STEM理念與物理教學(xué)零距離對接
——面對學(xué)生的STEM課程系列之“探究面團(tuán)的導(dǎo)電性”

耿 紅

(北京理工大學(xué)附屬中學(xué)，北京 100089)

在物理課程標(biāo)準(zhǔn)中將科學(xué)探究明確地列為課程內(nèi)容.多年來,初中物理教學(xué)一直致力于開發(fā)探究式教學(xué)模式,以學(xué)生主動(dòng)探索認(rèn)知物理現(xiàn)象和規(guī)律為目標(biāo),然而,在實(shí)際教學(xué)過程中常因教學(xué)內(nèi)容結(jié)果的既定性而被教師規(guī)劃為“同一”路徑,使得探究的過程形式化,很難自發(fā)地、自然地將教授內(nèi)容以探究為載體呈現(xiàn)出來,時(shí)常為探而探．那么現(xiàn)今的教學(xué)內(nèi)容能否實(shí)現(xiàn)真實(shí)的探究過程呢?筆者在參加北京市教育學(xué)院組織的STEM項(xiàng)目培訓(xùn)中獲得啟示,從而結(jié)合電學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,為突破這一尷尬局面設(shè)計(jì)并實(shí)施了“探究點(diǎn)亮彩燈的面團(tuán)”一課,為實(shí)現(xiàn)真實(shí)的探究教學(xué),將物理授課與STEM教育理念零距離對接提供了可行性案例．

1 與物理教學(xué)對接的STEM教育模式

STEM教育是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這4門學(xué)科有邏輯、有組織地進(jìn)行交叉融合,以培養(yǎng)跨學(xué)科思維,提升學(xué)生核心素養(yǎng)的一種教育理念．STEM教育更能體現(xiàn)物理教學(xué)的實(shí)踐性和物理規(guī)律之間的關(guān)聯(lián)性,它與物理教學(xué)中的探究式教學(xué)相同的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,重視發(fā)揮學(xué)生在知識建構(gòu)上的主動(dòng)性,同時(shí),STEM教育更加關(guān)注物理規(guī)律在實(shí)際問題解決中的整合與應(yīng)用．從對STEM教育內(nèi)涵的理解上,可以看出該教育模式是基于項(xiàng)目或者是問題導(dǎo)向教學(xué)法,是通過引導(dǎo)學(xué)生完成某個(gè)項(xiàng)目而進(jìn)行具體的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)．在完成某個(gè)項(xiàng)目,或者解決某個(gè)問題的情境中,教師提供“支架”,引導(dǎo)學(xué)生提出解決方案,從而有效促進(jìn)跨學(xué)科知識的整合,培養(yǎng)創(chuàng)造力,開辟新的研究視角．

根據(jù)學(xué)生的思維特點(diǎn)和能力水平,初中物理的探究學(xué)習(xí)過程是在教師的引導(dǎo)下逐漸完成的,在通常的教學(xué)實(shí)踐中,常因不同的學(xué)習(xí)階段和學(xué)習(xí)內(nèi)容而采用不同的學(xué)習(xí)模式．因STEM教育以“項(xiàng)目教學(xué)法或問題引導(dǎo)法”為基礎(chǔ),故在嘗試與物理教學(xué)進(jìn)行對接時(shí),有以下3種模式,見表1．

表1 STEM教育模式

一是教學(xué)內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)室資源為背景的,可以獨(dú)立成為一節(jié)課的,采用“指定式”STEM教育模式,即探究問題與探究方法均由教師指定,通過經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)過程而得出同一答案的模式.該項(xiàng)目主要來源于教學(xué)內(nèi)容本身,如在進(jìn)行機(jī)械效率一個(gè)單元的教學(xué)中,為了研究功的原理等內(nèi)容而有意設(shè)定一些項(xiàng)目目標(biāo),學(xué)生們在看物理教師把一箱箱的實(shí)驗(yàn)器材從1層樓搬運(yùn)到6層樓時(shí),非常辛苦而想到如何設(shè)計(jì)一種簡單機(jī)械,來更好地完成這一工作,從而引出以“探究滑輪的省費(fèi)問題”為切入點(diǎn)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)．通過對“一個(gè)滑輪省費(fèi)問題研究”的學(xué)習(xí),展開對2個(gè)、3個(gè)滑輪的逐漸探究,進(jìn)而進(jìn)一步研究其他簡單機(jī)械——杠桿、斜面的省費(fèi)問題,從而真正理解機(jī)械效率的現(xiàn)實(shí)意義和研究價(jià)值．這樣的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式雖然比較耗時(shí),但只要教師精心設(shè)計(jì),可以很好的促進(jìn)學(xué)生建立能量觀,真正落實(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的理念．

