淺析“STEAM+”理念下高中物理創(chuàng)新實驗校本課程的開發(fā)和實踐

柳向輝

摘 要：新時代背景下，國家、社會對創(chuàng)新型人才提出了更高的要求，學(xué)校在開展人才培養(yǎng)的過程中，應(yīng)緊緊圍繞STEAM理論，結(jié)合高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)內(nèi)容，積極開展物理創(chuàng)新實驗校本課程的開發(fā)，促進學(xué)生在實驗探究學(xué)習(xí)的過程中逐漸提升自身的實踐操作能力、創(chuàng)新能力等?；诖?，筆者以高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)作為研究的中心，對當前物理實驗教學(xué)的情況進行了簡要的分析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合STEAM理論，提出了實驗校本課程開發(fā)的有效途徑。

關(guān)鍵詞：STEAM理念;高中物理;實驗教學(xué);校本課程;開發(fā)

中圖分類號：G63 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2022）01-0114-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.01.055

高中物理學(xué)科是建立在物理實驗基礎(chǔ)之上，在具體的教學(xué)中不僅僅要向?qū)W生傳授各種物理理論知識，使得學(xué)生理解物理定律和現(xiàn)象，還要在學(xué)習(xí)的過程中激發(fā)自身的學(xué)習(xí)動機，發(fā)展自身實踐操作能力，發(fā)散自身的思維，最終實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。尤其是在新時代下的“創(chuàng)新型人才”培養(yǎng)目標，可將STEAM理念與高中物理實驗教學(xué)有機結(jié)合起來，積極開展實驗校本課程，提升實驗教學(xué)的有效性，最終促使學(xué)生在這一過程中提升物理核心素養(yǎng)。

一、新課程標準下，高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)現(xiàn)狀解析

在高中物理課堂教學(xué)中，基于物理學(xué)科的特點，創(chuàng)新實驗教學(xué)占據(jù)十分重要的地位，不僅僅是深化物理理論知識的重要途徑，也是落實學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵點。但是在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當前高中物理實驗教學(xué)效果不甚理想，依然存在多種問題，集中體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）教師教學(xué)存在的問題

教師作為實驗教學(xué)的主要組織者，在創(chuàng)新實驗教學(xué)的過程中存在以下幾個問題：（1）對其重視程度不夠。部分物理教師深受傳統(tǒng)教學(xué)理念的束縛，將教學(xué)的重點集中在理論知識教學(xué)、解題教學(xué)中，認為物理實驗可有可無，以致對其重視程度不夠。（2）教學(xué)手段單一。部分教師在落實物理實驗教學(xué)時，受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的制約，基本上都是以教材為中心，引領(lǐng)學(xué)生按照實驗教學(xué)步驟和流程開展驗證實驗。如此一來，難以實現(xiàn)實驗教學(xué)的價值，無法發(fā)揮學(xué)生的實踐操作能力、創(chuàng)新能力等。（3）忽視了物理實驗教學(xué)中理論與實踐之間的有效結(jié)合。高中物理知識具有極強的抽象性、實踐性，因此教師在開展實驗教學(xué)時應(yīng)將理論知識與實踐有機結(jié)合到一起。但是部分教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時并未意識到這一點，致使學(xué)生雖然完成了實驗操作，但并未對其形成深刻的理解，難以達到既定的實驗教學(xué)目標。（4）有些教師在強化實驗教學(xué)時常常忽視學(xué)生的主體地位，致使學(xué)生處于被動狀態(tài)，難以真正喚醒學(xué)生的實驗興趣。同時，教師在具體的實驗中得出的數(shù)據(jù)、結(jié)論具有極強的隨意性，根本無法落實學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)存在的問題

學(xué)生是進行實驗學(xué)習(xí)的核心，也是制約實驗教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵點。但是在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當前學(xué)生在物理實驗學(xué)習(xí)的過程中存在以下幾個問題：（1）針對實驗儀器、測量儀器的使用，缺乏相關(guān)的使用規(guī)范，以致使用過于隨意。（2）學(xué)生大多根據(jù)實驗手冊開展操作。如果條件稍有改變，就會導(dǎo)致學(xué)生手忙腳亂。（3）學(xué)生在開展實驗學(xué)習(xí)的過程中沒有依據(jù)實驗步驟，最終得出相關(guān)的實驗結(jié)論，而是依據(jù)課本上的內(nèi)容，得出相關(guān)的實驗結(jié)論。（4）在實驗學(xué)習(xí)的過程中，受到傳統(tǒng)應(yīng)試教學(xué)理念的制約，學(xué)生不僅喪失了實驗的興趣，甚至逐漸出現(xiàn)了應(yīng)付的現(xiàn)象，難以實現(xiàn)高質(zhì)量的實驗學(xué)習(xí)[1]。

