任道明
湖南省邵阳市大祥区第一中学
摘要：初中物理与其他学科不同的是物理知识是由实验现象构成，要想帮助学生理解物理知识，使学生真正学会物理知识，需要带领学生进行实验操作，使学生通过实验深入了解物理知识。文章基于STEAM理念进行物理实验创新路径探讨，目的是使学生通过动手提升实践能力，培养物理思维。
关键词：初中物理；实验教学；STEAM；生活化教学；实践
物理是一门以实验为主要教学内容和教学方式的学科，在信息技术时代，以STEAM理念为依托，以项目为载体进行物理实验生活化教学，是物理创新教学的方向。本文以“光的折射”实验教学为例，将STEAM融入其中，通过导入、设计、实施、评价四个环节，培养学生跨学科解决问题的能力。
一、基于STEAM理念的初中物理实验生活化教学的意义
1.培养学生的关键能力
在素质教育背景下，学科教学以培养学生的核心素养为目标进行开展，物理教学主要是培养学生的物理核心素养，即学生在物理知识学习过程中形成的适应社会需求的能力和品格。物理学科核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度等，依托实验项目和数据进行物理核心素养的培养是可行的，是必要的。学生通过物理实验项目的生活化探究，能通过实验现象认识物理知识规律，在真实感受的基础上了解物理知识在生活中的作用。“光的折射”是光在传播过程中斜射到不同介面后，光不再直线传播，而是出现偏折。根据光的折射，可以让学生进行“鱼叉扠鱼”等实验项目的设计与操作，进而体现物理的生活实用性。
2.践行核心素养培养
依托STEAM理念进行初中物理实验教学创新，可以结合物理学科的特点，针对一个主题组织实践活动，进而培养学生的创新能力。依托STEAM的物理实验教学与科学、技术、工程、艺术和数学都存在一定联系，初中阶段的学生具备了抽象思维能力，可以通过项目实践将抽象知识变具体。STEAM理念在初中物理实验中的应用，可以通过时尚的元素吸引学生的注意力，可以通过学科知识整合提高学生思辨能力。STEAM理念尊重学生的主体地位，强调在做中学，提倡培养学生的实践和创新能力，利于发展学生的核心素养。
二、基于STEAM理念的初中物理实验生活化教学实践
1.依托科学进行趣味导入
无论采用何种教学模式，教师都要关注学生的知识学习和能力发展，依托STEAM理念进行物理实验生活化教学，突出的是学生的创新思维、质疑能力的培养。以“光的折射”教学为例，教师可以依托科学的理念进行教学目标的设定。如学生是否了解光发生折射的原因，学生能否列举生活中的光折射的案例。学生能通过光的折射规律的学习，了解在折射过程中光的线路是可逆的。在此基础上，教师让学生模仿渔夫扠鱼的过程，学生在利用亚克力制作的鱼缸中，用长竹签代替鱼叉，用气球代替鱼进行扠鱼体验。学生以小组形式进行体验，分为体验组和观察组，目的是通过体验和观察让学生了解为什么不能将全部的鱼扠中。
在科学的导入环节中，能激发学生的兴趣，能让学生对知识唤起对知识进行检验的意识。
2.依托技术进行实验验证
技术是学生进行实验的支撑和依托，将技术手段应用于初中物理实验教学中，能以学生的兴趣点切入，保证学生完成实验项目。初中阶段的学生具备一定的抽象思维能力，对新鲜的事物也比较好奇。在课堂导入环节，在学生实验时，学生对鱼叉不能扠到全部鱼表示疑惑，教师可以引导学生进行疑惑的验证。教师可以依托技术手段引导学生对实验进行记录和总结，使学生以小组形式观察光斜射入水的情况。教师和学生一起用亚克力箱装满红茶水，之后在箱子外部贴一张标记纸，箱内的水面上用喷烟壶充满烟雾，目的是让学生观察到光的折射线路。学生通过观察，能发现光在斜射到界面后，确实会发生偏折现象。教师利用技术手段，让学生参与到实验设计和观察中，使学生体验的物理学习的实践性。
3.依托工程进行动态展示
在“光的折射”实验中，教师可以让学生分组实验，并通过任务分担，使学生在实验参与过程中了解知识。学生在观察实验时会发现一个现象：光的入射角越大，反射角也越大，但折射角在增加到一定程度时，折射光线会消失。学生对这一现象产生好奇心。虽然这是物理的“全反射”现象，不在考纲内，但是教师有必要进行事实说明。教师与学生一起用激光笔进行实验验证，依旧是利用装满水且充满烟雾的亚克力箱做实验道具。学生利用激光笔进行光的照射，并进行角度的变化，同时对折射光进行观察，确实会存在当射入光线达到一定角度时折射光线会消失的现象。在实验中，学生结合工程特点，通过实验操作，体验到了实验的生活性和动态性。
4.依托数学艺术构建评价体系
初中物理的生活化实验是学生学习的重点，融入数学和艺术内容是促进实验的生活化进程。在“光的折射”实践操作过程中，教师为学生设置问题：绘画光路图。学生通过实验，利用激光笔进行光路的观察，想在纸上记录光线的两个点，再根据两点确定一条直线的数学原理进行光路图的记录。学生通过大量实验，通过量角器进行测量和记录，并依托信息化手段进行分析，进而得出光的折射规律。学生在总结出规律后，进行光路图的绘制，也呈现了光传播过程中的美感。在此基础上，教师可以引导学生在家进行“错位的筷子”等实验的操作，目的是突显物理实验的生活化。
总之，基于STEAM理念进行初中物理实验生活化教学，能突出学生的主体地位，能激发学生的兴趣，能使学生在实验项目体验中，通过多学科知识融合，深入学习物理知识，进而解决实际问题。基于STEAM理念进行初中物理实验生活化教学，与物理核心素养培养契合，能在发展学生核心素养的基础上促进学生全面发展。
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