摘要：在核心素养导向的教育改革背景下，高中物理教学正从“知识传授”向“能力培养”转型，实验教学作为物理学科的重要载体，其价值不仅在于验证理论，更在于引导学生亲历科学探究过程，构建跨学科知识体系。为破解传统高中物理实验教学“重理论轻验证、重操作轻创新”的局限，本文以“STEAM+”理念为统领，结合高中物理学科核心素养要求，开展创新实验校本课程的开发与实践研究，旨在打破学科壁垒，引导学生通过跨学科实验探究解决真实问题，培养其科学思维、实践能力与创新意识，该课程能有效弥补传统实验教学的不足，为高中物理实验教学改革提供可行路径，，确保结论的真实性与可操作性。

关键词：STEAM+ 理念；高中物理；创新实验；校本课程

引言：“STEAM+”理念以科学、技术、工程、艺术、数学多学科融合为核心，强调“以问题为导向、以实践为依托”，恰好契合高中物理创新实验教学的需求。当前，多数高中物理实验教学仍受限于教材中的验证性实验，校本课程开发缺乏系统性设计，难以满足学生个性化发展与创新能力培养的需求。因此，基于“STEAM+”理念开发高中物理创新实验校本课程，既是对物理实验教学模式的突破，也是落实核心素养培养目标的必然选择，具有重要的理论价值与实践意义。

一、高中物理创新实验校本课程开发的现实问题

当前高中物理创新实验校本课程开发与实践中，仍存在多维度瓶颈，这些问题不仅制约课程的落地效果，更影响学生综合能力的培养。从教学理念层面来看，部分教师对“STEAM+”理念的理解停留在表面，未能真正打破学科边界，仍以物理单学科知识为核心设计实验，忽视技术工具的应用、工程思维的渗透与艺术元素的融合，导致实验项目仍处于“验证理论”的传统框架中，学生难以体会知识的关联性与实用性。从课程实施层面来看，实验教学资源与教学方法的局限较为突出。一方面，部分学校实验设备更新滞后，数字化实验工具（如传感器、数据采集器）配备不足，难以支撑“STEAM+”理念下需要技术支撑的创新实验；另一方面，教学方法仍以“教师演示—学生模仿”为主，学生缺乏自主提出问题、设计方案、解决问题的空间，导致实验过程流于形式，学生的创新思维与实践能力难以得到锻炼。课程评价体系单一，多以实验报告的完整性为评价标准，无法全面反映学生的综合素养发展水平，也难以对课程开发形成有效反馈。

二、基于“STEAM+”理念的高中物理创新实验校本课程开发策略

（一）构建“五维融合”的实验教学认知框架

“STEAM+”理念的落地，首先需要教师打破传统单学科教学思维，构建“科学（物理原理）+ 技术（工具应用） + 工程（方案设计）+ 艺术（美学表达）+ 数学（数据分析）”的五维融合认知框架。教师需通过专题培训、跨学科教研等方式，深化对“STEAM+”理念的理解，明确各学科元素在物理实验中的角色与价值：物理原理是实验的核心依据，技术工具是实验的实施支撑，工程思维是实验方案的设计逻辑，艺术元素是实验成果的呈现方式，数学方法是实验数据的分析手段。例如，在“平抛运动规律探究”实验中，教师引导学生以物理中的平抛运动公式为依据（科学），使用高速摄像机与数据采集软件记录运动轨迹（技术），设计可调节高度与初速度的实验装置（工程），通过 3D 建模软件绘制运动轨迹图并优化装置外观（艺术），利用数学中的二次函数拟合方法分析数据（数学），使实验不再是单一的规律验证，而是多学科知识协同应用的探究过程。这种理念重构不仅能丰富实验的内涵，更能引导学生建立系统的知识观，学会从多维度解决问题。

（二）设计“真实问题驱动”的实验项目集群

课程内容是“STEAM+”理念的载体，需摆脱教材验证性实验的局限，以真实生活中的问题为导向，设计具有层次性、开放性的实验项目集群。项目设计需遵循“从生活中来、到生活中去”的原则，选取学生熟悉的场景与问题，如“家庭节能灯具的设计与优化”“校园雨水回收装置的水力计算”等，让学生在解决真实问题的过程中应用物理知识。同时，项目需体现“进阶性”，从基础型项目（如“利用传感器测量物体加速度”）到综合型项目（如“简易太阳能小车的制作与性能测试”），再到创新型项目（如“基于电磁感应的无线充电装置研发”），逐步提升学生的探究难度与综合应用能力。在“简易太阳能小车”项目中，学生需掌握物理中的电磁感应、能量守恒原理（科学），使用万用表、电烙铁等工具（技术），设计小车的传动结构与太阳能板安装方案（工程），优化小车的外观设计（艺术），通过数学计算分析太阳能转化效率与小车行驶速度的关系（数学），实现多学科知识的深度融合，培养问题解决能力与创新意识。

（三）采用“协同探究”的实验教学实施模式

传统“教师主导”的实验教学方法难以适应“STEAM+”理念的需求，需转向“协同探究”的教学模式，构建“教师引导—小组合作—跨学科支持”的实施路径。教师的角色从“知识传授者”转变为“探究引导者”，通过设置问题链引导学生思考，如“如何提高太阳能小车的行驶速度？”“哪些因素会影响电磁感应的效率？”，激发学生的探究兴趣；学生以 4-5 人为一组，明确分工（如方案设计员、实验操作员、数据分析师、成果展示员），开展合作探究，在小组内交流不同学科视角的观点，解决实验中的分歧与问题；学校可邀请数学、信息技术、美术等学科教师作为“跨学科导师”，在实验的关键环节提供专业支持，如数学教师指导数据建模，美术教师指导成果可视化设计，让学生在协同探究中体会多学科知识的关联性，提升综合素养。

（四）建立“过程 + 成果”的多元素养评价体系

“STEAM+”理念下的课程评价，需突破传统“重结果、轻过程”的局限，建立“过程 + 成果”的多元素养评价体系。评价内容应涵盖三个维度：一是探究过程评价，关注学生在实验中的问题提出、方案设计、操作规范性、团队协作表现，通过课堂观察、小组互评等方式记录；二是思维能力评价，通过学生的实验日志、反思报告，分析其科学思维、创新思维的发展水平，如是否能提出新颖的实验方案、是否能通过数据分析得出合理结论。例如，在“家庭节能灯具设计”项目评价中，不仅评价学生对电路原理的应用（过程）、对功率计算的准确性（思维），还评价灯具的节能效果、外观设计与实用性（成果）。这种多元评价体系能全面反映学生的综合素养发展情况，为课程的持续优化提供依据，也能激发学生的探究热情与创新动力。

结语

基于“STEAM . ”理念的高中物理创新实验校本课程开发与实践，是对传统物理实验教学的一次突破，其核心价值在于通过多学科融合的实验探究，让学生从“被动接受知识”转向“主动建构知识”，从“单一技能训练”转向“综合素养培养”，才能确保课程的有效性与可持续性，课程还可进一步拓展“STEAM+”的外延，如融入人工智能、环境科学等元素，设计更具时代性的实验项目，需加强校际合作与资源共享，推动课程开发经验的推广与应用，让更多学生受益于创新实验教学，真正实现核心素养的培养目标。

参考文献：

[1] 李钻钻， 唐兴华 . 基于思维可视化的高中物理校本作业设计[J]. 福建基础教育研究， 2023， (05)： 103-107.

[2] 余永旺 . “三新”背景下农村高中物理校本作业设计探微 [J].数理化解题研究， 2023， (12)： 59-61.