基于STEAM理念的初中物理課程設計探究

黃海兵

[摘 要] STEAM教育理念能夠幫助學生了解自然，掌握技術規律，提高學生的整體素質。參與角色、學生學情以及初中物理教材內容設置都是基于STEAM理念的初中物理課程設計的影響因素。教師可以應用6E模式來激發學生學習興趣，并通過多種路徑來培育學生的實踐和創新能力。

[關鍵詞] STEAM理念；初中物理；課程設計

初中作為學生學習物理學科的啟蒙階段，其重要性是顯而易見的。雖然很多教師在教學模式、教學方法等方面做了大量探究，但是依舊存在不少問題。例如，學生總是根據教師安排的課程活動來學習物理，往往是走著“探究”的路，卻踩著教師“規劃”好的步伐，這種“假式”探究只是在形式上具備科學的特性，但本質上卻缺乏科學探究的精神。[1]STEAM教育理念旨在激勵學生進行探究式學習，是一種多層次結合的創新理念，具有很強的邏輯性，能夠幫助學生了解自然，掌握技術規律，提高學生的整體素質。[2]筆者認為，教師應該具備創新和借鑒意識，將STEAM教育理念引入教學，以此來提高學生的學習興趣和課堂效率。

一、STEAM教育理念概述

STEAM教育理念是由美國Yakman及其團隊在STEM教育的基礎上提出來的。所謂STEAM教育理念，就是用跨學科的方法教授科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）和數學（Mathematics）方面的知識，引導學生適應不斷更新的專業知識和快速變化的社會生活。科學體現了STEAM理念中的思維體系，是知識基礎；技術是實施手段，能夠為STEAM理念的實踐提供方法；工程是形式，其目標是處理問題；藝術是社會人文的表現，能夠引發人們情感方面的認同；數學是工具，能夠為STEAM教育的開展提供邏輯基礎。總的來說，STEAM理念注重多學科融合，強調在解決問題的過程中實現從淺層到深層的過渡，從而提高學生思維能力、創新能力和實踐能力等，具有跨學科性、體驗性、設計性、趣味性、藝術性等特點。[3]因此，將STEAM理念引入初中物理教學能夠促進學生自主探究問題、解決問題，有助于發散學生思維，提高初中物理課堂效率。

二、基于STEAM理念的初中物理課程設計的影響因素

（一）參與角色

STEAM教育理念下的初中物理課程的參與者包括學校、教師、學生等。其中，學校是課程實施的主辦方，其所擁有的多媒體教室或實驗室等設施設備是物理教學的主要場所；教師作為物理課程的講授者，也是STEAM教育理念的實施者，承擔著引導者、協調者和講解者的職責；學生是STEAM教育理念下物理課程的學習主體，他們的表現表征著STEAM教育理念是否順利推行，如果學生在這個過程中踴躍參與、積極配合，那么教學活動就會事半功倍，反之，則會事倍功半。

（二）學生學情

學生是學習的主體，所以學生的學情必然是課程設計的重要影響因素。在STEAM教育理念下，學情包括學生的物理課程能力、實踐操作能力以及對物理課程的興趣。[4]首先，學生的物理課程能力涵蓋了學生的物理知識儲備、認識問題的能力、解決問題的能力等。如果學生的物理知識儲備豐富，那么基于STEAM教育理念來開展初中物理教學將會變得順利，學生理解相關知識點也將變得更加容易。認識問題和解決問題的能力則與課程進度、效率和質量有著強相關性。其次，學生的實踐操作能力作為學習物理的一項重要影響因素是毋庸置疑的，物理學科的特點要求學生具備較強的動手能力。最后，學生對物理課程的興趣是影響因素中的重中之重，興趣是最好的老師，學生感興趣可以在很大程度上提高物理課堂的效率。

（三）教材內容設置

基于STEAM教育理念的初中物理課程內容設計需要根據學情進行合理的編排。例如，思考交流環節可以激發學生的問題意識，提高其自主探究能力、創新思考能力，不僅可以增強學生對知識的記憶，還可以加深學生對相關內容的理解，從而提高課堂質量。再如，學科拓展環節可以擴大學生的學科見識，激發學生的學習興趣，增強學生的學習動力。又如，通過STS的學習環節可以讓學生了解科學、技術和社會之間的聯系，促進學生理論聯系實際的能力的發展。

