基于STEAM教育理念的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

王佳偉 張軼炳

摘要：基于STEAM教育理念的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)策略是一種新型的教育理念，旨在打破傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的禁錮；提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新思維以及科學(xué)素養(yǎng).首先介紹了STEAM教育理念的發(fā)展背景以及特點(diǎn)；其次將STEAM教育進(jìn)行本土化和學(xué)科化分析，及應(yīng)用STEAM教育理念在我國(guó)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的可行性；以期通過(guò)STEAM教育理念在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的引入，在闡述教學(xué)策略有效性的同時(shí)，在一定程度上提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率.

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)策略；STEAM教育

基金項(xiàng)目：寧夏高等學(xué)?？蒲许?xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：NGY2016077.

作者簡(jiǎn)介：王佳偉（1990-），男，甘肅張掖人，本科，碩士研究生，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

通訊作者：張軼炳（1963-），女，寧夏銀川人，碩士，教授，研究方向：物理教育.

1引言

中學(xué)物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中教師不僅要向?qū)W生傳授各種定律使其理解課本的內(nèi)容，更要引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察驗(yàn)證各種物理現(xiàn)象促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、培養(yǎng)操作能力、發(fā)散創(chuàng)新思維，達(dá)到學(xué)而知其然，還能知其所以然的目的[1].尤其隨著新課程改革對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的提高，為提高教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素養(yǎng)和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率，出現(xiàn)了大量傳統(tǒng)和新型的關(guān)于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的研究.徐州市第十三中學(xué)的王松老師提出的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略包括[2]：創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程以及營(yíng)造良好環(huán)境以期提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率.蘇州工業(yè)園區(qū)星海實(shí)驗(yàn)中學(xué)的張?jiān)绿m老師[3]提出了“活動(dòng)、技術(shù)、實(shí)驗(yàn)”融合的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略.同樣，借助信息技術(shù)教學(xué)手段提高教學(xué)效率的研究引起關(guān)注.銀川市第二十四中學(xué)的趙旭升老師[4]使用微課這一新型的互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)方式與傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合，通過(guò)微課不受時(shí)間地點(diǎn)限制的優(yōu)勢(shì)促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.以上這些物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究總體可以分為兩方面：一是教學(xué)方式的研究；二是教學(xué)工具的研究.一堂高效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程需要同時(shí)考慮這兩個(gè)方面的結(jié)合與比重，不能喧賓奪主，脫離物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷.STEAM教育理念，是一種集合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等多種學(xué)科的綜合教育模式[5]，它旨在促進(jìn)學(xué)生的概念理解，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力、以批判性思維和科學(xué)推理提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，加強(qiáng)學(xué)生的溝通與團(tuán)隊(duì)合作.筆者希望能將STEAM教育理論與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，突破傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的禁錮，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).

2STEAM教育

2.1STEAM教育的發(fā)展背景

STEAM教育是科學(xué)（science）、技術(shù)（technology）、工程（engineering）、藝術(shù)（arts） 以及數(shù)學(xué)（mathematics）五個(gè)學(xué)科英語(yǔ)單詞的首字母縮寫(xiě)，它代表著不同領(lǐng)域的學(xué)科在不同主題下相互聯(lián)系并應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中[6].STEAM教育是在STEM教育的基礎(chǔ)上加入藝術(shù)這一學(xué)科發(fā)展起來(lái)的，實(shí)踐證明，加入藝術(shù)學(xué)科后能夠更好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注入人文創(chuàng)新理念.STEM教育最早是由美國(guó)羅德島設(shè)計(jì)學(xué)校開(kāi)發(fā)并推廣的一項(xiàng)教育工程，被美國(guó)政府大力推廣以期提高其全球的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力，并被廣泛地應(yīng)用于機(jī)構(gòu)、企業(yè)和個(gè)人.STEAM教育在美國(guó)的重要性等同于我國(guó)的素質(zhì)教育，美國(guó)政府對(duì)于STEAM教育投入大量經(jīng)費(fèi)，足以說(shuō)明其重要性[7].而現(xiàn)如今，STEAM教育已在全球范圍產(chǎn)生影響，引起了教育界的廣大關(guān)注.

