STEAM教育視角下初中物理跨學科教學實踐

摘要：在新課程改革背景下，為了促進學生全面發展，初中物理教師應該積極嘗試新穎的教學方式并構建新的教學模式，提升教學效率和質量.文章以STEAM教育視角下初中物理跨學科教學實踐為研究主題，首先闡述了STEAM教育的概念，然后分析了STEAM教育視角下初中物理跨學科教學的現狀，最后探索出了“精讀教材并科學設計跨學科教學內容、調查學情并合理確定跨學科教學目標、依托科技創設真實跨學科教學情境、主次分明地有序實施跨學科教學過程、結合課標開展跨學科教學評價活動”的教學策略，并以蘇科版初中物理教材內容為例給出教學案例，為初中物理教師提供參考，助力新課程改革發展.

關鍵詞：STEAM教育；初中物理；跨學科

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2025）08-0092-03

收稿日期：2024-12-15

作者簡介：孫益，本科，一級教師，從事初中物理教學研究.

STEAM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）和數學（Math）五門學科英文首字母的縮寫.Art雖然一般被直譯為藝術，但在STEAM教育中并不單指藝術，而是覆蓋人文科學的全部范圍.STEAM教育是STEM教育的擴展和延伸，是一種包含人文藝術元素，涵蓋學科范圍更廣的教育.跨學科是STEAM教育的核心要義，不同學科之間的深度融合是STEAM教育的根本，根據教學內容、教學目標和學生學情設計學習項目是落實STEAM教育的重要途徑，基于結構化知識之間的聯系創設教學情境是提升跨學科教學質量的有效手段.初中物理教師在STEAM教育理念的指導下開展跨學科教學實踐，可以為學生帶來有趣的學習體驗，從而提升學生的學習興趣，進而引導學生將關注點由單一的學科知識轉移到多個學科知識[1].

1STEAM教育視角下初中物理跨學科教學的現狀1.1跨學科教學積極性不高

部分初中物理教師跨學科教學積極性不高，導致這一問題的主要原因是這部分教師受傳統教學理念的影響比較大，仍然存在“唯成績論”的錯誤觀念，認為跨學科教學與考試評價標準不符合，不能幫助學生取得理想的成績.教師是跨學科教學活動的設計者和指導者，教師跨學科教學積極性不高，就會導致跨學科教學活動數量并不多[2].

1.2跨學科教學能力不夠強

部分初中物理教師跨學科教學能力不夠強，導致這一問題的主要原因有兩個，一是跨學科教學作為一種比較先進的教學方式，還未形成比較成熟的培訓方案；二是部分教師缺乏終身學習意識，在從事單一學科教學工作的過程中，沒有積極了解其他學科的知識和教學方式.教師跨學科教學能力不強，將會導致跨學科教學活動質量偏低.

1.3學生知識儲備不夠豐富

跨學科教學的順利開展是以學生具備比較豐富的跨學科綜合基礎知識為前提的，跨學科教學以培養學生創新思維和綜合素質為目標，如果學生綜合基礎知識儲備不夠，就會在跨學科教學過程中遇到很多問題，輕則出現學習信心不足，重則出現厭學問題.

2STEAM教育視角下初中物理跨學科教學策略2.1精讀教材，科學設計跨學科教學內容

教師應精讀教材，在教材的指導下科學設計跨學科教學內容，提升跨學科教學質量.教師應全面梳理所教章節的教材及教輔資料內容，把握物理教學內容的知識結構，根據知識點尋找與科學、技術、工程、藝術和數學等學科存在聯系的內容[3].

以蘇科版八年級上冊物理教材第二章第四小節《升華和凝華》教學為例，在正式學習本節課之前，學生已經學習了物質的三態、溫度的測量、汽化和液化、熔化和凝固等內容.教師通過精讀教材和教輔資料，明確本節課的教學內容為觀察“碘錘”中的物態變化、升華和凝華的概念、升華和凝華過程的能量變化、生活中的升華和凝華現象、人工降雨的原理、干冰的作用、農諺中的物理知識、電冰箱中霜的形成過程等.本節課教學內容與現實生活的聯系非常密切，充分體現了新課標“從生活走向科學，從科學走向社會”的課程理念.教師以升華和凝華在實際生活中的具體應用為橋梁，實現物理學科與科學、技術、工程、藝術和數學等學科之間的聯系.例如，教師在講解生活中的升華和凝華現象時，為學生展示美麗的霧凇圖片，讓學生感受審美的愉悅，實現物理學科和藝術學科之間的跨學科教學；為學生演示衣柜中樟腦丸的消失過程，讓學生感受生物科技進步為生活帶來的便利，從而實現物理學科和生物學科之間的跨學科教學.

2.2調查學情，合理確定跨學科教學目標

教師應調查學生學情，圍繞學生最近發展區設計跨學科教學目標，提升教學目標的直觀性和邏輯性，引導學生對照教學目標對自己的學習情況展開自主評價[4].教師在設計跨學科教學目標時，一方面應該關注學生的全面發展，設計涵蓋知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度的教學目標；另一方面應該關注學生的個性化發展，設計與學生學習需求相匹配的教學目標，進一步激發學生的學習熱情.如果班級內學生學習態度、學習能力、思維品質等相差較大，教師應該考慮設計分層教學目標，將班級學生按照其綜合素質分為多個層次，為不同層次學生設計差異化教學目標.教師應開展學情調查，一方面密切關注學生每節課的表現，增加對學生的了解，調查學生的學習興趣和對物理跨學科教學活動的期待，設計符合學生期待的跨學科教學目標；另一方面組織課前檢測，了解學生預習情況，根據學生預習情況調整教學目標，使教學目標更符合學生的實際情況.