二、“STEAM+”理念下，高中物理創(chuàng)新實驗校本課程的開發(fā)和實踐策略研究

基于STEAM教學(xué)模式中涵蓋了“科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)”這五大學(xué)科，使得課堂教學(xué)超出了一科的范圍。將這五個學(xué)科內(nèi)的知識整合到一起，促使學(xué)生在學(xué)科融合學(xué)習(xí)的過程中提升和發(fā)展自身的綜合能力，獲得全面發(fā)展。基于這一育人理念，教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時，應(yīng)結(jié)合新課程改革背景下物理實驗教學(xué)目標，結(jié)合STEAM教育理念，積極研發(fā)一套行之有效的實驗校本課程，最終達到優(yōu)化物理實驗教學(xué)效果的目的。具體來說，在STEAM教育理念下，教師可從以下幾個方面創(chuàng)新實驗校本課程。

（一）開展項目學(xué)習(xí)模式

教師在創(chuàng)新實驗校本課程的過程中可以結(jié)合STEAM的教育內(nèi)涵，結(jié)合具體的實驗教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的實際情況等，積極開展項目化的實驗校本課程。具體來說，項目實驗學(xué)習(xí)模式又被稱之為“PBL模式”，主要是引導(dǎo)學(xué)生積極主動參與到某一個項目活動中，對教師提出的相關(guān)問題進行調(diào)查、研究、解決，最終促使學(xué)生獲得知識以及完成知識的建構(gòu)，并提升和發(fā)展自身的綜合素養(yǎng)。

在具體開展項目學(xué)習(xí)模式的實驗校本課程時，應(yīng)緊緊圍繞項目學(xué)習(xí)模式的內(nèi)涵從三個方面給予關(guān)注：（1）以物理實驗教學(xué)目標作為依據(jù)。在STEAM理念下，教師在確定實驗校本課程項目之前，必須要對新課程改革下的實驗教學(xué)目標進行全面、深刻的理解與挖掘，結(jié)合具體的實驗教學(xué)內(nèi)容，突破物理學(xué)科的限制，精心設(shè)計能夠涵蓋其他學(xué)科的物理實驗學(xué)習(xí)項目，最終促使學(xué)生在開展實驗學(xué)習(xí)的時候能夠靈活運用多個學(xué)科的知識，最終實現(xiàn)自身的全面發(fā)展。（2）教師在開發(fā)項目化實驗校本課程的過程中，為了保障實驗校本課程開發(fā)的效果，還應(yīng)立足于學(xué)生的實際情況，確保教師所設(shè)置出來的實驗項目，與學(xué)生已有的理論知識、學(xué)生的認知能力相適應(yīng)。否則，一旦超出了學(xué)生的能力范疇，就會導(dǎo)致學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)過程中逐漸產(chǎn)生退縮的現(xiàn)象;反之，如果項目設(shè)置比較簡單，就無法激發(fā)學(xué)生的興趣。另外，為了強化項目實驗校本課程開發(fā)的效果，教師在設(shè)置時還應(yīng)立足于學(xué)生的興趣愛好，確保設(shè)置出來的實驗校本課程項目與學(xué)生的興趣愛好相適應(yīng)。（3）在項目實驗校本課程中，為了完成既定的教學(xué)計劃，教師在設(shè)計完實驗校本項目之后，還應(yīng)將其中涉及的理論知識、需要完成的任務(wù)、實驗操作要求等進行明確，保證學(xué)生能夠更好地參與到實驗校本課程學(xué)習(xí)中[2]。

