物理學科項目教學顯化STEAM教育的策略與途徑

張超

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?STEAM教學模式可以最大限度地提高學生的學習效率，因為這種教學模式不但能幫助學生便捷地掌握相對應學科的基礎知識點，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力，更重要的是能夠提升學生的實踐動手能力。以“書房電路項目”為例，探索中職師范類院校物理學科項目教學顯化STEAM教育的實施與建議，以便研究在STEAM理念的指導下合理采用項目教學法開展中職師范類物理教學。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?STEAM教育;物理學科;書房電路

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2021）25-0118-02

一、STEAM教育模式的理念

STEAM教育由美國學者提出，包含科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）及數(shù)學（Mathemat-ics）含義，STEAM也是這些單詞首字母的組合，主要是為了促進學生在以上五方面的協(xié)調(diào)發(fā)展，提升中職師范類院校學生的綜合文化素養(yǎng)，進而提升其市場競爭力。

長期以來，我們都習慣于分學科學習，把物理學習限定在物理學范圍，學習過程也是圍繞物理某個問題展開。而STEAM教育模式改變了分學科學習的教育模式，注重培養(yǎng)綜合型人才，它提供一種新的學習方式，在解決實際問題中可以綜合應用所學習的各科知識點，不再給問題劃界，積極組織知識并打通不同學科知識間的分界壁壘[1]。

二、STEAM教育理念下物理教學項目的發(fā)展策略

結(jié)合STEAM教育理念，開展中等職業(yè)師范學校物理課程教學項目的二次研發(fā)，將物理知識與信息技術、電氣工程、數(shù)學、藝術有效結(jié)合，形成適合STEAM教育的模式，為以后的中職高師物理教學提供了方便。同時，在項目開發(fā)的可行性方面，教師應根據(jù)學生的實際學習情況，強調(diào)多學科的融合，確保項目的實施。同時，教師在設計課題時要注意培養(yǎng)學生運用數(shù)學、物理和信息技術知識解決問題的能力，鼓勵學生對各學科有更深入的了解。為了有效地開展項目教學，實施的項目必須體現(xiàn)基礎性、綜合性、應用性和創(chuàng)新性。本文以“恒定電流”機組評審為例，探討該項目的發(fā)展策略。

（一）結(jié)合學生的學習現(xiàn)狀，選擇項目涉及的知識點

項目開發(fā)主要是為了培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新思維以及綜合職業(yè)文化素養(yǎng)。故在設計教學項目時，要充分了解學生的學習水平，預測通過教學，學生所能獲得的效果。適當選擇一些具有一定難度的問題，方便調(diào)動學生的物理學習積極性，讓學生在各個方面的能力都得以提升。為了使項目教學順利開展而準確選取所涉及的知識和技能，本文在進行“恒定電流”項目教學前，對學生進行了如下分析。

1.知識：學生學習了電力和功率、歐姆定律、閉路、串聯(lián)和并聯(lián)、電阻定律。

2.操作技能：學生已熟練使用電筆和多功能儀表;掌握了通用電器的應用和連接;能夠根據(jù)電路原理圖連接電路。

3.生產(chǎn)與工程：學生參加了基本的電氣技能培訓，可以根據(jù)相關規(guī)范加工線槽和電線。

4.藝術（外觀）：學生參加了基本的電氣技能培訓，接線在規(guī)范合理的同時注重美觀。

（二）結(jié)合課程標準，明確項目的應用領域

課程標準是進行物理教學的指導性文件，開發(fā)的項目應用領域應與課程標準的要求相一致。中等職業(yè)物理課程標準要求學生學習“恒定電流”時要掌握電阻法、電功率、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路、歐姆定律等知識點。這就要求學生在學習的過程中要掌握一些基本的技能，如：能準確認識常見的電路器件[2]，并了解每個器件在電路運用中的作用;充分了解串聯(lián)電路、并聯(lián)電路各自存在的不同點;可以解釋清楚電功、電功率的特點并應用至工作生活中;能簡單知曉并處理家庭電路中常見的簡單問題;能將安全用電和節(jié)約用電的物理知識貫徹落實在生活中。涉及的數(shù)學知識：導體長度、線路總電流等方面的計算。涉及的基本知識技能有：家庭電路的靜態(tài)檢測和動態(tài)帶電檢測;在工程實施方面，對于線路、線槽的布置要合情合理、線路走向過程中要做到橫平豎直、間隔要勻稱，線路走向要盡量垂直，在固定的過程中要保證牢固、不反圈、銅線不過多的外露，保證整體的實用性和美觀度;藝術（外觀）要求：各個元器件安裝的位置、走向都應該布局合理，線路走向設計整齊、間距勻稱。

選擇“安裝照明電路——書房電路”作為教學項目的原因如下：（1）該項目涉及物理知識中“恒定電流”的大部分知識點; （2）該項目涉及多個學科知識內(nèi)容的靈活運用，例如數(shù)學、工程技術、室內(nèi)裝修設計。（3）該項目涉及的新知識也在學生最近的學習領域中。（4）學校擁有相應的設備和工具足以確保項目的有效實施。

（三）明確項目實施標準，創(chuàng)新項目發(fā)展

為了給學生創(chuàng)造獨立思考、分析和實踐的空間，體現(xiàn)創(chuàng)新，防止學生在實施項目時走“捷徑”。在確定“學習電路”項目時，對項目的實施提出了明確且具體的要求：“書房面積是10平方米，電路需要改造。具體要求如下：單相電度表、漏電保護器、空氣開關、白熾燈一盞燈，雙向控制燈開關等，根據(jù)所學的物理知識在學習中安裝電路?！?/p>

三、STEAM教育的實踐案例——以“書房電路”為例

實踐表明，基于STEAM理念的物理教學基本思路可以確定為：首先，根據(jù)學習的內(nèi)容，結(jié)合學生和教師的實際情況精心設計“項目”;其次，引導學生學習與項目相關的知識和技能;最后，利用所學的知識和技能解決“工程問題”。在解決問題的過程中，學生將不斷地在“知識”學習和解決“工程問題”中循環(huán)，最終利用所學知識找到解決問題的合理方案。