浅析“STEAM+”理念下高中物理创新实验校本课程的开发和实践

柳向辉

摘 要：新时代背景下，国家、社会对创新型人才提出了更高的要求，学校在开展人才培养的过程中，应紧紧围绕STEAM理论，结合高中物理创新实验教学内容，积极开展物理创新实验校本课程的开发，促进学生在实验探究学习的过程中逐渐提升自身的实践操作能力、创新能力等。基于此，笔者以高中物理创新实验教学作为研究的中心，对当前物理实验教学的情况进行了简要的分析，并在此基础上结合STEAM理论，提出了实验校本课程开发的有效途径。

关键词：STEAM理念;高中物理;实验教学;校本课程;开发

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）01-0114-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.01.055

高中物理学科是建立在物理实验基础之上，在具体的教学中不仅仅要向学生传授各种物理理论知识，使得学生理解物理定律和现象，还要在学习的过程中激发自身的学习动机，发展自身实践操作能力，发散自身的思维，最终实现学生的全面发展。尤其是在新时代下的“创新型人才”培养目标，可将STEAM理念与高中物理实验教学有机结合起来，积极开展实验校本课程，提升实验教学的有效性，最终促使学生在这一过程中提升物理核心素养。

一、新课程标准下，高中物理创新实验教学现状解析

在高中物理課堂教学中，基于物理学科的特点，创新实验教学占据十分重要的地位，不仅仅是深化物理理论知识的重要途径，也是落实学生物理学科核心素养的关键点。但是在调查中发现，当前高中物理实验教学效果不甚理想，依然存在多种问题，集中体现在以下几个方面。

（一）教师教学存在的问题

教师作为实验教学的主要组织者，在创新实验教学的过程中存在以下几个问题：（1）对其重视程度不够。部分物理教师深受传统教学理念的束缚，将教学的重点集中在理论知识教学、解题教学中，认为物理实验可有可无，以致对其重视程度不够。（2）教学手段单一。部分教师在落实物理实验教学时，受到传统教学理念的制约，基本上都是以教材为中心，引领学生按照实验教学步骤和流程开展验证实验。如此一来，难以实现实验教学的价值，无法发挥学生的实践操作能力、创新能力等。（3）忽视了物理实验教学中理论与实践之间的有效结合。高中物理知识具有极强的抽象性、实践性，因此教师在开展实验教学时应将理论知识与实践有机结合到一起。但是部分教师在优化实验教学时并未意识到这一点，致使学生虽然完成了实验操作，但并未对其形成深刻的理解，难以达到既定的实验教学目标。（4）有些教师在强化实验教学时常常忽视学生的主体地位，致使学生处于被动状态，难以真正唤醒学生的实验兴趣。同时，教师在具体的实验中得出的数据、结论具有极强的随意性，根本无法落实学生科学精神的培养。

（二）学生学习存在的问题

学生是进行实验学习的核心，也是制约实验教学质量的关键点。但是在调查中发现，当前学生在物理实验学习的过程中存在以下几个问题：（1）针对实验仪器、测量仪器的使用，缺乏相关的使用规范，以致使用过于随意。（2）学生大多根据实验手册开展操作。如果条件稍有改变，就会导致学生手忙脚乱。（3）学生在开展实验学习的过程中没有依据实验步骤，最终得出相关的实验结论，而是依据课本上的内容，得出相关的实验结论。（4）在实验学习的过程中，受到传统应试教学理念的制约，学生不仅丧失了实验的兴趣，甚至逐渐出现了应付的现象，难以实现高质量的实验学习[1]。

二、“STEAM+”理念下，高中物理创新实验校本课程的开发和实践策略研究

基于STEAM教学模式中涵盖了“科学、技术、工程、艺术和数学”这五大学科，使得课堂教学超出了一科的范围。将这五个学科内的知识整合到一起，促使学生在学科融合学习的过程中提升和发展自身的综合能力，获得全面发展。基于这一育人理念，教师在优化实验教学时，应结合新课程改革背景下物理实验教学目标，结合STEAM教育理念，积极研发一套行之有效的实验校本课程，最终达到优化物理实验教学效果的目的。具体来说，在STEAM教育理念下，教师可从以下几个方面创新实验校本课程。

（一）开展项目学习模式

教师在创新实验校本课程的过程中可以结合STEAM的教育内涵，结合具体的实验教学内容、学生的实际情况等，积极开展项目化的实验校本课程。具体来说，项目实验学习模式又被称之为“PBL模式”，主要是引导学生积极主动参与到某一个项目活动中，对教师提出的相关问题进行调查、研究、解决，最终促使学生获得知识以及完成知识的建构，并提升和发展自身的综合素养。