STEAM教育在我國(guó)剛剛起步，因此大多數(shù)中學(xué)物理老師對(duì)此并沒(méi)有很深的了解，也沒(méi)有區(qū)分STEAM教育和STEM教育，兩者的關(guān)系如圖1所示.教師對(duì)STEAM教育的認(rèn)識(shí)僅僅停留在政策解讀上，比如2017年3月1日，由教育部教育管理信息中心、北京師范大學(xué)聯(lián)合北京國(guó)信世教信息技術(shù)研究院共同撰寫(xiě)并在北京八一學(xué)校發(fā)布的《中國(guó)STEAM教育發(fā)展報(bào)告》[8].因此，我們需要大力推廣STEAM教育理念并尋求其在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.相信隨著國(guó)內(nèi)教育工作者對(duì)STEAM教育的重視，人們將愈發(fā)注重真正落實(shí)好該理念，STEAM課堂教學(xué)的研究也將成為人們關(guān)注的熱點(diǎn).

2.2STEAM教育的特點(diǎn)

STEAM教育是一個(gè)基于自然學(xué)習(xí)方式的功能性教學(xué)框架，適用于各種類(lèi)型的教師和學(xué)生[9].針對(duì)培養(yǎng)學(xué)生“帶走的能力”，而不是“背不動(dòng)的書(shū)包”[10].STEAM教育擁有先進(jìn)的教育理念，其具有以下特點(diǎn).

221項(xiàng)目為導(dǎo)向

STEAM教育主張以項(xiàng)目為學(xué)習(xí)實(shí)踐單位，讓學(xué)生通過(guò)完成項(xiàng)目去學(xué)習(xí)知識(shí)，鍛煉動(dòng)手能力，這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣，還能夠增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力，讓學(xué)生“學(xué)中做，做中學(xué)”.

222不同學(xué)科交叉，綜合性強(qiáng)

STEAM教育將多種學(xué)習(xí)綜合起來(lái)，不同學(xué)科的教師可以靈活交叉各科的學(xué)科知識(shí)，讓學(xué)生能夠融會(huì)貫通，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠體系化，達(dá)到觸類(lèi)旁通的效果，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的趣味性，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面.同時(shí)，通過(guò)STEAM教育，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)和生活實(shí)際相結(jié)合，真正做到學(xué)以致用.

223注重過(guò)程而非結(jié)果

應(yīng)試教育讓教師、學(xué)生、家長(zhǎng)，乃至整個(gè)社會(huì)都將重點(diǎn)放在了學(xué)習(xí)結(jié)果上，反而忽略了學(xué)習(xí)的本質(zhì)是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)思考，最終擁有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.反觀(guān)STEAM教育則不然，其更加注重學(xué)習(xí)過(guò)程，而非學(xué)習(xí)結(jié)果，旨在減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)和學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān).從而讓學(xué)生真正地沉浸到學(xué)習(xí)中，擁有學(xué)習(xí)樂(lè)趣，獲得滿(mǎn)足感.

224允許學(xué)生犯錯(cuò)，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)造性

STEAM教育本質(zhì)上是一種允許學(xué)生犯錯(cuò)的教育理念，敢于讓學(xué)生犯錯(cuò)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，提出自己不同的想法，不去人云亦云，能夠做一個(gè)獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)者，這與以標(biāo)準(zhǔn)答案為基準(zhǔn)的傳統(tǒng)教育有很大區(qū)別.同時(shí)STEAM教育能體現(xiàn)創(chuàng)新是科技生產(chǎn)第一發(fā)展要素這一特征，可以有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力.

225靈活性強(qiáng)，適用面廣

STEAM教育雖然起源于美國(guó)，但被全球教育家所認(rèn)同，除了以上四個(gè)特點(diǎn)，還有一個(gè)特點(diǎn)是STEAM教育理念能夠適用于各個(gè)國(guó)家和地區(qū).以我國(guó)為例，不同地區(qū)的教育工作者可以結(jié)合本地的風(fēng)俗習(xí)慣和地方特色，創(chuàng)新教育形式，設(shè)計(jì)適應(yīng)本土化的創(chuàng)新型教育模式.

