黃飛
摘? 要:初中物理是一門綜合性課程,STEAM 教育理念運用到初中物理教學中,將極大地促進學生實踐能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。
關鍵詞:STEAM;初中物理;教學
STEAM教育成為各國培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要策略。我國各學段單科知識的教育能力很強,但各學科知識有機整合解決實際問題的能力不足,STEAM 教育的核心是綜合運用各科知識進行有機整合,解決實際問題。
一、基于STEAM 教育理念的初中物理教學模式構(gòu)建
STEAM教育旨在通過綜合運用各學科知識,創(chuàng)造性地解決實際問題,培養(yǎng)學生的 STEAM素養(yǎng)。根據(jù)我國初中生特點及初中物理課程標準要求,結(jié)合STEAM教育理念,構(gòu)建初中物理STEAM教學新模式。
(一)教師創(chuàng)設教學情境,吸引學生進入課堂
好的教學情境能激發(fā)學生學習興趣,激勵學生進行深入探究。教師在采用 STEAM教學時要巧妙創(chuàng)設教學情境,把學生從無所謂的學習狀態(tài)轉(zhuǎn)化為迫不及待地想探究物理現(xiàn)象、規(guī)律的學習沖動。初中生好奇心強,想法五花八門,但是具有好玩的天性,從課外轉(zhuǎn)入課堂集中注意力學習需要一個緩沖段,因此,教師在展開教學時創(chuàng)設能激發(fā)學生興趣的教學情境,必能激發(fā)學生的奇思妙想,為教學的順利開展提供保障。
(二)基于課程標準,提出探討問題
問題是貫穿STEAM教學的主線,以問題為導向,讓學生在實踐中獲取知識、理解知識以及運用知識。教師要在課程標準基礎上,選擇難度適中適合學生探討的物理問題。初中物理課程內(nèi)容貼近學生生活,學生對物理問題有一定的感性認識,因此易于激發(fā)學生進一步探究。
(三)引導學生分組收集資料,設計實驗方案
STEAM教學一般采用小組合作學習方式,學生在明確探究的問題后,小組分工合作收集相關資料,并設計實驗方案。實驗方案的設計要根據(jù)研究主題的不同而變化。如果是驗證型的實驗,要確保結(jié)果的可觀察性及可量化性,如果是制造型的實驗則要考慮材料的可獲取性,如果是創(chuàng)造型的實驗則要考慮其創(chuàng)新性。
(四)幫助學生構(gòu)建STEAM 知識框架,評估實驗方案
初中生綜合運用知識、協(xié)調(diào)知識的能力不足,教師要幫助學生構(gòu)建STEAM 綜合性知識框架,讓學生明白解決問題的切入點,知道可以利用已有的哪些知識設計對策。同時,初中生思維靈活,想法大膽,會存在奇思怪想,想法太超前或不切實際會直接影響實驗的順利進行,因此,教師必須對學生設計的實驗方案進行評估,如實驗方案可行性不強則指導學生重新設計,確保各小組的實驗方案科學合理。
(五)指導學生進行實驗,記錄實驗過程
學生在實驗方案通過后,依據(jù)實驗方案設計步驟進行實驗,這個過程中,學生要集中注意力觀察實驗現(xiàn)象,并記錄實驗結(jié)果。對實驗過程中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象要及時記錄,以便討論原因并進行深入研究。如實驗結(jié)果并不是預想的或?qū)嶒灍o法正常進行,則需要重新設計實驗方案,再進行實驗操作。
(六)小組分享實驗結(jié)果
實驗順利結(jié)束后,各小組可通過匯報、小制作、小視頻等形式進行交流,交流形式可根據(jù)研究主題性質(zhì)自由選擇。在交流分享過程中,各小組不僅可以看到彼此實驗設計的優(yōu)勢,而且可以互提意見,不斷完善實驗過程,實驗中存在的疑點大家互相探討、共同解決。小組分享的過程不僅給學生展示自我的機會,而且學生的表達、溝通等能力也得到鍛煉。
二、基于 STEAM 教育理念的初中物理教學案例設計
初中物理是一門實踐性、綜合性很強的學科,將其與 STEAM教學相結(jié)合,讓學生在做中學、創(chuàng)中學,在物理實踐中理解知識,運用物理知識分析物理現(xiàn)象、解決實際問題,激發(fā)學習物理知識的興趣,培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新精神。本文結(jié)合初中物理 STEAM教學模型,從電路結(jié)構(gòu)與組裝內(nèi)容為例進行教學設計。
本節(jié)實踐內(nèi)容將選擇人教版“串聯(lián)與并聯(lián)”。在電路結(jié)構(gòu)與組裝課堂教學中,教師可通過 STEAM 教育應用,讓學生從另一個角度去審視新的科學技術。首先,通過情境創(chuàng)設,引入問題。教師可通過多媒體或者是事物,演示玩具小車運動,并提出課堂教學任務。該環(huán)節(jié)的實施不僅能夠吸引學生課堂注意力,而且能夠激發(fā)對物理知識的興趣,在合理引出串并聯(lián)電路課題的同時,凸顯出生活中的物理。其次,協(xié)作探究,設計出研究方案。即:讓學生以小組為單位,在小組內(nèi)通過相互探討,利用既有導線與 LED 燈泡等器材,自主動手連接,并完成實驗。教師在此過程中則需要走進每個小組,針對小組連接實驗錯誤的地方給予修正。這一教學過程主要是希望學生在完成規(guī)定電路連接的同時,對串聯(lián)與并聯(lián)電路概念有深入了解,旨在體現(xiàn) STEAM 教育中的 technology(技術)思想。然后在完成串并聯(lián)電路連接后,教師則需要選取一兩個小組的連接電路進行解釋說明,讓學生明白自己連接的線路屬于哪種類型。進而在讓學生從對電路連接的感性認知上了解串聯(lián)與并聯(lián)定義的同時,體現(xiàn)出STEAM 教育中的 science(科學)思想。再次,工程設計;教師可通過對學生的引導,讓學生學會利用馬達或者是齒輪等已有的實驗器材結(jié)合串聯(lián)與并聯(lián)電路概念,嘗試連接電路組裝小車,讓小車能夠正常行駛。這一教學過程不僅能夠讓學生做到學以致用,而且能夠體現(xiàn)出 STEAM 教育中的 engineering(工程)思想。最后,進行評價。評價是課堂教學中不可缺少的重要組成部分。在教學評價上,除了需進行教師評價外,還應讓學生進行小組之間的評價、自我評價等。只有這樣才能讓學生在自我評價與相互評價中正確反思實驗中出現(xiàn)的問題,并及時采取有效措施彌補,深化自己對該知識內(nèi)容的理解。
三、結(jié)束語
隨著新時代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,STEAM 教育理念隨之應運而生,且得到了人們的高度重視與廣泛應用。通過上述對該方面內(nèi)容的深入研究可知,STEAM 教育在初中物理的實踐不僅能夠改善傳統(tǒng)教學存在的弊端,而且能夠在優(yōu)化教學質(zhì)量,激發(fā)學生物理興趣的同時,豐富 STEAM教育研究。
參考文獻:
[1] 胡瑩瑩.基于 STEAM 教育理念的八年級物理教學實踐與研究[D].安慶師范大學,2019.
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