二是教學(xué)內(nèi)容以實(shí)際生活資源為背景的,通常是生活中的真實(shí)問題,解決問題的方法適合于學(xué)生現(xiàn)有知識和能力,教師找一個(gè)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)將探究的問題與教材內(nèi)容進(jìn)行重新整合,即探究問題與探究方法指定,而探究結(jié)果開放的層次,這種模式就是“半開放式”STEM教育模式,它更適合單元學(xué)習(xí),用以突破學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)．如在簡單電路這一章的學(xué)習(xí)中,因基本概念和規(guī)律頗多,尤其是“短路”、“并聯(lián)電路”等難點(diǎn),學(xué)生需要很長時(shí)間進(jìn)行理解,這時(shí)就可以將這一章的內(nèi)容進(jìn)行重組,利用生活中常吃的“面團(tuán)”為資源,進(jìn)行探究學(xué)習(xí),以“制作一款可以點(diǎn)亮彩燈的面團(tuán)”為項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo),來展開對電路連接和串并聯(lián)規(guī)律的深入認(rèn)識．該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)很有趣,既可以激發(fā)學(xué)生對物理的興趣,又可以促進(jìn)對知識的深入理解,在實(shí)際開展的項(xiàng)目學(xué)習(xí)中這一項(xiàng)目受到學(xué)生好評．

三是教學(xué)內(nèi)容以學(xué)生自發(fā)生成性問題為背景的,隨機(jī)應(yīng)運(yùn)而發(fā),可以高于學(xué)生現(xiàn)階段學(xué)習(xí)內(nèi)容的,即探究問題、探究方法和探究結(jié)果均為開放式,叫“開放式”STEM教育模式.它適合課后時(shí)間自主完成的,有共同興趣和愛好的學(xué)生自發(fā)結(jié)合成一組進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的．如圣誕來臨,學(xué)生們看到節(jié)日的彩燈總是忽明忽暗,一閃一閃的發(fā)光,根據(jù)自己掌握的知識從而以“探究節(jié)日彩燈的閃爍問題”為學(xué)習(xí)目標(biāo)展開探究的．

從上述3種模式的解釋中可以看出,“指定式”、“半開放式”STEM教育模式在教學(xué)時(shí)間上、教學(xué)內(nèi)容上把控性更強(qiáng)一些,更適合初中學(xué)段的課堂授課．

2 與物理教學(xué)對接的“半開放式”STEM教學(xué)案例

下面以“探究面團(tuán)的導(dǎo)電性”為例,來分析一下“半開放式”STEM教育模式與物理教學(xué)零對接的實(shí)施策略．

2.1 項(xiàng)目背景來源

在參加一次好朋友的生日家庭宴會(huì)時(shí),點(diǎn)燃的蠟燭流淌在蛋糕上影響了口感,于是設(shè)想用別的發(fā)光物體來代替蠟燭,經(jīng)過一番討論和思考,制定了“設(shè)計(jì)一款點(diǎn)亮彩燈的蛋糕”學(xué)習(xí)項(xiàng)目,并以“探究一款能點(diǎn)亮彩燈的面團(tuán)”為課題進(jìn)行了實(shí)際授課,獲得學(xué)生們的喜愛．

2.2 學(xué)習(xí)方法分析

這是一個(gè)比較復(fù)雜的學(xué)習(xí)項(xiàng)目.為了完成目標(biāo),將學(xué)習(xí)過程進(jìn)行分解,化難為易．“制作一款能點(diǎn)亮彩燈的面團(tuán)”應(yīng)該分為3大部分,一部分是電路的連接,一部分是面團(tuán)的制作,第三部分是將電路和面團(tuán)組合在一起,從而完成項(xiàng)目．本節(jié)課的教學(xué)流程如圖1．

第一部分:簡單電路的連接．授課學(xué)生為七年級學(xué)生,還沒有簡單電路的知識,所以這部分的學(xué)習(xí)要占用一定的時(shí)間,先從點(diǎn)亮一盞燈開始學(xué)習(xí),而后逐漸擴(kuò)展點(diǎn)亮二盞燈、三盞燈的順序．這部分的學(xué)習(xí)有兩個(gè)目的:檢測面團(tuán)的導(dǎo)電性和最后將面團(tuán)與彩燈進(jìn)行連接．