在具体开展项目学习模式的实验校本课程时，应紧紧围绕项目学习模式的内涵从三个方面给予关注：（1）以物理实验教学目标作为依据。在STEAM理念下，教师在确定实验校本课程项目之前，必须要对新课程改革下的实验教学目标进行全面、深刻的理解与挖掘，结合具体的实验教学内容，突破物理学科的限制，精心设计能够涵盖其他学科的物理实验学习项目，最终促使学生在开展实验学习的时候能够灵活运用多个学科的知识，最终实现自身的全面发展。（2）教师在开发项目化实验校本课程的过程中，为了保障实验校本课程开发的效果，还应立足于学生的实际情况，确保教师所设置出来的实验项目，与学生已有的理论知识、学生的认知能力相适应。否则，一旦超出了学生的能力范畴，就会导致学生在实验学习过程中逐渐产生退缩的现象;反之，如果项目设置比较简单，就无法激发学生的兴趣。另外，为了强化项目实验校本课程开发的效果，教师在设置时还应立足于学生的兴趣爱好，确保设置出来的实验校本课程项目与学生的兴趣爱好相适应。（3）在项目实验校本课程中，为了完成既定的教学计划，教师在设计完实验校本项目之后，还应将其中涉及的理论知识、需要完成的任务、实验操作要求等进行明确，保证学生能够更好地参与到实验校本课程学习中[2]。

（二）开展联系学习模式

教师在开发实验校本课程的过程中，还应立足于STEAM理念下的育人内涵和要求，立足于各个学科知识之间存在的普遍性联系，设置具有联系的实验校本课程。在这一实验校本课程中，教师应引导学生以知识之间的相互联系性作为基础和前提，结合物理实验基础知识，将工程、技术、数学等各个学科的知识点整合起来，使得学生在思考和探究中积极主动地参与到理论联系实际的创新校本实验课程的学习中来。

（三）开展生活化学习模式

教师在开发实验校本课程的过程中，还应紧紧围绕新课程改革背景下的物理实验教学目标，并立足于物理实验与实际生活之间存在的天然性联系，坚持“生活即教育”的原则，精心设计具有生活化的实验校本课程，以保证生活化实验教学模式的开展。一方面，教师可结合物理实验内容，以實际生活作为载体，借助生活中常见的素材和资源，设计高中物理STEAM校本课程，让学生“走进生活”，积极参与各项生活化的物理实践活动。物理实践作为物理实验中最为重要的组成部分，可促使学生在实践的参与、体验的过程中感受物理实验的价值，并发展自身的综合素养。另一方面，在STEAM理念下，教师应结合新课程改革背景下的物理实验教学目标以及乡土资源优势，将学校所在地区的历史、项目、乡土资源作为依据，创设实验校本课程，最终促使学生在接近生活的实验校本课程中完成物理实验的高效学习[3]。

（四）构建与其相适应的实验教学评价体系

在STEAM理念下，教师在创新实验校本课程的过程中，应立足于高中物理实验教学评价的现状，结合新课程改革背景下物理实验教学的要求，不断更新、完善实验教学评价体系，使其与STEAM理念下实验校本课程开发中的教学要求相适应。基于此，教师应转变以往借助考试对实验教学进行评价的现象，取而代之的是借助打分、课程评价表的模式对学生开展评价。另外，在对学生物理实验学习效果进行评价的过程中，评价的标准不再以结果作为唯一的评价标准，将学生在实验课程中的日常表现、团队协作能力、动手实践能力、成果达成水平、实验报告的完成情况等纳入实验教学评价中，使得实验教学评价标准更加多元、全面，能够将学生的物理实验学习状况精准地体现出来。教师在优化实验教学评价的过程中，还应尊重学生的主体地位，将学生纳入教学评价的过程中，引领学生完成自我评价、小组互相评价，教师则在此基础上再对学生开展综合性评价，使得教学评价模式更加全面、客观。

三、结语

综上所述，新课程改革给物理实验教学提出了更高的要求，传统物理实验教学中的弊端日益暴露，难以满足新课程理念下的实验教学需求。基于此，教师应紧紧围绕核心素养下的物理实验教学目标，结合STEAM课程理念的内涵，分别从项目、联系、生活作为切入点，设计物理创新实验校本课程，优化物理创新实验教学，不断提升高中物理创新实验教学的时效性。

参考文献：

[1] 李梦丽.基于STEAM课程理念的IYPT实验探究[D].华东师范大学，2019.

[2] 车勇.Stem理念下高中物理创新实验校本课程浅探[J].科学咨询（教育科研），2020（5）：126.

[3] 徐启.基于STS教育理念下中学物理创新实验的开发与实践研究[D].江西师范大学，2018.