基于STEAM理念的“初中物理家庭创新实验”策略研究

    摘 要：基于steam理念的“初中物理家庭创新实验”是在STEAM理念指导下，通过实践得真知。通常，物理实验教学是在实验室或教室利用给定器材，在教师的详细指导下一步步进行，对学生的创造性思维培养有限。STEAM理念主张物理实验走进生活，让学生在日常生活中自己动手做物理实验，这样能够有效地培养学生的创新意识和创新思维，提高学生的创新能力。文章通过学生在STEAM理念下进行“初中物理家庭创新实验”的具体表现，研究如何培养学生的独立思考能力、实践能力、创新思维能力等科学素养。

    关键词：STEAM理念;“初中物理家庭创新实验”;策略

    中图分类号：G633.7?文献标识码：A?文章编号：2095-624X（2020）27-0053-02

    引言

    在经济全球化的趋势下，世界各国的人们可以资源共享，并掀起了知识全球化的浪潮。与一味靠机械记忆或大量公式运算解决问题的应试教育不同，STEAM教育理念让学生开发利用身边有限资源，实现学习和生活的有效融合，提倡走出课堂、走出校园，进行高效探究性学习。我国的教育也在随着时代进行不断的改革，初中物理实验与其他学科技术创新性地结合使课堂远比传统课堂更丰富、更高效。这种实践教学将教材内容和学生能力更好地结合。本文基于STEAM理念对初中物理课程进行创新设计，并提出具体的教学策略。

    一、STEAM理念和“初中物理家庭创新实验”的特点

    1.学科交叉，增强综合性

    STEAM教育通过将不同学科内容融合让课程综合性更强，这种学习可以让学生更充分、更灵活、更全面地掌握学习内容，学习结构也能够更加系统化，增强了学习的乐趣，拓宽了学习的范围。并且这种教育方式可以将课本内容和实际生活相关联，从而进一步促使学生将理论知识转变为个人能力，达到学以致用的目的。

    2.注重体验性，增强创造性

    STEAM教育具有特征的教育理念就是最终学生动手实践，并且在实践过程中对学生出错持包容的态度，目的是更好地激励学生勇敢地进行尝试，并进行独立的思考，提出不同的想法，在学习过程中养成独立、自信的学习习惯。在这一点上，与传统的一切以标准答案为准的教育大不相同。STEAM教育对学生创新能力的培养极其重视，其深刻地了解创造力对学生以及社会的影响。STEAM教育能够解放学生的天性，培养独立思考能力、动手实践能力和创新能力，在解决问题时激发学生相互合作意识，引导学生如何努力取得“双赢”。“初中物理家庭创新实验”具有开放性、趣味性、创新性等特点，主要开展方式由教师团队根据教学目标，结合学生的生活环境、学习特点等方面的差异和多年的教学经验，给学生个人或学习小组分配不同的课下“微实验”。学生自己设计实验方案，利用有限的资源开展实验，根据实验现象和实验结果总结实验结论。这种教学方式能够极大地提高学生的动手实践能力和自主思考能力，让学习不限于书本，能提高学生的学习能力，改变学生的生活方式。

    3.增强艺术性，培养学习兴趣

    STEAM教育的艺术性其实是对教学中科学的重视，在教学中融入人文科学和社会科学，如在教学中介绍科学、技术或工程等相关历史，从而激发学生兴趣。我国的应试教育将学校、家长甚至整个社会的注意点都引向学习的最终成绩上，从而忽略了对学生学习兴趣的激发。在学习的过程中，培养学生专注学习的习惯，独立思考的能力，发现问题和解决问题的能力，这就是STEAM教育方式在学习阶段中注重的方面，显而易见，它更注重学习过程和学生能力提升而不是学习的结果本身。这在一定程度上减轻了学生学习压力，从而让学生全身心投入到学习中，对学习充满兴趣并获得满足感。

    二、国内外教育对比分析

    1.以STEAM理念为基础的国外教育

    在一些发达国家，教育专家主张采用科学走进生活的STEAM教学方式，鼓励学生独立思考生活中的现象和问题，让学生感知到自然生活中的科学之美，使学生的目光不止停留在实验室和书本上，通过实践发现探索生活中的科学现象，体验科学的魅力。

    2.国内传统教育

    目前国内大部分教学模式局限于教师传授、学生被动接受，且大多纸上谈兵，效果不尽如人意。国内教师主张“好记性不如烂笔头”，原意是想增强学生的知识记忆能力，本没有错，逐渐却演变为学生只是完成任务式地记下知识内容但理解不够深刻。从某种意义上来说，也暴露了传统教育的一些弊端。在初中物理实验等环节上，国内普遍重視程度不足。很多城市学生的实验条件也十分有限，只是按照大纲安排部分实验，大量的时间用于理论学习;而一些偏远地区，因实验仪器设备不足，大多数学校只采用理论教学，取消了实验环节，这些都严重影响了学生的动手实践能力。

