【摘" 要】STEAM教育理念的提出使中學物理教學能融合成一個整體，讓學生能從多個角度、融合多個學科進行探究學習，能使中學物理課堂教學同時兼?zhèn)潴w驗性、跨學科性及趣味性等特點。而5E探究式教學是以探究性教學和協(xié)作性學習為主的教學模式，其與STEAM教育理念的融合能使得其教學方向更加明確。

【關鍵詞】STEAM教育理念；中學物理；5E課堂

5E課堂教學脫胎于探究式教學，但是其不同的地方在于更注重協(xié)作性，能更深入地關注學生的學習狀態(tài)、小組協(xié)作狀態(tài)等，能夠及時反饋課堂教學的不足。5E教學能更細節(jié)化地踐行STEAM教育理念。

一、5E課堂教學的核心要點

如圖1所示，STEAM教育理念從基礎層到最高層逐步推動不同學科之間進行深度融合，強調了學習的終身性和整體性。而要實現(xiàn)STEAM教育框架中不同層級的內容，則需要對課程內容進行合理開發(fā)和設計。基于STEAM教育理念和5E探究式教學之間的共同點，總結出以下四個核心要點。

（一）體驗性

體驗性是指讓學生能切身體會開展物理探究學習的氛圍，完整地經歷思考、合作、探究、實踐和總結評價等環(huán)節(jié)。在整個過程中，必須由學生主動開展探索，教師不能憑主觀意愿干擾學生開展實驗，要起到引導和協(xié)助的作用。因此，為確保學生能在課堂中獲得良好的體驗，在構建中學物理5E課堂教學時要以學生為主導，教師要從旁引導學生發(fā)現(xiàn)問題，充分調動學生探究物理問題的積極性，賦予學生開展物理探究實驗的動力。

（二）趣味性

趣味性是5E課堂教學必不可少的重點。只有當學生能在物理探究的過程中找到學習的趣味性，才能讓其不斷地進行深度探索。學習層面的趣味性一般由兩個層面進行體現(xiàn)：一是學習內容足夠吸引學生，新奇的物理現(xiàn)象、有趣的物理實驗都能讓學生對物理學習產生更大的興趣。二是成就感。在日常學習中之所以有部分學生會出現(xiàn)偏科現(xiàn)象，就是因為學生在其所擅長的科目中感受到了成就感。成就感的產生來源于學生通過自己的努力完成了一些具有挑戰(zhàn)性的任務，從而獲得了肯定。因此，中學物理5E課堂教學的構建，在教學內容的設計上必須讓學生在感受到新奇趣味的同時還具備一定的挑戰(zhàn)性。

（三）協(xié)作性

協(xié)作學習是5E探究式教學模式的核心。所以在構建5E課堂教學時必須注重教學的協(xié)作性。簡而言之就是所涉及的教學內容及探究項目任務都必須讓學生以團隊形式進行探究學習，設計的項目任務屬性也應以團隊任務為主。在進行教學評價和學生的水平考查時，也應該充分考慮學生的個人表現(xiàn)及團隊表現(xiàn)，讓學生能重視與團隊之間的默契配合，讓協(xié)作學習成為課堂教學的常態(tài)。

（四）跨學科性

跨學科性是基于STEAM教育理念構建中學物理5E課堂教學的主要特色。STEAM教育理念強調知識融合的原因就是希望能培養(yǎng)學生產生靈活的遷移思維，不會被學科知識的表象所限制，能積極地將自己所學習的知識與其他的學科進行相互融合，通過觸類旁通的方式加深對該學科知識的理解，能有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，鼓勵學生從多個角度思考物理知識。

二、中學物理5E課堂教學構建策略

5E課堂教學構建的核心是解決問題，從而能使學生的學習過程呈螺旋上升，從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題，再到發(fā)現(xiàn)問題、拓展創(chuàng)新和綜合評價。因此中學物理5E課堂教學的構建可以沿著這一脈絡進行設計及課程內容開發(fā)，圍繞著參與、溝通、探索、拓展及評價這五個階段進行設計。

