【正文】  摘 要：进入21世纪，美国提出了STEAM学科集成战略。物理作为一门科学的核心课程，在STEAM教育中发挥着重要的作用。本文以《认识物质的一些物理属性》这堂课的设计与实施为主题，阐述了如何把科学、技术、工程、艺术和数学统整在物理课程中，颠覆了传统的物理观，充分培养了学生的创新意识和创新能力。
　　关键词：创新；物理；STEAM课程；实验探究
　　一、物理STEAM教育的研究背景
　　现如今，STEAM教育在我国开展得如火如荼。在2016年教育部发布的《教育信息化“十三五”规划》中，明确提出，要“积极探索信息技术在‘众创空间’、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力，促进学生的全面发展”。近年来，在物理新课程标准的指导下，高中物理课程改革取得了相当大的成果。但是，随着改革的进行，中学物理教学也暴露出了教学模式单一、评价机制匮乏、教师水平有待提高等一系列问题。要解决这样的问题，必须利用STEAM教育思想来思考物理教学模式，使用混合的教学模式、多元的评价机制。
　　二、物理STEAM教育的内涵与内容
　　STEAM教育的根本目标是做到以生为本，全力提升学生核心素养和综合创新能力。STEAM教学能够带动师生的充分互动，让学生成为课堂的主人，教师成为学生学习的引导者和辅助者。以物理为主题的STEAM教育的直接手段是利用互联网信息技术和现代化科技，做到对学生学习状况的及时了解，做到对教学方法的多样变革和难点创新，让同学们从有别于传统的角度来深入认识物理问题，了解物理原理，掌握物理知识。现阶段，STEAM教育的理念深入人心，硬件配置也是层出不穷。从最初的多媒体教学，到惊艳眼球VR技术，再到3D打印……但是无论最终发展到什么程度，作为物理教师，我们所需要做的，都是同步甚至超前学习新技术，时刻关注学生的学习状态。物理教学方法要充满智慧，教学重难点要力求创新，引导方式要多样有效，让学生在最短的时间内攻克物理学习道路上的绊脚石。
　　三、以物理为主题的STEAM课例设计
　　1.《认识物质的一些物理属性》的设计
　　《认识物质的一些物理属性》属于沪粤版八年级上册第五章《我们周围的物质》第四节的内容。在课程标准中本节课要求经历实验的过程，认识物质的某些物理属性，例如导热性、导电性、磁性与弹性等，可以运用图片、文字、语言来表达物质的某些物理属性。所以，关于“物质的属性”，学生只需要了解即可，例如“硬度”、“导热性”、“导电性”、“磁性”等。《课程标准》建议学生在表达物质的某种特性的时候，试着把其属性和其在生活中的功能结合在一起知道物质属性在科学技术中的作用，教学过程中除了需要拓宽学生的视野范围，唤起其学习的兴趣，还需要引导学生学会收集信息，培养他们信息收集的基本能力。
　　基于物理学科的课程，不是综合实践课，也不是课外拓展课，因此本课程的设计不能脱离教材内容，不能超出原课程的教学计划。本节课程设计将参照余胜泉教授《STEM教育理念与跨学科整合模式》一文所述模式进行设计：
　　①教学分析：我们将对原章节内容和新设计的教学内容进行三个方面的分析，分别是：教学目标、学习者特性、跨学科知识地图。
　　教学目标：此时的教学目标分析主要是将原课程的教学目标与新设计的教学目标进行比较与添加，将STEAM教育理念融入进目标之中。
　　学习者特征：对学情的分析是要确定课程的设计是符合学生的智力发展水平和心理发展状况的，既能够在知识层面满足学生的需要也能够增添学生的学习兴趣等。
　　跨学科知识地图：STEMA课程的教学还需要对STEAM中的各学科知识进行展开分析并且找到在基于问题、设计、项目的学习模式下，跨学科彼此之间的关系。
　　②学习任务设计。学习任务是整个STEAM教学设计模式的关键点，STEAM的教育是基于真实问题，真实情境的教学。学生在情境的驱动下，能够主动地利用知识去解决新问题，对于无法解决的问题，能学会在自主学习新知识的层面上，将无法解决的问题尝试进行解答，因此学习任务的铺垫，一定要让学生感兴趣。
　　③工具与资源设计。学生在自主学习的过程需要借助外界的工具与资源，这部分的工具与资源老师可以进行预设与准备，也可以在学生需要的时候，帮助其寻找。
　　④学习支架设计。STEAM教学中，教师不再是课程的主导者，而是将学习的主动性下放到学生手中，教师在STEAM教育中的地位更像是拍电影中的导演，了解整个课程的总体构架与排布，但是整个课程的主体必须是学生。
　　2.《认识物质的一些物理属性》的实施
　　本节课是通过面粉点亮小彩灯来帮助学生更好的认识物质的导电性，同学们需要自主设计研究方案，去揭开真相。经过多轮的方案筛选、器材的选择，同学们最终讨论出了一套认为比较理想的方案：分别利用盐水和蒸馏水将面粉揉成面团将面团制作成面团电路，通过观察LED灯的发光情况来判断物质的导电性。说起来容易，做起来却有难度。同学们没有接触过化学仪器，需要对照说明书去了解它们的用途，经过师生共同合作完成实验让同学们充分感受到了物理实验也是一门艺术。虽然实验过程并非一切顺利，但是同学们总能通过讨论与探索，解决出现的一系列问题。整个过程，教师作为旁观者，仅在同学们可能出现明显错误的地方予以适当的提醒，其余时间，教师对学生的综合表现进行相应的记录与评价。通过这次完全自主的探究，同学们理解了导电性，了解了电路的基本知识，明白了电源导线的作用，学会了LED灯的用法，理解了短路的原理。课程的探究部分结束后，师生坐在一起，共同对结果进行了讨论，通过查阅资料，给出了合理的解释，同学们也充分感受到了STEAM实验课程的魅力。
　　四、反思与展望
　　本节课虽然较为成功地将STEAM思想运用到了物理课堂上，但是，距离我们的最终目标——运用物理理念实现实用技术的生产和优化，还有很大的距离。但是制造产品并不是中学生的主要任务，中学生的知识结构体系还不够成熟，他们需要更多的摸索和经验积累。我们需要做的，是打造一个将各个学科的内容融合起来的体系，让STEAM教育成为一种符合中学生身心发展规律的教育，一种能满足各种学生的教学手段，一种能让学生建立强大自信心的教育模式，一种真正地以教育为核心、创新为导向、快乐为目的素质教育。