    三、培养策略及方法

    1.以学生为主培养独立思考能力

    在学生学习成长过程中，教师要发挥指明灯的作用，引导学生独立思考问题，自主地寻找解决问题的方法。基于STEAM理念的“初中物理家庭创新实验”研究中，学生不一定要先学习完整的理论再进行实验。可以根据学生自身的特点指点适合他们的课题，让他们先进行自我思考，研究不同课题应该如何进行探究，又该怎样利用有限的资源和手段，做出富有创新力的实验，教师听取设计，对安全性、可行性进行指导。学生再付诸行动，通过观察实验现象和实验结果，由个人或小组总结实验规律，得出初步的结论，在课上向同学、教师进行展示，教师根据学生实验的情况做出修正和点评，引发新一轮的讨论与改进，从而认识更为完整的理论。

    2.注重个体差异

    STAME教育课程是开放式的学习，这样就会使每个个体的进度不太相同，这个时候就需要教师针对不同的个体进行不同方式的指导教学。STEAM教育就是需要引导学生进行自主学习，在进行实验时以问题为引子引导学生进行主动的探索，这一点与传统教学相去甚远，课程效率会大大提升。当然在这个过程中要尽可能地观察每个学生不同的反应，然后进行有效的下一段教学。不过这种教学方法对于教师来说就会有很大的工作量，所以就需要提供一定的助学资源。这样不仅可以满足每个个体的不同学习需求，而且还可以减轻教师的教学负担。助学资源和形式也包括很多种，比如，学习视频、软件学习以及导学单，不同的方式起到的作用也不太相似，可以针对每个学生的习惯和方式进行选择，从而使学习效率最大化。这些助学方式也是为了更好地激发学生的学习兴趣，学生可以根据自己的研究进度和程度选择适合自己的学习资料。笔者结合实际经验得到，卡片式导学在作为助学资源时十分高效而且经济性强。这种方式就是通过将相关内容设计成卡片，发放到实验管理群内，让学生根据需求进行检索，进行自主学习。这种碎片化的学习可以穿插于实验进行中或者活动间隙中。由于它的内容简明扼要，学生使用时就可以很快地掌握学习内容。这种方式不仅降低了初中生实验探究的难度，也很好地满足了学生的差异化需求，同时也减少了教师的工作量和学生的重复劳动。

    3.情景化实验激发学习兴趣

    传统物理实验教学一般选择在实验室或者教室等固定的场所进行，相应的流程就是学生课前进行预习，教师进行课堂的讲解和引导，之后学生在课堂进行实验操作，最后就是提交相关的实验报告。整体的课程教学就是以完成课本实验为主，这种死板的按部就班的学习方式忽略了物理实验所提供的真实的实验环境，课程教学十分乏味，教学成果有限。家庭创新实验以学生为主体，教师根据学生的学习程度和学习情况合理选取合适课题，在家中或者某些公共场所完成相关研究，这样更贴近生活，能提高学生的积极性。STEAM教育侧重学生通过学习环境得到知识的教学方式，它注重相应的情景环境。中学物理实验的实验情景是自己创设情景化的实验教学环境。在进行家庭实验教学设计时，要注意设计中心，应该是学生而不是实验，所有的实验学习要围绕学生学习情况进行设计。以学生为中心就要关注学生的差异性，根据学生的差异性对教学方式进行选择，比如，微视频、资料库等来进行实验教学，激发学习兴趣，从而提高学生的学习兴趣和效率。

    4.基于STEAM理念的优势

    我国资深的教育学家做过一个调查研究，在某初中的普通班里随机选取30名学生，均分为两组，进行为期一个月不同教育理念所引导的学习。教师用STEAM教育理念引导A组学生进行学习。教师布置相关课题之后，鼓励学生自己动手设计实验、同学们之间相互探讨得出规律，激发学生的创造力和创新思维能力。教师用传统的教学方式对B组的学生授课。以教师讲解为主，学生课后做题来巩固学习的内容，学习过程中学生都是被动地接受。一个月的学习之后，同时进行试卷考试和实验考试，考试结果显示A组学生两个考试的平均成绩均高于B组学生。另外，A组学生可以自己设计一些课外实验，而B组的学生实验能力仅停留在教师讲过的实验上。因此，STEAM教育理念能够在激发学生创造力的同时让其自主探索学习，从而收到更好的效果。

    结语

    STEAM理念下的教育，让学生对实验、知识、科学的认知从书本和实验室走进了生活。学生通过自己的设计和实践总结发现规律，极大地提高了他们的自信心。相比于传统的教育理念，基于STEAM理念的“初中物理家庭創新实验”可以在提高学生动手能力的同时提高其自主思考能力和创新能力。创新与发展是如今社会的主旋律，培养一批富有创新思维意识的人才更是我们源源不断的动力。

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    课题项目：本文系江苏省教育科学规划2020年度课题“基于STEAM理念的‘初中物理家庭创新实验研究”（C-b/2020/02/31）阶段性研究成果。

    作者简介：陈峥嵘（1981— ），女，江苏南通人，中学一级教师，本科。