（一）構建真實情境，確定項目任務

真實情境是構建中學物理5E課堂教學的首要環(huán)節(jié)，讓學生能從具有真實性的情境中敏銳地發(fā)現(xiàn)生活中的物理問題，從而產生去了解該物理現(xiàn)象的欲望。因此，真實情境的構建需要教師和學生共同完成，教師利用多媒體平臺或者真實的實物埋下線索，學生則聯(lián)系現(xiàn)實生活，揭開隱藏在生活中的物理現(xiàn)象的神秘面紗，從而確定具體的項目任務。需要注意的是，通過構建真實情境所引出的問題必須具有一定挑戰(zhàn)性才能激發(fā)學生的探究動力。

以魯科版高中物理必修三《靜電力與電場強度》這章的“神奇的靜電”為例，這是以生活當中常見的靜電現(xiàn)象進行導入。教師可以先用問題引導學生思考，如靜電現(xiàn)象產生的原因是什么？生活中如何避免惱人的靜電現(xiàn)象等，先引導學生進行發(fā)散思考，以這些問題為線索聯(lián)系自己在日常生活中所見到的真實場景。為了能讓所構建的情境更直觀，教師可以使用多媒體視頻輔助完成情境構建。最后總結項目學習的具體任務：探究靜電產生的具體原因，提出避免生活當中被靜電到的情況出現(xiàn)的有效建議。除此之外，教師還可以嘗試將一些實物作為教學素材，如在學習《力的分解》時，教師可以將“不倒翁”玩具帶到課堂上，將其作為受力分析的對象，利用學生的感官接觸提升所創(chuàng)建情境的真實感。

（二）組建項目小組，開展團隊協(xié)作

5E探究式教學的核心是解決問題，并鼓勵學生進行相互協(xié)作，以協(xié)作學習共同開展探究。這樣的課堂教學模式既能營造良好的物理探究氛圍，又能讓學生互相激勵和共同進步，能讓學生針對物理探究的學習熱情持續(xù)更長的時間。

在引導學生組建項目小組時，教師要注重教學的藝術性，在分配小組時，既需要考慮學生能力之間的均衡，又需要考慮學生的心理特性。在初始分配小組時，教師可以按照學生的能力水平進行分配，其目的是保證各小組之間的水平相近，能盡可能地統(tǒng)一完成設置的項目任務，避免出現(xiàn)有的小組已經完成了項目探究，而有的小組卻遲遲沒有進展的情況。在小組分配完成之后，教師可以給各個小組留出一個星期左右的磨合時間，并且檢驗每個項目小組完成項目任務的具體情況和團隊配合度。在磨合階段結束后，學生能根據(jù)自己的意愿自由調換小組成員。要保證團隊的契合度，除了考驗學生的水平，還需要考慮到學生的性格等諸多因素，在度過磨合期之后再進行自由調配，讓學生能有調配團隊成員的自由度。

（三）開展探究實驗，進行實踐探究

基于STEAM教育理念下構建的中學物理5E課堂教學內容開發(fā)都應以探究實驗為主，鼓勵學生能以實踐探究的方式驗證自己所學習的物理知識。考慮到當前部分中學軟硬件不足，不能滿足自由開放實驗室和讓學生個人開展實踐探究的需求。因此針對學生所有開展的探究實驗都必須以團隊探究任務的形式開展。每個團隊申請使用實驗室和實驗器官時，都必須將實驗計劃、實驗器材使用計劃匯集成文本遞交給教師進行審批，教師在審批過程中要嚴格評鑒學生所設定實驗計劃的可行性，實驗計劃書通過后，教師才能夠批準學生使用實驗室進行實驗。

