段，其重要性是显而易见的。虽然很多教师在教学模式、教学方法等方面做了大量探究，但是依旧存在不少问题。例如，学生总是根据教师安排的课程活动来学习物理，往往是走着“探究”的路，却踩着教师“规划”好的步伐，这种“假式”探究只是在形式上具备科学的特性，但本质上却缺乏科学探究的精神。[1]STEAM教育理念旨在激励学生进行探究式学习，是一种多层次结合的创新理念，具有很强的逻辑性，能够帮助学生了解自然，掌握技术规律，提高学生的整体素质。[2]笔者认为，教师应该具备创新和借鉴意识，将STEAM教育理念引入教学，以此来提高学生的学习兴趣和课堂效率。

一、STEAM教育理念概述

STEAM教育理念是由美国Yakman及其团队在STEM教育的基础上提出来的。所谓STEAM教育理念，就是用跨学科的方法教授科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）方面的知识，引导学生适应不断更新的专业知识和快速变化的社会生活。科学体现了STEAM理念中的思维体系，是知识基础；技术是实施手段，能够为STEAM理念的实践提供方法；工程是形式，其目标是处理问题；艺术是社会人文的表现，能够引发人们情感方面的认同；数学是工具，能够为STEAM教育的开展提供逻辑基础。总的来说，STEAM理念注重多学科融合，强调在解决问题的过程中实现从浅层到深层的过渡，从而提高学生思维能力、创新能力和实践能力等，具有跨学科性、体验性、设计性、趣味性、艺术性等特点。[3]因此，将STEAM理念引入初中物理教学能够促进学生自主探究问题、解决问题，有助于发散学生思维，提高初中物理课堂效率。

二、基于STEAM理念的初中物理课程设计的影响因素

（一）参与角色

STEAM教育理念下的初中物理课程的参与者包括学校、教师、学生等。其中，学校是课程实施的主办方，其所拥有的多媒体教室或实验室等设施设备是物理教学的主要场所；教师作为物理课程的讲授者，也是STEAM教育理念的实施者，承担着引导者、协调者和讲解者的职责；学生是STEAM教育理念下物理课程的学习主体，他们的表现表征着STEAM教育理念是否顺利推行，如果学生在这个过程中踊跃参与、积极配合，那么教学活动就会事半功倍，反之，则会事倍功半。

（二）学生学情

学生是学习的主体，所以学生的学情必然是课程设计的重要影响因素。在STEAM教育理念下，学情包括学生的物理课程能力、实践操作能力以及对物理课程的兴趣。[4]首先，学生的物理课程能力涵盖了学生的物理知识储备、认识问题的能力、解决问题的能力等。如果学生的物理知识储备丰富，那么基于STEAM教育理念来开展初中物理教学将会变得顺利，学生理解相关知识点也将变得更加容易。认识问题和解决问题的能力则与课程进度、效率和质量有着强相关性。其次，学生的实践操作能力作为学习物理的一项重要影响因素是毋庸置疑的，物理学科的特点要求学生具备较强的动手能力。最后，学生对物理课程的兴趣是影响因素中的重中之重，兴趣是最好的老师，学生感兴趣可以在很大程度上提高物理课堂的效率。

（三）教材内容设置

基于STEAM教育理念的初中物理课程内容设计需要根据学情进行合理的编排。例如，思考交流环节可以激发学生的问题意识，提高其自主探究能力、创新思考能力，不仅可以增强学生对知识的记忆，还可以加深学生对相关内容的理解，从而提高课堂质量。再如，学科拓展环节可以扩大学生的学科见识，激发学生的学习兴趣，增强学生的学习动力。又如，通过STS的学习环节可以让学生了解科学、技术和社会之间的联系，促进学生理论联系实际的能力的发展。

三、基于STEAM理念的初中物理课程设计实践

结合上述关于STEAM理念下初中物理课程设计的影响因素的分析，初中物理课程设计的可行路径有以下两种。

（一）应用6E模式激发兴趣

6E模式包含导入（Engage）、探索（Explore）、解释（Explain）、拓展（Extend）、细化（Elaborate）、评价（Evaluate）六个步骤，倡导借助情境和问题来激发学生兴趣。STEAM教育理念注重学生解决问题的能力，而6E模式正是问题式教学，要求学生自主提问和自主解答。因此，在STEAM教育理念下的初中物理课程设计中，教师可以借助6E的教学流程来进行教学活动的设计。例如，教师可以通过创设情境来进行课堂导入，为学生提供一定的问题框架，鼓励学生以小组为单位进行探索和实验验证，以此激发学生对课程内容的兴趣。在解释环节，教师应鼓励学生分享自己的探究过程及结果，在学生说出自己的理解以后，再用规范的物理语言对相关问题进行阐述。进入拓展阶段，教师可以对每组学生提出新的要求，并鼓励他们对相关问题进行更加深入的学习和探究，特别是在新知识点的运用方面。在细化阶段，教师应先用通俗易懂的语言给学生解释相关的概念及原理，并鼓励学生用事先准备好的材料进行相关实验。在进入最后的评价环节时，教师需要提供相关的评价标准，使之量化，指导各个小组根据量化标准进行互评。

（二）多路径培育创新能力

丰富的情境有助于激发学生的创新意识。因此，教师可以通过创建合适的教学情境来培养学生的创新意识。物理是一门与日常生活非常密切的基础学科，教师应该根据生活场景充分利用身边的资源构建适宜的教学情境，营造学习氛围，激发学生学习热情，使其积极参与。鉴于创新思维是多种思维的集合体，教师还可以在人文素养方面下功夫，借助人文教育来培养学生的创新思维。[5]在具体的教学实践中，教师可以在课堂上将人文社科知识与物理知识结合起来，如鼓励学生勇于质疑、善于质疑、勤于思考，培养不盲从的品格，使学生將这种科学怀疑精神内化成自己的一种素养，从而有效培养其创新思维。此外，教师还可以鼓励学生开展“头脑风暴”，发散学生的思维。最后，考虑到实践技能是提升学生创新能力的基础，教师还应引导学生进行科学探究以提升实践创新能力。在这个过程中，最重要的是让学生动手操作，亲身经历整个实验过程，这是快速提升创新实践能力的关键。

四、结语

随着科技的快速发展和生产生活方式的不断更迭，我们的教育模式发生了很大的改变。面向未来的人才不仅需要扎实的基础知识，还要有敏锐的创新意识和强大的创新能力等。物理作为一门基础自然科学，现代科技的发展与之息息相关，可以说物理在现代社会生产和生活中占据着重要地位。基于STEAM教育理念开展初中物理课程设计，有助于培养学生敏锐的创新意识和强大的创新能力，有助于培养学生的实践技能。根据STEAM教育理念下初中物理课程设计的影响因素，教师可以应用6E模式来进行课程设计，从而激发学生学习兴趣，提升课堂效率。

参考文献

[1]孙志锋.融合STEM理念的初中物理实验教学实践探索[J].中学教学参考，2021（17）：56-57.

[2]张靖红.STEM教育理念下的初中物理教学策略[J].教育界，2021（39）：55-56.

[3]成婕.基于STEM教育的初中物理综合实践活动分析[J].新智慧，2022（14）：15-16.

[4]夏榕蔓，谈学兵.STEM教育理念下的初中物理教学实践[J].教育信息技术，2021（12）：29-32.

[5]杨瑞雄.基于STEAM理念的初中物理课程设计研究[J].新课程，2021（17）：28-29.