摘?要:新教學(xué)理念要求我們能夠以學(xué)生為主體,培養(yǎng)學(xué)生的主體性地位。在初中物理教學(xué)的過(guò)程中,結(jié)合新教學(xué)理念和教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)方向,我們應(yīng)充分培養(yǎng)學(xué)生聚焦問(wèn)題、解決問(wèn)題、延伸問(wèn)題的能力,從而充分的培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。STEAM理念作為一種新型教育理念,在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。本文將針對(duì)初中物理課程教學(xué)過(guò)程中在STEAM理念的指導(dǎo)下如何進(jìn)行教學(xué)模式的創(chuàng)新進(jìn)行分析,針對(duì)初中物理教學(xué)提出了課程設(shè)計(jì)改進(jìn)方法,以期通過(guò)本文研究STEAM理念在初中物理課程教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用,借助于STEAM理念更好地培養(yǎng)出綜合素質(zhì)全面發(fā)展的新時(shí)代人才。
關(guān)鍵詞:STEAM理念;初中;物理教學(xué);課程改進(jìn)
STEAM理念是美國(guó)為了維持國(guó)家的可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力從而提出的新型教學(xué)理念,該理念一經(jīng)提出在全世界范圍內(nèi)引起了重要的影響。STEAM理念主要包括科學(xué)將科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Arts)、數(shù)學(xué)(Mathematics)等學(xué)科,在該STEAM理念下進(jìn)行人才戰(zhàn)略的部署,從而使培養(yǎng)出的人才能夠充分適應(yīng)科技發(fā)展的需求。STEAM理念在我國(guó)的實(shí)施尚處于初級(jí)階段,在物理學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中借助于STEAM理念的指導(dǎo),要求培養(yǎng)學(xué)生能夠跨學(xué)科重應(yīng)用,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。本文立足于物理學(xué)科,結(jié)合STEAM的教學(xué)特點(diǎn),以求使物理課程能夠充分的聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活,同時(shí)培養(yǎng)出學(xué)生能夠跨學(xué)科、跨知識(shí)領(lǐng)域解決相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,進(jìn)一步突出學(xué)生的中心和主體地位,全面提高我國(guó)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。基于此,目標(biāo)針對(duì)物理課程設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)分析,對(duì)于全面提升現(xiàn)階段的初中物理課教學(xué)質(zhì)量,對(duì)培養(yǎng)新時(shí)代的人才擁有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、 STEAM理念下課程的改革模式分類(lèi)
(一)驗(yàn)證性模式
驗(yàn)證性STEAM教育模式應(yīng)用的目標(biāo)設(shè)計(jì)是為了讓學(xué)生能夠通過(guò)明確結(jié)果驗(yàn)證學(xué)習(xí)過(guò)程,其核心內(nèi)容是為了培養(yǎng)學(xué)生能夠針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法進(jìn)行驗(yàn)證和分析,而并非驗(yàn)證學(xué)習(xí)結(jié)果。因此在引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)STEAM理念指導(dǎo)下的驗(yàn)證型模式進(jìn)行應(yīng)用時(shí)應(yīng)明確以下基本步驟,首先應(yīng)明確問(wèn)題,然后針對(duì)問(wèn)題制訂出設(shè)計(jì)方案,然后再針對(duì)設(shè)計(jì)方案對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估,評(píng)估合格以后實(shí)施,完成針對(duì)相關(guān)的方案進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,最后分享實(shí)施過(guò)程得出結(jié)論。
(二)探究型模式
探究型STEAM教育應(yīng)用模式的目標(biāo)主要是為了讓學(xué)生能夠通過(guò)綜合運(yùn)用STEAM理論知識(shí),去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并針對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探究解決,該模式的應(yīng)用核心主要是讓學(xué)生能夠針對(duì)相關(guān)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行探索研究,其實(shí)施的基本步驟是首先發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后收集相關(guān)資料針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,分析以后找到相關(guān)的理論進(jìn)行解釋?zhuān)詈蟮贸鼋Y(jié)論分享并反思學(xué)習(xí)成果。
(三)制造型模式
制造型STEAM模式的應(yīng)用主要是讓學(xué)生能夠通過(guò)綜合運(yùn)用STEAM理念和相關(guān)知識(shí)完成對(duì)現(xiàn)有和客觀(guān)存在的事物進(jìn)行實(shí)際研究和改良,其主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,該模式的應(yīng)用分為情景引入指導(dǎo)、模仿知識(shí)分析協(xié)同改進(jìn),然后針對(duì)成果進(jìn)行反思。
(四)創(chuàng)造型模式
創(chuàng)造型STEAM模式的應(yīng)用目的是讓學(xué)者能夠通過(guò)行學(xué)科集群知識(shí)的綜合應(yīng)用對(duì)新知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新,以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維開(kāi)拓創(chuàng)新思想。創(chuàng)新模式的應(yīng)用首先應(yīng)通過(guò)情境引入引導(dǎo)學(xué)生擁有創(chuàng)新的意識(shí),然后通過(guò)創(chuàng)新引導(dǎo)和協(xié)同設(shè)計(jì),最后使學(xué)生能夠針對(duì)創(chuàng)新出來(lái)的新事物進(jìn)行驗(yàn)證并加以改進(jìn),最后針對(duì)成果進(jìn)行反思分享總結(jié)。