圖1

第二部分:面團(tuán)的制作．由于蛋糕的制作材料比較復(fù)雜,為順利完成項(xiàng)目,選取幾種主要食材:面粉、雞蛋、牛奶、食用油、水、鹽、食用色素等.這些材料可以分為兩大類,即固體的干面粉與和面的液體．干面粉是不導(dǎo)電的,而和面的液體是否導(dǎo)電呢?從這個(gè)問題切入進(jìn)行探究——食用油、純凈水、自來水、添加少許食用鹽的自來水、添加多一些食用鹽的自來水、牛奶、蛋液的導(dǎo)電性,再進(jìn)一步探究添加了這些液體摻入面粉制成面團(tuán)后的導(dǎo)電性．探究成功得出結(jié)論后進(jìn)入導(dǎo)電面團(tuán)、絕緣面團(tuán)的制作過程及造型設(shè)計(jì)．

第三部分:制作一款能點(diǎn)亮彩燈的面團(tuán),并配合keykey軟件進(jìn)行音樂表演,在對知識進(jìn)行深刻的理解以后,促進(jìn)學(xué)生對物理的深層次喜愛．

根據(jù)對上面問題的分析,可以看出本項(xiàng)目涉及了物理、化學(xué)、生物、美術(shù)、音樂等幾方面知識的融合,而主要的基礎(chǔ)動(dòng)作在于探究物質(zhì)的導(dǎo)電性上,故此項(xiàng)目是與物理教學(xué)零對接的典型案例．

2.3 實(shí)施過程分析

從上面的流程中可以看出,要探究學(xué)習(xí)的內(nèi)容很多,故實(shí)際授課過程中,以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行,使得條理清楚,容易接受和成功．

我們把整個(gè)項(xiàng)目分成了4個(gè)單元,每一個(gè)單元又劃分成若干項(xiàng)任務(wù),每一項(xiàng)任務(wù)完成的都有評價(jià)量表,見表2,根據(jù)評價(jià)量表推動(dòng)項(xiàng)目的完成．

表2 完成任務(wù)評價(jià)量表

主要學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)置.

(1) 電路部分學(xué)習(xí),要完成4個(gè)任務(wù)．首先學(xué)習(xí)微課內(nèi)容:面包板的結(jié)構(gòu)及使用方法．然后利用實(shí)驗(yàn)桌上現(xiàn)有器材:面包板、4節(jié)干電池、導(dǎo)線將發(fā)光二極管點(diǎn)亮,注意有些二極管要配有保護(hù)電阻一起使用．教師巡視指導(dǎo),確保每一位成員都能完成任務(wù),這是后面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),必須人人過關(guān)．在完成任務(wù)的同時(shí)可以給自己一個(gè)評價(jià)．

圖2

在4個(gè)任務(wù)都完成后,教師介紹電路元件的表示符號以及電路圖的畫法,并設(shè)計(jì)一個(gè)簡易方便的檢測電路,如圖2．通過交流討論揭示檢測物質(zhì)導(dǎo)電性的方法:發(fā)光二極管相當(dāng)于指示燈,若指示燈亮則代表被檢測物質(zhì)導(dǎo)電,反之,若指示燈不亮,則表示被檢測物質(zhì)不導(dǎo)電．

(2) 面團(tuán)制作部分的學(xué)習(xí)中,首先檢測幾種液體導(dǎo)電性,將被檢測液體放入貼有標(biāo)簽的蒸發(fā)皿中少許,與檢測電路連接,觀察指示燈亮度情況并記錄表格中,如表3．

表3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格

這部分是本節(jié)課的第一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié),學(xué)生檢測完后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格,通過手機(jī)界面截屏進(jìn)行交流展示．學(xué)生的檢測電路往往比較單一,那么有沒有更優(yōu)秀的檢測方案呢?

圖3

教師詢問后若有則讓其展示,若沒有則教師展示自己的檢測方案,如圖3所示,并討論此種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)．

圖3檢測方法的設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)意圖:一是通過對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可以很明顯的比較出物質(zhì)導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱,為得出結(jié)論增添思維深度;二是讓學(xué)生感受到對比實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性,體會(huì)物理學(xué)的研究方法;三是滲透電路的并聯(lián)特點(diǎn)——彼此獨(dú)立互不影響．這一點(diǎn)睛之筆的設(shè)計(jì)讓我們深深體會(huì)到STEM教育的研究方法的開放性,凸顯探究過程中對學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)．

再將少許面粉放入被檢測液體中,制成稀面團(tuán)后進(jìn)行導(dǎo)電性能檢測,觀察指示燈亮度情況并記錄表格中,如表3．

把學(xué)生的探究數(shù)據(jù)與教師的探究數(shù)據(jù)進(jìn)行對照,發(fā)現(xiàn)探究結(jié)果的相似度極高,說明這一過程探究的結(jié)果是經(jīng)得起反復(fù)實(shí)驗(yàn)的.這就是科學(xué)的結(jié)論,不是一種偶然的現(xiàn)象,為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的責(zé)任和態(tài)度起到很好的促進(jìn)作用．

