引言
从新高考物理题型设置来看,高考越来越重视学生解决问题的能力、创新思维、探究能力的考查,题型设置也更情境化和生活化。物理教师要想学生在高考中灵活应对,就必须以核心素养为目标,加强学生综合能力培养。STEAM 教育理念强调学科融合,突出学科知识与生活的关联,是有利于培养学生综合能力的。因此,高中物理教师要在高中物理教学中贯彻STEAM教育理念,引导学生探究、合作、实践,促进学生全面发展。
一、STEAM 理念在高中物理教学中的意义
物理是一门涉及多种学科知识的综合性课程,其具有极强的综合性和实践性,STEAM则是融合了多方导向的课程教育理念,符合高中物理教育特点,以STEAM教育理念为高中物理教育理论指导,有利于实现课程融合,促进课程联动化、教育综合化发展。具体而言,在高中物理教学中贯彻STEAM教育 理念具有如下积极意义:一是有助于学生创新思维发展。STEAM 教育起源于创新文化和创新精神,将 STEAM 教育理念运用到 教学活动当中就是为了鼓励学生大胆质疑和创新,突破各种条条框框的束缚。二是有助于提高学生实践能力。STEAM 教育理念主张开展实践活动,物理课程的学习本身也离不开观察、测量、操作等活动,物理教师在教学过程中采取STEAM 教育将会不断促进学生实践能力发展。三是有助于培养学生的人文素养。STEAM教育理念的核心在于学科整合,通过在物理教学中融入数学、信息技术等学科,既有利于调动学生学习积极性,强化学生感官体验,突破教学重难点,同时也有利于发展学生理性思维,提高学生解决问题的能力,并且让学生发现物理学科的人文性,最终达到促进学生人文素养提升的教学目的。
二、基于STEAM教育 理念的高中物理教学策略
(一)优化教学目标
目标是导向,没有目标就没有方向,没有方向的教学是无效的。新课改追求课堂效益,要求广大教师要积极运用有限的时间增加课堂教学效率。因此,高中物理教师必须优化教学目标的设计。那么,具体朝着什么方向优化呢?除了结合课程标准要求以及学生实际情况和发展需要之外,借助STEAM教育 理念也很有必要,从科学、技术、工程等不同的角度 挖掘不一样的教学侧重点,再结合学生实际情况优化教学目标,加强学生物理知识与技能的培养,引导学生经历学习过程和活动,同时关注学生情感态度与价值观的培养,真正将物理核心素养贯彻到物理教学过程中去。
例如,教学“曲线运动”时,可以渗透数学中的“曲线图像”,将物理与数学相结合。具体教学目标可设计如下:一是知识与能力目标,要求学生能够认识曲线运动,知道什么是曲线运动,理解其性质,掌握其运动条件,学用运用牛顿第二定律分析速度和合外力方向与曲线完全的关系;二是过程与方法目标,引导学生体验直线运动和曲线运动的不一样,促使学生积极观察、探究,掌握科学探究的一般方法,加强学生科学思维、理性思维培养;三是情感态度价值观目标,学生领悟曲线运动的和谐与美妙,感受生活中的曲线运动,激发学生探究欲望和好奇心,强化学生物理学习兴趣。
(二)融合信息技术
STEAM教育理念强调领域整合。技术就如同“万精油”,哪里需要哪里都可以有,技术可以于多个领域融合。所以,高中物理教师应加快信息技术与课程的融合,这不仅是STEAM教育理念的主张,也是课程改革的要求,更是促进教育信息化发展的重要举措。高中物理本身是一门具有较强抽象性和逻辑性的学科,学生学习难度大,难以对知识融会贯通,信息技术的应用能够很好地解决这些问题,将抽象知识具体形象化。尤其是实验教学中,信息技术还可以实现实验仿真模拟,将不可能对实验再现,加强学生直观感受和理解。
例如,教学“万有引力与航天”这一内容时,可以给学生插入视频——“日心说”,或者引导学生观看同步卫星运动模型,应用信息技术将抽象的物理规律转化为形象的物理现象,提高学生对物理概念、理论、规律的理解,促进学生物理建模能力发展。同时也以生动形象的真实案例激发学生的爱国情感。
(三)落实社会实践
培养学生科学态度与责任主要包括科学本质观、科学态度、社会责任等要素,这是物理核心素养的重要内容。社会实践是培养学生科学态度与责任的最佳方式,也是STEAM教育理念的核心所在,通过开展多样化社会实践,实现课堂延伸拓展的同时拓宽学生知识面,引导学生走向生活,在真实的情境中发现物理问题,运用物理知识解释生活现象,解决实际问题,从而达到促进学生综合能力发展的教学目的。例如,结合教材内容,设计“物理学与日常生活”二级主题实践活动,进一步指导和规范了学生自觉遵守科学伦理的行为,加强学生节水减排、环保出行、低碳生活等节能环保意识,倡导安全与健康生活;开展“物理学与社会发展”主题实践活动,结合我国北斗卫星、“墨子号”量子卫星、神舟飞船、天宫空间站、福建舰、蛟龙号潜水艇等科技成就的介绍,激发学生探索自然的内在动力,增强中华民族自豪感,自觉承担起实现中华民族伟大复兴历史使命;开展“物理史与物理学家”主题实践活动,引导学生了解赵忠尧、钱学森、邓稼先等科学家的先进事迹、杰出贡献和爱国情怀,以及他们在科学研究领域具有的严谨认真、实事求是、持之以恒的优秀品质和治学态度,培养学生科学态度与责任担当。又如,开展“家庭用电”实践调查活动,要求学生自行调查各自家庭一个季度的用电量,尝试分析家用电器的功率和耗电量,归纳总结出节约用电的方法,并设计一份计划书,加强物理知识与生活关联,促使学生走向生活实践,运用物理知识解决生活问题。
总结
简而言之,STEAM教育理念有别于传统教学模式,其更关注学科的综合性、人文性、实践性,需要物理教师在教学中科学设计教学目标,创新教学方法,优化教学活动,加强学科整合,联动生活实践,着力于学生核心素养,提高学生物理学习能力。
参考文献:
[1]基于STEAM的高中物理核心素养培育——以“桥梁模型创意赛”为例[J].陈荣天.物理教师.2021(09)
[2]STEAM理念下高中物理与技术学科有效融合的实践研究[J].容兰.安徽教育科研.2020(15)
[3]STEAM项目式学习融入高中物理的模式构建与探索[J].李展华.湖南中学物理.2022(05)