2.3基于SWOT分析法的STEAM教育本土化可行性分析

STEAM教育理念作為一種舶來(lái)品，它有別于傳統(tǒng)的單學(xué)科嚴(yán)格界定、重書(shū)本知識(shí)傳授的教育方式.STEAM教育是一種重實(shí)踐的跨學(xué)科整合的教育理念和教育模式[11].基于STEAM教育的諸多優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，不論是采用其教學(xué)理念廣泛地指導(dǎo)實(shí)際教學(xué)，還是將其與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程這樣具體的課程進(jìn)行結(jié)合，都需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、客觀(guān)的可行性分析，不能信手拈來(lái)，見(jiàn)好就用.

所以，本文采用SWOT分析法，即態(tài)勢(shì)分析，將STEAM教育引入并與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合的內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)、劣勢(shì)和外部的機(jī)會(huì)和威脅等進(jìn)行分析（見(jiàn)表1），通過(guò)分析列舉出來(lái)，并依照矩陣的形式進(jìn)行排列，繼而使用系統(tǒng)分析的方法，把多種因素相互匹配并加以總結(jié)，從中得出STEAM教育理念與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合可行的相應(yīng)結(jié)論，最后以STEAM教育理念對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程提出有建設(shè)性的實(shí)驗(yàn)實(shí)施策略，指導(dǎo)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的有效實(shí)施，提高物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率.

通過(guò)表1的分析，對(duì)于將STEAM教育理念引入并與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合，其優(yōu)勢(shì)和機(jī)會(huì)點(diǎn)較為明顯，不論是其各方面能力的培養(yǎng)還是未來(lái)的發(fā)展前景，STEAM教育理念與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合的未來(lái)都大有可為.對(duì)于STEAM教育理念引入與結(jié)合的劣勢(shì)和威脅，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在當(dāng)前和未來(lái)都可以為其提供合適的平臺(tái).例如，實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)儀器操作、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛯?shí)驗(yàn)背景等，都與STEAM教育理念所強(qiáng)調(diào)的情境性、實(shí)踐性、協(xié)作性和藝術(shù)性異曲同工，尤其是基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)、以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)的特性，可以為明確物理實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、探索新式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ浇o予較大的啟發(fā).因此，鑒于二者結(jié)合的可行性，提出若干基于STEAM教育理念的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)策略，以其對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的豐富及教學(xué)效率的提高有所助益.

3基于STEAM教育理念的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)策略

3.1注重不同實(shí)驗(yàn)體系之間的融會(huì)貫通

從中學(xué)物理各實(shí)驗(yàn)體系的關(guān)系出發(fā)，借鑒STEAM教育理念的超學(xué)科特點(diǎn)，有效地建立各實(shí)驗(yàn)體系及學(xué)科之間的相互關(guān)聯(lián).眾所周知，當(dāng)前的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)體系比較分明，力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)以及磁學(xué)實(shí)驗(yàn)劃分比較明確，通常教師在進(jìn)行某一體系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只會(huì)選用該體系相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，各種實(shí)驗(yàn)體系及相關(guān)的儀器設(shè)備的聯(lián)動(dòng)會(huì)完全停滯，沒(méi)有做到各實(shí)驗(yàn)體系的融會(huì)貫通.一旦展開(kāi)各實(shí)驗(yàn)體系的聯(lián)動(dòng)，物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果可有較為顯著的改觀(guān).如圖2所示，在聲現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，加入DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅可以即時(shí)顯示動(dòng)態(tài)化聲音波形，對(duì)未知的聲源進(jìn)行定量分析，還可以完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成的操作，其聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的.在現(xiàn)實(shí)的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，各實(shí)驗(yàn)體系之間的聯(lián)動(dòng)，是需要實(shí)驗(yàn)教師大膽設(shè)計(jì)方案和謹(jǐn)慎實(shí)驗(yàn)求證的，需要不斷地去實(shí)踐和總結(jié)經(jīng)驗(yàn).

與此同時(shí)，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在當(dāng)今世界“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景之下，其可以進(jìn)一步融合教育學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)等多種學(xué)科的知識(shí)理念，以物理學(xué)科為主體，與其他學(xué)科知識(shí)交叉融會(huì)，共同完成實(shí)驗(yàn)教學(xué).這樣不僅反映實(shí)驗(yàn)課程的真實(shí)性，又使其充滿(mǎn)生活和學(xué)習(xí)的趣味，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有所收獲，以此提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量.

