基于STEAM教育理念下高中物理教学质量的提升路径探索.pdf

2023 年 03 月 第 05 期 辽宁青年教育教学134基于 STEAM 教育理念下高中物理教学质量的提升路径探索薛建新江苏省靖江高级中学 江苏 泰州 214500摘要：在新课程标准改革的背景下，培养学生的综合素养已经成为了教师在教学中重要的工作任务，STEAM 教育理念也受到了人们的广泛关注。从高中物理学科的教学中来看，学生学习的物理知识与实际生活之间存在一定的隔阂，所以，高中物理教师应当将 STEAM 教育理念应用到实际的教学中，进而使高中物理教学的质量得到提升。本文将从 STEAM 教育理念的内涵、基于 STEAM 教育理念下高中物理教学质量提升路径以及推进 STEAM 教育理念下高中物理教学的策略三个方面进行分析和论述。关键词：STEAM 教育理念；高中物理；教学质量；提升随着我国社会经济的发展和科学技术水平的提升，STEAM 教育理念的应用，在一定程度上能够对我国传统教育中存在的问题进行解决。STEAM 教育理念作为 STEM 教育理念的延伸，其主要是由 Science、Technology、Enginneering、Mathmatics 以 及 Arts首字母的缩写，代表着科学、技术、工程、数学以及艺术五个领域，其与高中物理学科核心素养之间存在着较为密切的关联。因此，在 STEAM 教育理念发展受到重视的背景下，高中物理教师也应当将 STEAM 教育理念融入到教学当中，借此提升高中物理教学的质量和效率，使学生得到全面的发展。一、STEAM教育理念的内涵STEAM 教育理念是科学、技术、工程、数学以及艺术的集合，科学主要包含自然、社会以及思维的知识体系，其在教学中的价值在于对客观事物的规律和现象进行解释的知识系统；技术泛指操作技能和方法，其在教学中的价值在于教师使用的课程资源以及学生在对知识进行学习与掌握中使用的方法和手段；工程是指对产品进行转化的过程，在教学中的价值在于对科学、技术、数学等进行应用的学习项目、实验或是问题等；数学是指借助数学语言对现实世界进行解释，其在教学中的价值在于对事物的数量关系和空间形式进行研究，进而得出结论；艺术主要包含人文学科、音乐、绘画等内容，其在教学中的价值在于激发学生的创新性思维，对学生的思维进行开发1。二、基于STEAM教育理念下高中物理教学质量提升路径随着新课程标准改革的深入，教育部门对高中物理教学提出了更高的要求，不仅仅要求其在教学活动中向学生传授物理基础知识，还应当重视学生对知识的构建以及探究的过程，由于高中物理学科与科学、技术、工程、数学、艺术等存在着一定的联系，因此，借助高中物理教学开展 STEAM 教育，则成为了高中物理教师的重要任务。（一）借助生活化问题情境，激发学生学习兴趣在高中阶段的教学中，课堂教学作为教师开展教学教学活动的重要途径，物理课堂教学活动对于培养学生的综合能力具有重要的作用。在 STEAM 教育理念的背景下，经常采用基于项目的学习以及基于问题的学习两种教学模式，而在高中物理课堂教学当中，通常是以问题为导向，开展高中物理教学活动。在高中物理课堂教学的过程中，提问作为开展课堂导入的重要方式，其能够极大程度上激发学生对本课内容的学习兴趣，进而使教学达到事半功倍的效果。物理学科作为一门自然科学学科，其主要是对生活中的现象进行解释和阐述，为了利用学生对自然生活中各种现象的好奇心和求知欲，借此提升高中物理教学的质量和效率，高中物理教师可以借助创设生活化问题情境的方式，拉近高中物理学科与生活之间的距离，避免出现理论与生活脱节的问题。以人教版高中物理教材必修一第四章运动和力的关系中超重和失重为例，高中物理教师在对本课进行教学时，教师可以将日常生活中常见的体重秤作为直观教具，让学生分别从蹲下、站起两个角度对自身的体重进行测量，并将这两份数据进行详细的记录，对体重的变化进行观察和分析，并引导学生对体重变化的原因进行研究，让学生在对问题进行探究的过程中，对其该物理原理进行激烈与掌握，帮助学生进行物理知识结构的构建2。（二）利用课堂物理问题，培养学生学习内驱力在对学生物理学习兴趣进行激发之后，为了使学生在课堂上的学习质量得到提高，高中物理教师应当辽宁青年 2023 年 03 月 第 05 期 教育教学135为学生布置课堂学习任务，将课堂交还于学生，使其通过独立或是合作的方式，对教师布置的学习任务进行思考与研究，进而对学生的学习内驱力进行锻炼和培养。在以往的高中物理教学中，课堂教学的氛围往往较为沉闷，学生在课堂上难以提起学习的兴趣，导致其学习效果受到一定影响。