三、基于STEAM理念的初中物理課程設計實踐

結合上述關于STEAM理念下初中物理課程設計的影響因素的分析，初中物理課程設計的可行路徑有以下兩種。

（一）應用6E模式激發興趣

6E模式包含導入（Engage）、探索（Explore）、解釋（Explain）、拓展（Extend）、細化（Elaborate）、評價（Evaluate）六個步驟，倡導借助情境和問題來激發學生興趣。STEAM教育理念注重學生解決問題的能力，而6E模式正是問題式教學，要求學生自主提問和自主解答。因此，在STEAM教育理念下的初中物理課程設計中，教師可以借助6E的教學流程來進行教學活動的設計。例如，教師可以通過創設情境來進行課堂導入，為學生提供一定的問題框架，鼓勵學生以小組為單位進行探索和實驗驗證，以此激發學生對課程內容的興趣。在解釋環節，教師應鼓勵學生分享自己的探究過程及結果，在學生說出自己的理解以后，再用規范的物理語言對相關問題進行闡述。進入拓展階段，教師可以對每組學生提出新的要求，并鼓勵他們對相關問題進行更加深入的學習和探究，特別是在新知識點的運用方面。在細化階段，教師應先用通俗易懂的語言給學生解釋相關的概念及原理，并鼓勵學生用事先準備好的材料進行相關實驗。在進入最后的評價環節時，教師需要提供相關的評價標準，使之量化，指導各個小組根據量化標準進行互評。

（二）多路徑培育創新能力

豐富的情境有助于激發學生的創新意識。因此，教師可以通過創建合適的教學情境來培養學生的創新意識。物理是一門與日常生活非常密切的基礎學科，教師應該根據生活場景充分利用身邊的資源構建適宜的教學情境，營造學習氛圍，激發學生學習熱情，使其積極參與。鑒于創新思維是多種思維的集合體，教師還可以在人文素養方面下功夫，借助人文教育來培養學生的創新思維。[5]在具體的教學實踐中，教師可以在課堂上將人文社科知識與物理知識結合起來，如鼓勵學生勇于質疑、善于質疑、勤于思考，培養不盲從的品格，使學生將這種科學懷疑精神內化成自己的一種素養，從而有效培養其創新思維。此外，教師還可以鼓勵學生開展“頭腦風暴”，發散學生的思維。最后，考慮到實踐技能是提升學生創新能力的基礎，教師還應引導學生進行科學探究以提升實踐創新能力。在這個過程中，最重要的是讓學生動手操作，親身經歷整個實驗過程，這是快速提升創新實踐能力的關鍵。

四、結語

隨著科技的快速發展和生產生活方式的不斷更迭，我們的教育模式發生了很大的改變。面向未來的人才不僅需要扎實的基礎知識，還要有敏銳的創新意識和強大的創新能力等。物理作為一門基礎自然科學，現代科技的發展與之息息相關，可以說物理在現代社會生產和生活中占據著重要地位。基于STEAM教育理念開展初中物理課程設計，有助于培養學生敏銳的創新意識和強大的創新能力，有助于培養學生的實踐技能。根據STEAM教育理念下初中物理課程設計的影響因素，教師可以應用6E模式來進行課程設計，從而激發學生學習興趣，提升課堂效率。

參考文獻

[1]孫志鋒.融合STEM理念的初中物理實驗教學實踐探索[J].中學教學參考，2021（17）：56-57.

[2]張靖紅.STEM教育理念下的初中物理教學策略[J].教育界，2021（39）：55-56.

[3]成婕.基于STEM教育的初中物理綜合實踐活動分析[J].新智慧，2022（14）：15-16.

[4]夏榕蔓，談學兵.STEM教育理念下的初中物理教學實踐[J].教育信息技術，2021（12）：29-32.

[5]楊瑞雄.基于STEAM理念的初中物理課程設計研究[J].新課程，2021（17）：28-29.