3.2重視物理實(shí)驗(yàn)情景，創(chuàng)設(shè)情景化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境

當(dāng)前的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，存在較為固定的、程序化的教學(xué)思維模式，即學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，課上聽(tīng)教師講解實(shí)驗(yàn)，課中操作實(shí)驗(yàn)，課后完成報(bào)告，即進(jìn)行以實(shí)驗(yàn)為中心的實(shí)驗(yàn).而按部就班的實(shí)驗(yàn)方式忽略了物理實(shí)驗(yàn)所提供的真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，與倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的教育理念背道而馳，因而這樣的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)往往讓學(xué)生感到實(shí)驗(yàn)操作難度大、內(nèi)容枯燥無(wú)味，最終導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性不高.STEAM教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)環(huán)境獲得的知識(shí)的理念，重新注重中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)所提供的實(shí)驗(yàn)情景，創(chuàng)設(shè)情景化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境.

首先，教師轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念，將課堂中心由實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到學(xué)生，設(shè)計(jì)制作以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)方案，創(chuàng)設(shè)積極良好的實(shí)驗(yàn)氛圍，在充分考慮到學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)的前提之下，利用微課、網(wǎng)絡(luò)教室及物理實(shí)驗(yàn)資料庫(kù)等信息技術(shù)手段和資源媒體提供支持，以此來(lái)組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣.

要在真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)課堂上營(yíng)造情景化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，就要把握好本節(jié)實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)前情景化設(shè)計(jì).

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié).即將一節(jié)實(shí)驗(yàn)課詳細(xì)劃分為幾個(gè)環(huán)節(jié)，并處理好幾個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之間的邏輯聯(lián)系.例如，測(cè)定金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中，課前的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)可改為課堂上的實(shí)驗(yàn)預(yù)處理環(huán)節(jié)，在熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的前提之下，運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室率先在計(jì)算機(jī)上嘗試線(xiàn)路的連接，這樣既能快速掌握電路的連接方式，保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，節(jié)約課中實(shí)驗(yàn)時(shí)間，也能更快捷地判定實(shí)驗(yàn)電路中電壓表和電流表所采用的特殊解法（如圖3所示）.

（2）設(shè)計(jì)精細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料，依據(jù)實(shí)驗(yàn)背景，充分挖掘設(shè)備說(shuō)明書(shū)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，以材料為依托，給學(xué)生想象力的同時(shí)，鍛煉學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ⑴囵B(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng).

（3）引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)跳躍，在教師的闡述下明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容，凝煉本節(jié)實(shí)驗(yàn)課的知識(shí)點(diǎn)，將注意力拉回實(shí)驗(yàn)本身，教師采用多樣的信息技術(shù)手段將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容動(dòng)態(tài)化、交互化和功能化，方便學(xué)生獲取目標(biāo)內(nèi)容，在寓教于樂(lè)之中完成知識(shí)的傳遞和獲取.

3.3采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)方式

縱觀(guān)目前國(guó)內(nèi)外的STEAM課程，不難發(fā)現(xiàn)其倡導(dǎo)真實(shí)問(wèn)題解決的驅(qū)動(dòng)方式和學(xué)生主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)方式，雖然與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相去甚遠(yuǎn)，但是其培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的效果相比傳統(tǒng)教學(xué)方式卻更加顯著.因而在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)，將能在一定程度上提升實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效率.在驅(qū)動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要充分吃透實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，把握實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)操作，以學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)為平臺(tái)，設(shè)計(jì)富有生活反饋及任務(wù)挑戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思考，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.在整個(gè)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生處于主體地位，教師是實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的輔助和導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?qū)動(dòng)內(nèi)核，教師通過(guò)有限的引導(dǎo)使得學(xué)生推進(jìn)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程，教師要明確以解決核心實(shí)驗(yàn)問(wèn)題為主要目標(biāo)，讓學(xué)生小組乃至個(gè)人圍繞問(wèn)題，尋求解決方案的多種實(shí)驗(yàn)方法.使學(xué)生在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的環(huán)節(jié)中重復(fù)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)步驟（圖4），讓實(shí)驗(yàn)中的不明確問(wèn)題浮出水面，得到一次性解決.