以《升華和凝華》教學為例，教師應設計如下跨學科教學目標：（1）掌握升華和凝華的概念及對應的吸熱、放熱特點；（2）能夠自主發現生活中的升華、凝華現象并利用所學知識解釋現象；（3）能夠利用升華、凝華相關知識積極解決實際生活中存在的問題，形成改造客觀世界的能力；（4）認識到生活中的物理之美，培養物理學習熱情.

2.3依托科技，創設真實跨學科教學情境

教師應依托科學技術創設真實的跨學科教學情境，利用多媒體教學設備創設教學情境，提升教學情境的感染性.為了培養學生形成在相對真實的情境下利用所學知識解決問題的能力，教師應該創設生活化教學情境，即利用生活素材創設學生熟悉的情境.教師在利用多媒體教學設備創設教學情境時，應該積極與學生互動，啟發學生思維，促進學生思考，引導學生實現深度學習，帶學生由“看熱鬧”轉變為“看門道”.

以《升華和凝華》教學為例，教師選擇學生在生活中經常見到現象——剛拿出冰箱的冷凍食材表面“結霜”創設教學情境并利用多媒體教學設備為學生播放《早餐中國》視頻片段，將視頻片段中出現的冷凍食材表面“結霜”畫面展示給學生，提問學生是否在生活中見到過類似的場景，鼓勵學生猜測這些白霜是怎么形成的.由于學生在此之前已經學過了汽化和液化、熔化和凝固的知識，即汽化是液體變為氣體的過程，液化是氣體變為液體的過程，熔化是固體變為液體的過程，凝固是液體變為固體的過程，所以很容易猜出發生了氣體變為固體的過程，這個過程被稱作凝華.教師應該將提問重點放在“氣體為什么會變為固體”“凝華過程是吸熱還是放熱”上，引導學生理解并記憶學科知識，為后續教學活動的有序開展奠定基礎.

2.4主次分明，有序實施跨學科教學過程

教師在開展跨學科教學時，應該堅持主次分明的原則，明確本節課屬于物理課，物理教學是本節課的重點工作，應優先保證實現物理教學目標[5].首先，教師應根據物理教學實際情況決定跨學科教學內容和形式；其次，教師應根據物理教學內容和目標選擇跨學科教學內容；最后，教師應確保學生掌握物理學科知識，并培養學生其他能力.

以《升華和凝華》教學為例，本節課的教學重難點是引導學生形成以物理視角觀察生活的習慣和培養學生形成利用物理知識解釋、改造客觀世界的能力，教師可以組織實驗探究、微課學習和小組討論三項活動.對于可以在課堂上演示的升華和凝華現象，例如“碘升華與凝華”“干冰的升華及應用”等，教師應為學生演示實驗過程并分發實驗器具、材料，指導學生動手操作，實現物理學科和工程學科之間的深度融合.對于不方便在課堂上演示的升華和凝華現象，例如“人工降雨的原理”“冰箱中霜的形成過程”，教師可以利用預先準備好的微課教學視頻使學生獲得比較直觀的學習體驗，幫助學生積累更多學科知識和生活經驗.初中物理教師設計制作“人工降雨的原理”微課教學視頻，能夠幫助學生提升科技素養、工程素養、技術素養等，使學生深刻認識到科學技術發展為人類社會帶來的機遇.初中物理教師在各教學環節之間組織小組討論活動，鼓勵學生分享學習感悟，要求成績比較優異的學生幫助本組學困生解決問題，能夠避免問題累積，逐漸縮小班級學生在學習能力、學習成績方面的差距.

2.5結合課標，開展跨學科教學評價活動

教師應該在新課標的指導下開展跨學科教學評價活動，優化教學評價模式，創新教學評價方式，充分發揮教學評價的激勵、調節等作用.首先，教師應該明確教學評價內容，除對學生物理學習情況展開評價外，還應該對學生的跨學科學習能力、學習遷移能力等展開評價，提升教學評價的全面性.另外，教師應該實現過程性教學評價和結果性教學評價的有機結合，不僅關注學生的學習成果，還應關注學生在學習過程中的表現.其次，教師應該開展主體多元的教學評價，將學生、教學設備、教學軟件等看作重要的教學評價主體，鼓勵學生對自己的教學能力和跨學科教學方案等展開評價，在學生評價中實現教學反思，在學生意見的指導下明確發展方向.最后，教師應該記錄教學評價結果，形成學生學習檔案，這不僅有利于增進教師對學生學情的了解，還有利于幫助學生更客觀、準確地了解自己在學習過程中的表現，激勵學生改正錯誤并取得進步.

3結束語

STEAM教育是一種跨學科綜合教育，初中物理教師在STEAM教育理念的指導下開展跨學科教學，有利于提升教學效率和質量.當前，初中物理跨學科教學存在部分教師積極性不高、跨學科教學能力不強、部分學生知識儲備不夠豐富等問題，阻礙了新課程改革進程的推進.教師應以解決問題和提升教學質量為導向，積極探索科學高效的教學策略，為學生帶來更好的學習體驗，促進學生實現更高質量的發展.

參考文獻：

［1］ 趙鑫.STEAM教育視角下初中物理跨學科教學實踐研究[D].重慶：重慶三峽學院，2024.

[2] 冉敏.基于STEAM教育理念的初中物理項目式教學設計與實踐[D].武漢：華中師范大學，2022.

[3] 黃志鵬.STEAM教育理念應用于初中物理教學的實踐研究[D].喀什：喀什大學，2022.

[4] 歐思光.基于STEAM教育理念初中物理科學探究素養提升策略研究[D].桂林：廣西師范大學，2021.

[5] 臧桓.STEAM教育理念融入初中物理教學實踐研究[D].濟南：山東師范大學，2020.

［責任編輯：李璟］