在STEAM教育理念下進(jìn)行初中物理課程教學(xué)改進(jìn),并不是引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造出一個(gè)新的學(xué)科,而是基于STEAM理念的引導(dǎo)使學(xué)生能夠?qū)⒈姸嗟膶W(xué)科進(jìn)行有效的結(jié)合,并在學(xué)科之間建立起互相連結(jié)的橋梁,將所學(xué)的各科知識(shí)能夠融合運(yùn)用,并通過(guò)實(shí)際案例將各學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用,使孤立、零散的各科知識(shí)得到有機(jī)的結(jié)合,與真實(shí)情景或者實(shí)際案例中解決實(shí)際事物,提高學(xué)生對(duì)各科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考創(chuàng)新,全面發(fā)展。同時(shí)STEAM理念下將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,而教師作為引導(dǎo)者和組織者、支撐者,為學(xué)生做出引導(dǎo),拋出一個(gè)問(wèn)題一個(gè)任務(wù)或者是一個(gè)項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的頭腦風(fēng)暴,然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索思考和研究,使課堂真正地成為學(xué)生的天地,將學(xué)生作為課堂的主人,而教師則作為一個(gè)輔助者,為學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行更好的服務(wù)。
二、 STEAM理念下初中物理課程設(shè)計(jì)改進(jìn)
(一)STEAM理念下的6E設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的課程進(jìn)行有效的改進(jìn)設(shè)計(jì),從而設(shè)計(jì)出能夠充分體現(xiàn)STEAM理念的特色STEAM課程,可以進(jìn)一步地體現(xiàn)STEAM理念的有效應(yīng)用,同時(shí)也為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)全面進(jìn)步,落實(shí)素質(zhì)教育改革和新課程實(shí)施而奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。6E設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式是以科學(xué)探究思維為指導(dǎo)方向,然后將工程設(shè)計(jì)實(shí)踐于學(xué)生的現(xiàn)有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行有效的結(jié)合,讓學(xué)生能夠通過(guò)洞察真實(shí)情景從而進(jìn)行探索研究和思考,提出相關(guān)問(wèn)題設(shè)計(jì)三關(guān)研究目標(biāo),在現(xiàn)有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)并結(jié)合教師的引導(dǎo)或許更深層次的知識(shí),通常情況下我們將6E設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式分為6個(gè)階段分層次遞進(jìn)開(kāi)展:1. 吸引階段,該階段是有效地吸引學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的動(dòng)機(jī),引導(dǎo)學(xué)生積極地參與課程設(shè)計(jì)活動(dòng),提高學(xué)生的積極性。2. 摸索階段,摸索階段是培養(yǎng)學(xué)生能夠基于現(xiàn)有的問(wèn)題和相關(guān)研究目標(biāo)有研究的能力,并構(gòu)建自我知識(shí)體系。3. 說(shuō)明階段,每一階段是通過(guò)教師的講解和學(xué)生的交流討論豐富相關(guān)的知識(shí)結(jié)構(gòu),從而細(xì)化設(shè)計(jì)方案。4. 建造階段,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合,在制造的過(guò)程中充分地用知識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,探索未知領(lǐng)域。5. 評(píng)估階段,通過(guò)評(píng)估充分地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。6. 擴(kuò)展階段,通過(guò)對(duì)學(xué)生的成果進(jìn)行精打細(xì)磨,使學(xué)生的知識(shí)與技能得到同步進(jìn)步,同時(shí)進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)面。
(二)課程設(shè)計(jì)改進(jìn)案例分析
本文將以九年級(jí)物理教材中關(guān)于“電磁相互作用與應(yīng)用”進(jìn)行課程改進(jìn)分析,教材中的內(nèi)容針對(duì)電磁應(yīng)用只是進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,要求學(xué)生通過(guò)課外查閱資料進(jìn)行發(fā)電機(jī)原理的自主學(xué)習(xí),然而學(xué)生通過(guò)自學(xué)對(duì)于發(fā)電機(jī)原理的理解仍然停留在淺顯層面,因此基于STEAM理念指導(dǎo)下針對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行物理課程設(shè)計(jì)改進(jìn),設(shè)計(jì)“發(fā)電機(jī)原理探究”的教學(xué)案例。
(三)教學(xué)環(huán)境準(zhǔn)備
該部分內(nèi)容需要在多媒體教室進(jìn)行教學(xué),以多媒體視頻設(shè)備和資源向?qū)W生進(jìn)行相關(guān)背景知識(shí)的介紹,將發(fā)電機(jī)的實(shí)際模型向?qū)W生進(jìn)行展示,同時(shí)每位學(xué)生配備有簡(jiǎn)單繪圖軟件的電腦,為學(xué)生準(zhǔn)備電流表、電壓表、電線(xiàn)、銅絲、玩具車(chē)輪、磁鐵、燈具、螺絲刀、橡膠管、剪刀、直尺、刀具等等。
(四)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情景