因此，为了为学生营造轻松、愉快的教学氛围，活跃课堂的气氛，高中物理教师应当结合课堂教学内容，进行学习任务的布置，使学生在与学生、教师的互动与交流当中，得到高中物理知识的积累与综合能力的锻炼。以人教版高中物理教材必修三第九章静电场及其应用中电场 电场强度为例，高中物理教师在对本课内容进行教学时，部分教师为了让学生对“电荷之间的相互作用”内容进行了解，经常会询问学生“为什么两个电荷之间会有力的作用？”，这一问题看似与课堂教学内容相关，但是由于学生缺乏对本课知识内容的了解，导致学生难以对教师的问题进行回答。而对于一些经验丰富的老师来说，其通常会询问学生“两个电荷没有接触为什么会产生相互作用力？之前有没有遇到没有接触就产生力的作用这种情况呢？”，借此让学生对“磁体之间的作用力”知识内容进行回忆，并且能够引导学生对这一问题进行思考，使学生对该问题的答案产生好奇，学生就会对问题进行讨论，学生的学习内驱力就会得到增强。而学生在对该问题进行自主探究或是合作探究后，会得出一些结论，这会使学生的学习成就感有所增强，进而使学生更加愿意学习高中物理学科，学生的学习质量也能够有所提高3。（三）引导学生解决疑惑，提高学生知识构建力学生在对物理知识进行探究之后，会得出自己的结论，但由于高中学生的能力有限，其得到的结论具有一定的片面性，其还会对一些问题存在疑惑，这就需要高中物理教师对学生的疑惑进行解决。而教师对学生的疑惑进行解答，并使不是让教师直接将问题的答案告诉学生，而是需要高中物理教师对学生的思维进行引导，更加关注学生答疑解惑的过程，通过逐步引导的方式，让学生自己说出答案，这样才能够使学生加深对该部分知识的理解与记忆，便于学生对该部分知识进行构建。以人教版高中物理教材必修一第四章运动和力的关系中超重和失重为例，学生在对人蹲下和站起时的状态变化进行分析，对体重秤测量体重的原理进行了解之后，学生仍然会对体重秤上数值的变化产生疑惑，这时候就需要高中物理教师对学生进行引导，引导学生从牛顿第二定律的角度对该问题进行思考，尝试让学生利用牛顿第二定律对该问题进行解释，借此让学生对超重与失重现象产生的本质进行了解，加深学生对本课物理知识的掌握。（四）设置高中物理项目，符合学生最近发展区在经过以上学习阶段之后，教师可以对物理知识进行迁移和拓展，为学生设置合适的物理项目，在对物理项目进行选择的时候，高中物理教师应当提前对学生的实际学习情况以及综合能力进行调查和分析，保证选择的项目与学生的实际学情相符，项目教学的目标也应当与学生的最近发展区相一致，借助物理项目，使学生进入到进的最近发展区。从整体来说，学生的学习质量和效率往往与学生的学习动机呈正比的关系，所以，高中物理教师在对物理项目进行选择时，应当针对不同物理基础的学生，为其设置不同难度的物理项目，这样能够激发全部学生的物理学习动机，使其乐于完成物理项目。以人教版高中物理教材必修三第十三章电磁感应与电磁波初步中电磁感应现象及应用为例，高中物理教师在对本节课的物理知识讲解完毕之后，可以进行物理项目的安排，让学生进行物理实验的设计，并对感应电流的大小进行判断，学生需要自行制作线圈并与小灯泡进行连接，使其形成回路，之后再将此贴快速的插入和拔出线圈，对小灯牌的明暗程度进行观察，进而对电路中感应电流的有无以及大小进行判断，对本节课学习的物理知识进行巩固4。（五）引入项目制作环节，培养学生创新创造力在高中物理教学中进行项目制作环节的引入，能够使学生实现跨学科知识的整合，并且对学生的综合能力进行锻炼和培养。但需要注意的是，引入项目制作环节并不是教师为学生布置项目制作的步骤，让学生按照教师的思路进行项目的制作，而是需要结合学生发展的空间，让学生按照自身对物理知识的了解，对物理项目进行自主制作，这才能够对学生的知识整合能力、创新能力、实践能力等进行锻炼和提高。因此，高中物理教师在引入项目制作环节之后，应当给予学生发挥自身能力的空间，让学生按照自己的想法进行物理项目的设计，在此过程中对学生的创造力、创新力、审美能力、知识应用能力、动手实践能力等进行培养5。以人教版高中物理教材必修一第四章运动和力的关系中超重和失重为例，高中物理教师在对本节2023 年 03 月 第 05 期 辽宁青年教育教学136课进行讲授之后，高中物理教师可以向学生提出“如何在超失重的环境下对物体的质量进行测量？”并引导学生对该问题进行思考，使其按照自身的想法进行物理项目的制作，其在制作的过程中有助于发挥自身的综合能力，进而贯彻 STEAM 教育理念，提升高中物理教学的质量。