深研突破 聚力启航
2024-03-31李勇
李勇
摘 要:基于新课改背景,校本课程开发建设已经成为了提高教学质量的重要方法,受到广大教育工作者的关注。初中物理教师需从长远的角度考量,切实发展学生物理探究、实践能力,积累丰富的学习经验,形成科学精神。所以,教师需有效依托STEAM项目化模式,驱动校本课程发展,为学生创造良好的学习条件,引导学生真正进入物理学科领域。文章将从初中物理校本课程视角出发,探究STEAM项目化教学路径,提出一些针对性建议。
关键词:校本课程;STEAM模式;项目化
受到应试教育机制的影响,加之中考升学压力,当前校本开发基本流于形式。而新课标的出台有效改变了这一现况,中学生已经不满足于课本内容,在初中物理教学中,教师需注重引入其他资源,根据STEAM理念,创设多元情境,实施项目化教学,一步步引领学生自主探索,动手操作,通过不断的推理实践解决现实问题。在这过程中,学生思维真正“活起来”,综合素质也得到了大幅度提升。在素质教育视域下,教师要学会利用STEAM项目式结构,整合多方面资源,努力设计校本课程体系,帮助学生构建科学思维,提高科学素养。
1 STEAM教育理念
1.1 概念
STEAM是一种开放式的课程结构,涵盖科学、技术、工程、数学多个学科,它强调知识跨界融合、建立多元情境、问题生成、创新驱动,有针对性地培养学生的高阶思维和创新创造力,促进综合素养全面提升。
1.2 特点
1.2.1 调整理念,追求学科统一
STEAM注重学科资源的整合,以全新的教育理念指导学生进行科学探究,有效培养学生的创新创造力,提高综合素质。初中物理属于一门实验探究性学科,围绕物理现象展开讲学,激发学生求知欲,通过亲身参与体验,形成良好的知识与技能体系,促进良性发展。同时STEAM模式打破传统教学壁垒,以跨学科的方式将零碎知识点整合,强调科学与生活的联系,要求学生在现实生活中实践[ 1 ]。因此,STEAM在初中物理的渗透,体现了理念的调整、学科融合,这也是它的核心价值。
1.2.2 重构课程,推进教学创新
自新一轮的新课改实施以来,各式各样的新技术、新理念不断地涌入中小学教育,STEAM科创教育就是其中之一。从整体性来看,引入STEAM更多在于重构课程,基于科学问题,改变以往的课堂形态,组织项目式教学,增强课程的可操作性,通过活动参与,培养学生的创新思维与创造能力。
1.2.3展开实践,拓展课堂范围
STEAM与初中物理的有机融合突破了传统课堂范畴。在教学过程中,围绕某个主题展开思考探究,组织学生动手操作,并依托资源平台,搜集相关学习材料,运用数学知识计算与分析数据模型,在反复的讨论与交流中解决科学问题,分享成果。这一阶段,实现了教学实践的重组,理论与实操融合,推动着课程教学模式的优化与完善。
2 中学物理学科校本课程设计要求
近年来,随着教育体制的改革与深化,初中物理课程教学产生着巨大的变化,校本课程开发与利用成为了教育研究的焦点内容。但由于国内校本课程建设起步迟缓,在具体工作体系方面还不够成熟。所以,中学物理教师要从多个角度探索,结合物理学科教材内容,整合相关资源,创建多元化课程内容,促进学生学习质量提升。在前期设计阶段,需注意课程整合,以项目化学习为驱动力,从不同的知识体系中找到关联点,有针对性安排课程。课程有机融合可以帮助学生搭建完整的知识框架,避免知识断裂分割。其次,要注重拓展延伸。以物理教材為基础,根据班级学生学习状况,进行课程研讨开发。拓展后的课程内容必须与教材专题具有一致性,加强广度和深度;与此同时,要基于知识内容和思维方法原则,将项目学习导入校本课程体系,引导学生合作探究,寻找解决疑难的方法,促进个人能力提升。最后,加大课程创编力度,科学利用本土资源优势,设计项目化活动,让学生亲身体验和感受,从而获得学习成就感。
3 初中物理校本课程资源的开发与利用在物理教学中的价值