教師通過(guò)播放發(fā)電設(shè)備在生活中的實(shí)際應(yīng)用吸引學(xué)生的目光,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課堂情景中。學(xué)生通過(guò)視頻技術(shù)對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行探索研究時(shí),教師給予相應(yīng)的言語(yǔ)引導(dǎo),從而進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探索情景,然后結(jié)合相關(guān)內(nèi)容為學(xué)生制訂學(xué)習(xí)任務(wù)。將全班學(xué)生進(jìn)行科學(xué)分組,采用小組合作的方式進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),在老師的引導(dǎo)下準(zhǔn)備相關(guān)的材料和工具,并結(jié)合實(shí)際發(fā)電機(jī)設(shè)備繪制簡(jiǎn)易的模型圖。
(五)理論知識(shí)講解
當(dāng)學(xué)生完全進(jìn)入情境以后,并針對(duì)實(shí)際模型有了詳細(xì)的了解,此時(shí)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)理論知識(shí)講解,解除學(xué)生的疑惑,填補(bǔ)學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)了解不足的空白。并且采用多樣化的教學(xué)形式引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)和重要理論進(jìn)行交流探討,結(jié)合實(shí)際模型和設(shè)備在大腦中構(gòu)思設(shè)計(jì)方案。每組成員進(jìn)行小組討論分析,最終結(jié)合各小組的設(shè)計(jì)圖案派出代表進(jìn)行解說(shuō),在老師的指導(dǎo)下引導(dǎo)學(xué)生清晰地表達(dá)出設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)方法和制作工藝等等詳細(xì)的內(nèi)容。
(六)實(shí)踐操作
在完全相關(guān)的理論設(shè)計(jì)講解之后,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,引導(dǎo)學(xué)生正確的使用相關(guān)機(jī)械工具完成相關(guān)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,并針對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作過(guò)程中出現(xiàn)的困難和相關(guān)問(wèn)題給予有效的指導(dǎo)。最后結(jié)合學(xué)生改進(jìn)后的方案,采用STEAM理念針對(duì)各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行觀(guān)點(diǎn)整合,在系統(tǒng)知識(shí)的指導(dǎo)下進(jìn)行簡(jiǎn)易發(fā)電機(jī)制作。
(七)評(píng)價(jià)和優(yōu)化結(jié)果
完成相關(guān)的設(shè)備設(shè)計(jì)之后,進(jìn)行實(shí)際操作,首先由小組內(nèi)成員進(jìn)行評(píng)價(jià),在評(píng)價(jià)之后進(jìn)行不斷的改進(jìn)提升。然后開(kāi)展組與組之間的評(píng)價(jià),教師參與其中,引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)的遷移、設(shè)計(jì)創(chuàng)新等多個(gè)方面為學(xué)生進(jìn)行評(píng)論和指導(dǎo),并提出相關(guān)建議。最后以小組為單位在組間評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)的指導(dǎo)下再一次優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(八)知識(shí)拓展
以發(fā)電機(jī)原理模型為基礎(chǔ)進(jìn)行各學(xué)科知識(shí)的拓展,結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計(jì)改進(jìn)結(jié)果為基礎(chǔ),提出進(jìn)一步設(shè)計(jì)改進(jìn)的方向和目標(biāo),拓展學(xué)生的知識(shí)面,同時(shí)拓展學(xué)生的想象力和創(chuàng)新思維,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步靈活運(yùn)用,提高相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
三、 結(jié)束語(yǔ)
STEAM教育理念在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用符合素質(zhì)教育改革和新課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)理念指導(dǎo)下的新型教學(xué)方向,借助于STEAM理念的應(yīng)用,在物理教學(xué)的過(guò)程中充分融入現(xiàn)代化的教學(xué)理念和教學(xué)技術(shù),為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)多學(xué)科的學(xué)習(xí)背景,引導(dǎo)學(xué)生不斷的針對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用,全面提升學(xué)生的知識(shí)綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,從而通過(guò)物理學(xué)科的教學(xué)使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到全面的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育改革教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]楊珍珂,賈偉堯.基于STEAM教育理念的初中物理課程創(chuàng)新與案例設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)探討,2018,36(3):21-22+24.
[2]阿巖松,周欣彥.基于PBL的物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)研究——以初中物理《浮力》為例[J].教育現(xiàn)代化,2018,5(39):205-207+209.
[3]杲文秀.基于STEAM教育的初中科技活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[D].濟(jì)南:山東師范大學(xué),2019.
[4]黃麗.基于STEM教育理念的初中信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué),2018.
[5]龔道玉,占小紅.國(guó)內(nèi)外STEM教育的學(xué)習(xí)結(jié)果研究述評(píng)——基于熱詞的可視化分析[J].基礎(chǔ)教育,2019,16(4):32-44.
作者簡(jiǎn)介:劉世倩,甘肅省臨夏回族自治州,甘肅省臨夏回族自治州永靖縣太極中學(xué)。