開放實驗室使用是構建中學物理5E課堂教學所需具備的硬性條件之一，設置這些申請的前置條件就是為了能夠讓學生端正自己的學習態(tài)度，珍惜每一次在實驗室開展物理實踐的機會，讓學生在進行物理探究時，能感受到嚴肅的學術研究氛圍，有效提升學生的學習體驗。

（四）鼓勵拓展創(chuàng)新，培養(yǎng)思維能力

STEAM教育理念重視學生的思維建構，所以強調跨學科知識統(tǒng)整的重要性，旨在讓學生能從多個角度去思考問題。因此在構建中學物理5E課堂教學時教師應有意地進行多學科知識的相互融合，并鼓勵學生發(fā)散思維，針對自己目前所掌握的物理知識，對于一些物理現(xiàn)象進行大膽假設，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

例如，在魯科版高中物理必修三中《恒定電流》一章中的“電流”這一小節(jié)，教師可以引導學生進行發(fā)散思考：電路就一定是金屬導線嗎？其他的事物是否也能形成電流通過的路徑？水果可以嗎？這些發(fā)散且大膽的物理假設能啟發(fā)學生靈活看待物理知識，不會被表象所限。為了驗證這些物理假設，教師可以積極組織學生進行有趣的小實驗。如“水果電池”實驗，用電池、小燈泡及若干導線和水果開展實驗。最終可以發(fā)現(xiàn)：以電池作為電源的小燈泡可以發(fā)亮，以水果作為電源的小燈泡同樣可以發(fā)亮。從而讓學生深刻地理解電流與導體之間的聯(lián)系。

除此之外，教師還可積極地將其他學科的知識與物理知識進行融合。如探究語文古詩詞當中所講述到的一些物理現(xiàn)象，通過跨學科的知識融合，能幫助學生發(fā)現(xiàn)物理學習的全新方向。

（五）采用綜合評價，反饋教學不足

中學物理5E課堂教學的構建改革了傳統(tǒng)物理教學對學生的評價體系。在傳統(tǒng)的物理教學中學生能體現(xiàn)自身能力的就是考試成績，教師能觀察學生整體表現(xiàn)的途徑有限，因此在傳統(tǒng)的評價體系當中是以學生的考試成績?yōu)橹?。而?E課堂教學中是以學生協(xié)作學習為取向的探究式教學模式，其在課堂教學中能充分展現(xiàn)學生的個人能力、團隊協(xié)作能力、探索實踐能力等，教師只有采用綜合評價構建全新的課堂教學評價模式，才能對學生當前的綜合能力進行客觀評價。教師可以應用多元評價主體的途徑對學生的整體表現(xiàn)給出評價，包括以教師為主體、以學生為主體，以及以學習團隊為主體，通過匿名投票或者書面評價等方式給出具體的評語。由不同的主體給出評價之后，再由教師進行綜合梳理，從而找出學生的學習特長及不足，最后再給予有效的教學建議，幫助學生找到適合自己進行物理學習的方法。

此外，教師還要積極采納學生針對課堂教學的意見，根據(jù)收集信息找出課堂教學的不足，與學生進行積極的交流討論，營造自由交流和諧討論的學術探究氛圍，構建能充分發(fā)揮本班級整體特色的課堂教學模式。

三、結束語

綜上所述，基于STEAM教育理念的中學物理5E課堂教學的構建核心方向在于給予學生深度探究物理現(xiàn)象的動力和平臺，讓學生在解決問題的過程中整合所學習的物理知識和實驗技巧，然后通過梳理總結，找出自己學習物理的正確方式，培養(yǎng)學生的物理探究學習思維。這一教學模式能有效地改善以往中學物理整體教學過于散亂、方向模糊的現(xiàn)狀，能引領學生參與物理探究的過程。

【參考文獻】

[1]李照枕.STEAM教育理念在中學物理教學中的融合與作用[J].中學科技，2023-07-05.

（本文系福建省教育科學“十四五”規(guī)劃2023年度課題“面向 STEAM 教育的中學物理5E教學及案例研究”研究成果，課題批準號：FJJKZX23-463）