校本课程资源的开发与利用是新课标发展的基本要求,符合教学需要。校本课程建设牵涉多方面因素,是一项复杂化的活动,随着教改工作的持续推进,校本课程开发重视度愈来愈高。物理校本课程的全方位建设,对教育教学具有多重意义,体现在以下几个方面。(1)丰富教学内容。物理教学设计编排都是依照班级学情展开,教材内容经过多方论证。中学物理学科知识点繁杂,且与现实生活有着紧密的联系,在实践教学中,需结合大纲指导及学生需求,从生活化视角出发,设计丰富化的课程内容,开展多元化的教学活动,激发学生兴趣,从而满足学生学习发展,扩展教材内容同时,也间接提高了学习质量。(2)促进学生个性化成长。物理学科是素质教育活动的重要板块,本质是通过学习活动,发展学生相关知识技能,养成自主性、独立性的学习习惯,促进健康成长。而进行物理校本课程开发,则能够迎合学生需求,引入丰富的教学资源,打破传统“校校同、齐步走”模式,采取适宜的教法,增强教学的针对性,引领学生稳扎稳打地学习。同时,要兼顾个体学生差异,因材施教,让全体学生都能够获得知识体验,促进各项能力的提高与发展。(3)提高教师专业能力,形成办学特色。以往物理授课都是由教师主导整个过程,照本宣科地讲授知识点,学生单向接收,缺乏自主思考,学习效率低下。基于新课改背景,开展校本课程建设,有效转变了授课形态,教师不仅仅是单纯的施教者,更是课程的设计者、参与者,在这一阶段,需发挥主观能动性,融入个人特色,在校本课程实践设计中,教师业务能力得到了有效的锻炼与提升。此外,校本课程的设计研讨需从学校现况切入,整合当地资源,打造品牌化办学,展现学校文化特色,实现跨越式发展。
4 基于STEAM 项目学习的初中物理校本课程开发
4.1 开设物理实验校本课程,丰富学生科学探究经验
初中物理是一门实验探究课程,以研究自然科学物质为主。而实验是物理学科的重中之重,对发展学生物理素养具有深刻的意义。通常情况下,每个章节都存在着实验探究板块,教师要正确引导学生参与,通过实验操作、观察、总结内化物理知识概念,掌握基本实验流程。因此,在开发实验性校本课程时,教师要将物理概念与现实生活结合,以STEAM理论指导项目实践,让学生自主实践探索,逐步发展物理思维,提高核心素养[ 2 ]。
例如,在学习“光的折射”一课时,应用STEAM理念和项目式教学,指导物理校本课程开发,并进行实证探究。其中,S:教师要关注学生科学思维、态度的养成。开课前,让学生列举一些生活中的光折射现象,并说明其产生的条件,以此明确课程目标,引导学生观察生活物理现象。紧接着,说明具体的原理,让学生现场模拟江边叉鱼的过程。提前准备材料“小鱼缸、(鱼)模型、长竹签”,为了加快教学进度,将班级学生划分为两组,即叉鱼组、观察组,交替式体验,这样能够更好地对比;期间,对于产生的疑惑点,学生要深入思考,运用所学知识来检验原理的科学性。T:围绕“江边叉鱼”,进行问题解疑、论证。为了让学生深入地经历实验过程,教师可利用摄像机全过程记录每个小组的项目实施。观察光斜射映入水面——在鱼缸外部贴上标记纸(画上十字),向里灌入适量的茶水,水面上用喷雾壶,还原散射现象,从而清晰地呈现光路,体现物理的实验、实践性。E:设置任务(自主设计有关“光折射”的工具模型,并画出光的路径图,集中展示成果,向同学介绍、解释、说明、演示及互动。A、M:对学生创作成品进行评价,检验实验流程的正确度。最后,可提出一些课后探究题“潭清水浅、错位筷子等”,指引学生以个性化的方式呈现,揭示物理实验生活化的开放性。
4.2 开设综合实践校本课程,提高学生动手操作能力
物理实验是中考重点考察内容,主要检验学生对物理知识与技能的应用分析。基于当下的教育形势,教师要主动转变观念,精细化编排校本课程,引入STEAM理念,开展项目化学习,为教学提供另一种选择。它不同于传统授课模式,打破了学科壁垒束缚,主张创设情境,让学生解决真问题,以物理学科为基础,多科目融合,提升学生综合素养。在教学转型升级要求下,教师要立足实际,努力开发综合实践性校本课程,进行知识拓展与补充,丰富学生学习经历,不断优化科学探究力,为日后高中学习打下坚实基础。