（二）開展聯(lián)系學(xué)習(xí)模式

教師在開發(fā)實驗校本課程的過程中，還應(yīng)立足于STEAM理念下的育人內(nèi)涵和要求，立足于各個學(xué)科知識之間存在的普遍性聯(lián)系，設(shè)置具有聯(lián)系的實驗校本課程。在這一實驗校本課程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以知識之間的相互聯(lián)系性作為基礎(chǔ)和前提，結(jié)合物理實驗基礎(chǔ)知識，將工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)等各個學(xué)科的知識點整合起來，使得學(xué)生在思考和探究中積極主動地參與到理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新校本實驗課程的學(xué)習(xí)中來。

（三）開展生活化學(xué)習(xí)模式

教師在開發(fā)實驗校本課程的過程中，還應(yīng)緊緊圍繞新課程改革背景下的物理實驗教學(xué)目標，并立足于物理實驗與實際生活之間存在的天然性聯(lián)系，堅持“生活即教育”的原則，精心設(shè)計具有生活化的實驗校本課程，以保證生活化實驗教學(xué)模式的開展。一方面，教師可結(jié)合物理實驗內(nèi)容，以實際生活作為載體，借助生活中常見的素材和資源，設(shè)計高中物理STEAM校本課程，讓學(xué)生“走進生活”，積極參與各項生活化的物理實踐活動。物理實踐作為物理實驗中最為重要的組成部分，可促使學(xué)生在實踐的參與、體驗的過程中感受物理實驗的價值，并發(fā)展自身的綜合素養(yǎng)。另一方面，在STEAM理念下，教師應(yīng)結(jié)合新課程改革背景下的物理實驗教學(xué)目標以及鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢，將學(xué)校所在地區(qū)的歷史、項目、鄉(xiāng)土資源作為依據(jù)，創(chuàng)設(shè)實驗校本課程，最終促使學(xué)生在接近生活的實驗校本課程中完成物理實驗的高效學(xué)習(xí)[3]。

（四）構(gòu)建與其相適應(yīng)的實驗教學(xué)評價體系

在STEAM理念下，教師在創(chuàng)新實驗校本課程的過程中，應(yīng)立足于高中物理實驗教學(xué)評價的現(xiàn)狀，結(jié)合新課程改革背景下物理實驗教學(xué)的要求，不斷更新、完善實驗教學(xué)評價體系，使其與STEAM理念下實驗校本課程開發(fā)中的教學(xué)要求相適應(yīng)。基于此，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變以往借助考試對實驗教學(xué)進行評價的現(xiàn)象，取而代之的是借助打分、課程評價表的模式對學(xué)生開展評價。另外，在對學(xué)生物理實驗學(xué)習(xí)效果進行評價的過程中，評價的標準不再以結(jié)果作為唯一的評價標準，將學(xué)生在實驗課程中的日常表現(xiàn)、團隊協(xié)作能力、動手實踐能力、成果達成水平、實驗報告的完成情況等納入實驗教學(xué)評價中，使得實驗教學(xué)評價標準更加多元、全面，能夠?qū)W(xué)生的物理實驗學(xué)習(xí)狀況精準地體現(xiàn)出來。教師在優(yōu)化實驗教學(xué)評價的過程中，還應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位，將學(xué)生納入教學(xué)評價的過程中，引領(lǐng)學(xué)生完成自我評價、小組互相評價，教師則在此基礎(chǔ)上再對學(xué)生開展綜合性評價，使得教學(xué)評價模式更加全面、客觀。

三、結(jié)語

綜上所述，新課程改革給物理實驗教學(xué)提出了更高的要求，傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)中的弊端日益暴露，難以滿足新課程理念下的實驗教學(xué)需求?；诖耍處煈?yīng)緊緊圍繞核心素養(yǎng)下的物理實驗教學(xué)目標，結(jié)合STEAM課程理念的內(nèi)涵，分別從項目、聯(lián)系、生活作為切入點，設(shè)計物理創(chuàng)新實驗校本課程，優(yōu)化物理創(chuàng)新實驗教學(xué)，不斷提升高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)的時效性。

參考文獻：

[1] 李夢麗.基于STEAM課程理念的IYPT實驗探究[D].華東師范大學(xué)，2019.

[2] 車勇.Stem理念下高中物理創(chuàng)新實驗校本課程淺探[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2020（5）：126.

[3] 徐啟.基于STS教育理念下中學(xué)物理創(chuàng)新實驗的開發(fā)與實踐研究[D].江西師范大學(xué)，2018.