（六）开展物理多元评价，增强学生自我认知力教学评价作为教学活动中关键的环节，在高中物理学科教学中，高中物理教师应当从多元化的角度对学生的学习情况进行评价，并且应当保证教学评价的详细和具体。高中物理教师在对学生进行教学评价时，不能够抱有敷衍、应付的心态，无论是对学生进行表扬还是批评，都应当保证评价内容的具体化，详细的表扬可以让学生了解自身的实际学习情况，并且对自身优异的地方进行发扬，增强自身的学习自信；详细的批评能够使学生加强自我认知，并且能够了解到自身的不足之处，进而采取针对性的方法进行改正，这对于学生的综合发展具有至关重要的作用。三、推进STEAM教育理念下高中物理教学的策略（一）国家倡导STEAM教育理念的应用首先，国家应当制定有关 STEAM 教育理念实施的政策或是方针，保证其与我国目前的实际教学情况相一致，借助政策的方式，倡导 STEAM 教育理念的应用；其次，国家还应当加强对社会资源的合理化应用，加强与社会力量等配合，借助社会媒体、多媒体等渠道，对 STEAM 教育理念进行宣传，还可以进行 STEAM 教育资源的建设，使其得到社会各界的关注，进而投入到教育领域当中；最后，国家还可以注重 STEAM 教师队伍的培养和建设，通过 STEAM 教育培训的方式，增强高中物理教师对 STEAM 教育理念的学习与了解，进而将其应用到高中物理教学当中6。（二）学校推行STEAM教育理念的应用首先，学校应当从资金、设备、师资力量建设等方面，推进 STEAM 教育理念的实施，为其配备完善的教学仪器和设备，如 3D 打印机、传感器等，STEAM 教育理念在高中物理教学中应用时，具备基础设施上的支持；其次，学校应当为高中物理教师提供学习STEAM 教育理念的机会和平台，使其在对 STEAM 教育理念进行了解与掌握之后，将其应用到高中物理课堂教学当中，保证 STEAM 教育理念的应用效果；最后，学校应当鼓励高中物理教师进行 STEAM 校本课程的研发，将本校实际教学情况作为参考，进行 STEAM 课程资源的建设7。（三）课堂落实STEAM教育理念的应用首先，高中物理教师应当转变自身传统的教学理念，对 STEAM 教育理念进行接纳，并且在高中物理课堂教学的过程中，尝试对 STEAM 教育理念进行应用，并在课后对自身的教学情况进行反思，不断提升自身的专业水平以及 STEAM 教育理念的应用效果；其次。STEAM 教育理念的应用需要高中物理教师实现学科知识的整合，这就需要高中物理教师对各学科的专业知识进行学习和了解，进行物理知识体系的构建，以及物理教学目标的明确，以此为基础，开展 STEAM 教育；最后，高中物理教师在对 STEAM 教育理念进行应用时，应当结合课堂教学内容以及实际生活情境进行教学活动的设计，保证 STEAM 教育理念的有效实施，提高学生的综合能力8。结束语综上所述，STEAM 教育理念作为现阶段教师开展教学活动常用的教学理念，其与传统教学理念之间的最大差异在于其更加注重学生的全面发展。在高中物理教学中，教师对 STEAM 教育理念进行应用，能够从科学、技术、工程、数学以及艺术五个领域对学生进行能力的锻炼和培养，这不仅可以极大程度上丰富学生在课堂教学的体验和感受，还可以借此对学生的物理学科素养以及综合素质进行培养，使学生得到更加广阔的发展空间。参考文献1 彭志国.基于 STEAM 教育理念下高中物理教学质量的提升策略研究 J.新教育时代电子杂志（学生版）,2022(22):161-163.2 吴健.高中物理与 steam 教育融合路径研究 J.数理化解题研究,2020(33):73-74.3 李申申,崔继文.高中化学融合 STEAM 教育理念的项目式学习建构及案例开发 J.现代盐化工,2021,48(2):165-167.4 钟斌.基于STEAM教育理念的高中物理力学实验课教学研究J.数理天地（高中版）,2023(2):92-94.5 张滨,阮伟文.STEAM 教育理念下的高中物理教学实践研究 J.中学理科园地,2022,18(4):4-7.6 陈兴敏.STEAM 教育理念融入物理课堂教学的实践研究以贵州省三类中学的实施情况为例D.贵州:贵州师范大学,2022.7 姚晶晶.STEAM 理念下基于问题引导式的高中物理教学研究与实践 D.湖南:湖南科技大学,2021.8 程胜.基于 STEAM 理念下高中物理教学设计的研究 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