综合实践课程主要特点即综合性、交叉性,教师要紧抓这一点,整合已有的学习经验去分析解决问题,展开实践探索,这是校本课程设计的一大要点。例如,在教授“电路串联、并联”章节时,为了激发学生学习热情,真正认识电路结构与组装,教师可依托STEAM 模式,模拟玩具小车运动,而后让学生利用导线、灯泡等器材进行电路還原。在综合实践导向下,举办科技周活动,开展项目化学习,让学生尝试设计制作一个“电力机器人”,自我检测评价,找出漏洞,及时采取措施弥补,深化知识理解。除此之外,可适当拓展活动范畴,如“孔明灯制作及原理”科技创作类项目学习活动。要求学生从物理学方向验证孔明灯升空的基本原理,了解热空气与浮力的关系;而后,从工程学视角选取孔明灯制作材料,如废弃箩筐、竹筏、油纸等,动手设计与制作实物;从数学视角上计算孔明灯的体积、面积,把握两者的关系;从艺术角度出发,对孔明灯结构框架、外形色彩进行二次美化设计,形成具有个人特色的孔明灯。通过参加项目活动,完成孔明灯制作,学生各项能力得到了全面的提升。又如,以声学知识为基础,开展“易拉罐口哨模具制作”活动;以平面镜成像为基础,开办“万花筒制作”活动。在综合实践活动课训练上,学生的创新思维、创造能力显著提高,对物理原理的认知也更加透彻。
4.3 开设研学性的校本课程,发展学生物理学科素养
校本课程设计研发是初中物理教学改革迈出的关键一步,是创建优良教育环境的重要条件,对发展学生学科核心素养具有深刻的现实意义。与此同时,新课标的出台,让核心素养理念深入各学科,研学类教学逐渐成为教育的重点工作,物理教师需结合学生成长规律及现实需求,引导学生走出课堂,以集体旅行的方式开展研学活动,丰富学生体验,有效发展思维品质[ 3 ]。
例如,在学习“透镜成像”单元时,物理教师可以照相机为切入点,带领学生现场参观“照相机生产流程”,了解其内部构造,学生间相互讨论成像的原理,并做好研学记录表,将所见所想嵌入表格中。从宏观视角来讲,研学活动不应该局限于物理领域,教师要充分利用各种资源来设计研学旅行计划,如在“新材料及其应用”学习中,教师可开展研学旅行,引导学生探究自然资源类别及应用领域,着重分析纳米技术、绿色能源等,学生组合可以自由搭配,以调查的形式了解能耗情况,了解新材料对自然和社会经济发展的意义,形成可持续观念。又如“眼睛和眼镜”一课中,先让学生模拟眼睛的近视远视和矫正实验(如表1),弄清原理及矫正方法后,再次研学,鼓励学生到一些眼镜商店打工,在专业技术员的引导下学习验光、配镜技术,展开深入的物理探索,增强科学认知能力。在项目化学习过程中,学生真正实现了学习进步,带动了各项能力的成长。
校本课程建设是一项系统化的工程,它也是促进初中物理教育改革的主要方向。在新时期教育背景下,教师要积极开发整合资源,根据班级学情创建校本课程体系,为学生个性化发展提供开放式平台。与此同时,教师需严格遵循STEM教育理念,组织项目化活动,在任务导向下,诱发学生思考,并通过实践来解决问题,从而发展学生核心素养,为日后学习做好充足的准备。
参考文献:
[1] 柳向辉. 浅析"STEAM+"理念下高中物理创新实验校本课程的开发和实践[J]. 学周刊, 2022(1):2.
[2] 张华. 校本课程:落实学科实践的有效载体:以初中物理"电在我家"校本课程建设为例[J]. 基础教育课程, 2022(6):5.
[3] 李晓雪. STEAM教育理念下高中物理校本课程研究[J]. 数理化解题研究, 2022(33):3.
莆田市教育科学“十四五”规划2022年度名师专项课题:基于STEAM教育理念下初中物理项目式学习校本课程开发研究(PTJYKT22318)研究成果