随着新课程改革的推进,物理模型建构在生物学科方面不断得到应用,这对于深化学生对知识的理解与掌握,培养学生的创新思维和实践能力具有重要作用。《义务教育生物学课程标准》中提出学校应鼓励师生充分利用身边的一些器具和材料,设计富有创造性的实践活动,而建构物理模型正是这样的一项活动。然而,建构物理模型在具体的实施过程中,大多被师生看作是一项纯手工制作,在建模过程中往往出现思维与行为相分离、并不能达到培养学生思维和创新能力的问题。本研究将STEAM理念应用到物理模型建构教学中,作为一个指导思想来指导整个物理模型建构过程,探索建构物理模型的策略和具体环节,进而探究STEAM理念应用到物理模型建构对学生学习情况和创新能力的影响。STEAM理念是以数学为基础,通过工程和艺术解读科学和技术。本研究从学生和教师两方面,采用调查问卷和访谈提纲对STEAM教育与物理模型建构的现状展开调查。调查结果发现,初中师生对STEAM教育了解不多,却均支持将STEAM教育应用于生物教学中;由于课时少、教具缺等客观原因,日常教学中师生未制作与生物学有关的物理模型,教师深知建构模型的优点,学生也很期待自己动手参与建构物理模型教学。针对以上现状,本研究构建基于STEAM理念的物理模型建构教学的策略。基于STEAM理念的物理模型建构教学分为六个环节:分析原型→分解模型→设计模型→建构模型→检验模型→评价模型,根据模型的难易程度分为课上建构与课下建构。以人教版《生物圈中的人》为例应用策略,对内容进行深入分析,制定合理规范的依据来筛选适合建构物理模型的内容,展示课堂建构与课下建构的具体教学过程。选择初一年级中班级基本情况、学习成绩和创新能力相近的两个班级(5班和8班)为实验对象,开展为期一学期的教学实践。对实验班(8班)实施基于STEAM理念的物理模型建构教学的策略,对照班(5班)仍采用教师主讲不开展物理模型制作的教学方法。学期结束,以《威廉斯创造力倾向量表(节选)》、生物期末试题、《中学生关于生物学学习兴趣的调查问卷》和《关于物理模型建构教学效果的访谈提纲》为评价方式,收集整理数据。结果显示:(1)相对于对照班,实验班学生对模型有关知识的掌握程度显著提升(P<0.05);(2)实验班学生通过建构物理模型对生物学的学习兴趣显著高于对照班的学生(P<0.01);(3)实验班学生的创新能力显著高于对照班(P<0.01),尤其在好奇性与想象力这两个维度上效果差异显著。因此得出本论文研究结论:STEAM理念为物理模型建构教学提供新思路,开展建模教学既能显著改善学生学习情况,又能提高学生的创新能力。本研究构建了基于STEAM理念的物理模型建构教学,不仅能改善学生学习情况,提高学生创新能力,也可以培养中学生的生物核心素养,论文研究结果和教学方法将为中学一线生物教师开展基于STEAM理念的物理模型建构活动提供参考。