基于STEAM教育理念的初中物理课程创新与案例设计

王存海 杨军

【内容摘要】伴随现代教育的不断发展，物理课程的重要性得到凸显。课程知识与时俱进，教师也应该恰当选择教学方式，提高教学效率。STEAM教育理念成为教育界讨论的重要课题，得到了教师的普遍重视，本文将具体探讨基于STEAM教育理念的初中物理课程创新与案例设计，希望能为相关人士提供一些参考。

【关键词】STEAM教育理念;初中物理;案例设计

引言

时代浪潮助推教学理念创新，STEAM教育理念应运而生，为课程改革提供了一把金钥匙。STEAM教育是包括（Science、Technology、Engineering、Art和Mathematics） 多学科融合的综合教育。这一理念强调学科整合，在课程中渗透科学、技术等知识，实现学科之间的融会贯通。初中物理学科具有理论性，课程内容涉及范围较广，适宜应用STEAM教育开展教学。为了提升物理教学实效性，初中物理教师需要结合具体案例，探索STEAM教育理念的应用路径。

一、基于STEAM教育理念创新初中物理课堂的必要性

1. 传统教学理念存在不足

应试教育已经成为过去时，其弊端已经得到了实践的检验。我国开展了教学体制改革工作，物理课程改革已经是箭在弦上。但不可否认的是，仍有部分教师秉持传统教学理念，以物理教材作为教学的全部依托，强调理论灌输和技能培养，导致课堂理论性较强，学生的学习兴趣薄弱[1]。因此，银川市实施“推进课堂变革，提升教学效率”工程，重塑师生角色，重组课堂结构，重建学习文化，重设教学支点，切实提高课堂教学效率，促进学生的全面成长。为了响应课改号召，初中物理教师需要打破传统教学模式的封锁，寻找新的教学方式，形成新的教学理念。STEAM教育理念是时代的产物，也是教育发展的产物，将这一理念应用在物理教学中，能够跨越学科界限，促进学生成长。

2. 推动初中物理课堂革新

在课程改革的大背景下，初中物理教师实际上承担了一定的工作压力。如何革新传统课堂，形成新的教学体系，成为教师关注的重要问题。基于STEAM教育理念的物理课程具有创新价值，无论是教学内容还是教学方式都有所调整，可以迎合新课改的需要[2]。美国教育者最早对STEAM教育理念展开了分析，构建了相应的教育模式，并将实践探究和工程设计作为其中的重要内容，肯定了情境的重要作用。美国教育者的研究成果为我国STEAM教育理念的实际应用提供条件，推动了初中物理课堂的革新。

二、基于STEAM教育理念创新初中物理课程创新与案例设计

人教版八年级上册“自制照相机”利用凸透镜成像原理，为学生提供了照相机的制作路径。在课下让学生查找了与照相机制作的相关资料，了解了最新的凸透镜成像技术。理论内容相对丰富，学生理解稍显困难。为了深化学生对课程内容的认识，以STEAM教育理念作为依托，设计了以下教学案例。

1. 器材准备

多媒体教学设备、凸透镜、尺子、纸盒、纸筒、剪刀

2. 结构设计

为了辅助学生后期的自主实践，先利用多媒体设备，播放了凸透镜成像技术的视频资料，并介绍了凸透镜成像技术在工业领域的应用，创设了真实的教学情境。在情境创设后，引导学生对问题进行了探索，即“如何制作照相机”。同时对学生进行简单分组，设定了模型制作的任务，要求学生合力设计出照相机模型，并为学生提供必要的模型制作材料。

3. 展示优化

教师对学生的任务行进情况进行分析，考察了学生模型制作的准确性，并为学生介绍具体的概念知识，让学生参考教材中的知识点，以科学知识体系作为模型建构的基础[3]。在概念教学完成后，要求学生进行统一讨论，发现在模型制作过程中的问题，并分析各个小组的设计方案，对出现问题的方案进行修改。小组成员在教师修改方案后阐释自己的所思所想，进一步优化设计构想。具体的照相机制作流程如下：第一，粗测凸透镜的焦距L;第二，找一个合适的纸盒，宽度小于L;第三，在纸盒侧面按凸透镜大小剪出一个圆孔，另外一个侧面剪一个略大的方孔，在方孔上蒙上半透明的塑料膜;第四，用略厚一点的不透明纸把凸透镜卷起来，长度约等于L-a，在一端装上凸透镜，再做一个圆纸筒，直径略小于镜头，一端沿着高度方向竖直剪10几个小口并展开，像向日葵那样，把这个纸筒插入纸盒的圆孔，剪开的部分粘在纸盒内壁上。

4. 方案实施

教师及时解答学生存在的疑惑，引导学生开展手动操作，使学生在方案实施阶段安全使用各种材料，提高项目制作水平。教师依靠STEAM理念整合各个学科的基本观点，包括科学观点、技术观点、艺术观点等等，并正式开始制作照相机模型。

5. 科学评价

小组成员合力制作照相机，教师对制作全过程进行评价，并为小组成员提供修改意见。教师组织各小组统一进行照相机测试，根据测试结果优化模型，并投票选出其中最好的模型作品。

结论

综上所述，STEAM教育理念已经成为教育界最热的话题之一，为了推动初中物理教学体制改革，以创新型教学理念助力学生发展，物理教师应该把握STEAM教育理念的内涵，在物理课堂上融入多门学科的知识，为学生提供更多实践操作的机会。

【参考文献】

[1]何鹏.STEAM课程作为传统初中物理教学有益补充的实践与思考[J].物理教学，2019，41（1）：51-54+65.

[2]卢晓琦，秦健.基于STEAM理念的小学机器人项目教学实践——以LEGO机器人“驾考宝典”项目为例[J].中小学电教，2018（Z2）：76-79.

[3]楊珍珂，贾伟尧.基于STEAM教育理念的初中物理课程创新与案例设计[J].物理教学探讨，2018，36（3）：21-22+24.

【本文系宁夏第五届基础教育教学课题研究：《基于STEAM教育的初中学段校本课程开发与实践研究》（课题批准号：JXKT-ZH-05-002）研究成果。】

（作者单位：宁夏银川市第六中学）