除此之外，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程和STEAM課程也并不是毫無(wú)關(guān)聯(lián)的雙軌課程，我們發(fā)現(xiàn)，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的探究實(shí)驗(yàn)所倡導(dǎo)的探究式學(xué)習(xí)和STEAM課程中的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)有著異曲同工的教學(xué)思維和方式，這正是STEAM教育理念滲透于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的契入點(diǎn).中學(xué)物理探究實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提之下，通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，從而形成物理知識(shí)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)，其引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的前提條件往往就是問(wèn)題.因此，我們可以加強(qiáng)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式與探究式實(shí)驗(yàn)的契合程度，重視探究性實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的有效應(yīng)用.與此同時(shí)要注意，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式方式開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)不能只針對(duì)單個(gè)的實(shí)驗(yàn)學(xué)生，教師要注意在實(shí)施過(guò)程中組織學(xué)生以小組協(xié)作的實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣以小組為單位的教學(xué)形式，不但可以減輕問(wèn)題帶來(lái)的壓力，同時(shí)可以促進(jìn)小組內(nèi)成員的互相交流與合作，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題、深化問(wèn)題、拓展問(wèn)題的能力.

3.4整合數(shù)字化資源，創(chuàng)建“雙術(shù)”實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)系統(tǒng)

當(dāng)前，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)多采用教師口頭講授方式，并在實(shí)驗(yàn)室中完成教學(xué)，這樣一對(duì)多的教學(xué)形式比較單一，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)地位也比較薄弱，他們對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容以及操作并沒(méi)有進(jìn)行深度加工，因而實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性不高，最終導(dǎo)致了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)缺失.同時(shí)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生只能面對(duì)單一的實(shí)驗(yàn)儀器，對(duì)于已經(jīng)熟悉或者取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)儀器可能就沒(méi)有了二次操作的必要.更者，單一取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就能完成本節(jié)課任務(wù)的學(xué)習(xí)心理，可能會(huì)進(jìn)一步降低實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量.

針對(duì)這樣的問(wèn)題，同樣借鑒STEAM教育的知識(shí)與能力并重、多學(xué)科知識(shí)遷移學(xué)習(xí)的理念，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)拓展、創(chuàng)造發(fā)明等多種呈現(xiàn)方式，增加物理實(shí)驗(yàn)的技術(shù)性、藝術(shù)性體驗(yàn)，創(chuàng)建文化式的實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)系統(tǒng).

例如，利用微課打破教師講授實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、步驟等實(shí)驗(yàn)具體環(huán)節(jié)拆分成視頻模塊，根據(jù)課前學(xué)生對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的掌握情況篩選自己所需的視頻碎片自主化學(xué)習(xí)，這樣不僅有效地引導(dǎo)了學(xué)生自學(xué)，而且為教師的教學(xué)提供了更多自主化選擇（如圖5）.與此同時(shí)，利用慕課等多媒體資源擴(kuò)大中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)影響，為完成實(shí)驗(yàn)以及對(duì)本學(xué)科感興趣的學(xué)生展示最新實(shí)驗(yàn)成果、趣味科普內(nèi)容以及學(xué)生自己的創(chuàng)造發(fā)明，實(shí)現(xiàn)學(xué)生真正跨學(xué)科、自由化、多樣化學(xué)習(xí)，充分體驗(yàn)STEAM教育為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)性和情境性交互融合的實(shí)驗(yàn)感受.

5結(jié)論

STEAM教育理念的核心素養(yǎng)正好能夠彌補(bǔ)我國(guó)學(xué)生創(chuàng)新性薄弱的缺點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)能夠應(yīng)用于我國(guó)目前中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)融合STEAM教育理念，初

中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力.本文通過(guò)給出若干融合STEAM教育理念的“本土化”中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，并以案例說(shuō)明驗(yàn)證了教學(xué)策略的可行性，該策略的可復(fù)制性和普適性較高，廣大物理教育工作者可以參考該策略并應(yīng)用到教學(xué)中.

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