經(jīng)過6個(gè)任務(wù)的完成,得出結(jié)論:導(dǎo)電面團(tuán)=面粉+自來水+鹽+色素;絕緣面團(tuán)=面粉+食用油;而后進(jìn)行自我評價(jià)．

(3) 造型的設(shè)計(jì)和彩燈的組裝．

這又是本節(jié)課的一個(gè)重要環(huán)節(jié),學(xué)生設(shè)計(jì)了各種有創(chuàng)意的造型后,當(dāng)組裝彩燈時(shí)又遇到極大困難,如圖4所示,學(xué)生想設(shè)計(jì)一款能發(fā)光的毛毛蟲面包,將彩燈按裝在毛毛蟲上,彩燈并沒有發(fā)光,而指示燈發(fā)光,電路圖如圖5,這怎么回事呢?

動(dòng)脈瘤為因動(dòng)脈壁的損傷或病變，而引發(fā)的動(dòng)脈壁的局限性及彌漫性的擴(kuò)張或者膨出的疾病，顱內(nèi)的動(dòng)脈瘤為發(fā)生于顱內(nèi)的動(dòng)脈管壁上異常性的膨出，為引發(fā)蛛網(wǎng)膜下腔出血的重要病因，在腦血管的意外中，其僅次于高血壓腦出血與腦血栓，位居第三[1]。引發(fā)動(dòng)脈瘤的病因主要為動(dòng)脈粥樣硬化、外傷、感染、免疫疾病及先天性動(dòng)脈壁的結(jié)構(gòu)異常。

圖4 圖5

請看下面一段教師與學(xué)生的精彩對話.

生:是不是彩燈L1的正負(fù)接線柱接反了?

師:好,我們換一下L1正負(fù)接線柱的位置,來試一試．

生:彩燈L1還是沒有發(fā)光,是不是這個(gè)彩燈L1壞了?

師:好,把這個(gè)二極管L1從面團(tuán)上取下來,直接將檢驗(yàn)電路與其這負(fù)接線柱相接,如圖6．

圖6 圖7

生:二極管L1發(fā)光,說明是好的,沒有壞．

師:這是為什么呢?把二極管L1從面團(tuán)上取下來直接接入檢驗(yàn)電路,二極管L1的兩個(gè)引腳是分開的,二極管L1就發(fā)光.把它的兩個(gè)引腳都接在面團(tuán)上,二極管L1就不發(fā)光,兩次的區(qū)別是什么呢?

生:發(fā)光時(shí)二極管L1的兩個(gè)引腳是分開的,不發(fā)光時(shí)二極管L1的兩個(gè)引腳是接在一起的．

師:那么我們接下來怎么做?是不是可以將毛毛蟲面團(tuán)一分為二呢?如圖7．

生:果然,將面團(tuán)分開時(shí),二極管L1又發(fā)光,面團(tuán)合在一起,二極管L1就不發(fā)光,這相當(dāng)于把二極管的兩個(gè)引腳接在了一起．

師:這就是我們平常說的短路現(xiàn)象．

生:可是問題又來了?為什么指示彩燈L的亮度會(huì)發(fā)生變化呢?也就是當(dāng)二極管L1發(fā)光時(shí),指示彩燈L的亮度變暗了,這又如何解釋呢?

師:大家觀察得很仔細(xì),當(dāng)兩個(gè)二極管都發(fā)光時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)二極管組成了一個(gè)串聯(lián)電路,兩個(gè)燈的亮度都有明顯的變暗情況.我們可以做一個(gè)對比實(shí)驗(yàn),如圖8所示電路圖,還是剛才的電源和同樣規(guī)格的發(fā)光二極管,明顯看出串聯(lián)時(shí)燈都變暗了,這就是串聯(lián)的分壓作用.圖9所示的電路中兩個(gè)二極管的正極與正極接在一起,負(fù)極與負(fù)極接連在一起,拆掉一個(gè)二極管不影響另一個(gè),但圖8的串聯(lián)就不行,拆掉一個(gè)另一個(gè)也不發(fā)光了,所以圖9的這種連接是并聯(lián).生活中,我們教室的日光燈管、家庭用的各種電器都常常采用這種并聯(lián)的方式,它的優(yōu)點(diǎn)是互不影響哦．

圖8

圖9

師:學(xué)會(huì)了這幾種電路的連接方式以后,我們怎樣把分開的兩個(gè)毛毛蟲面團(tuán)接在一起又能讓彩燈發(fā)光呢?

師:可以在分開的地方連接一塊絕緣面團(tuán),這樣一個(gè)能發(fā)光的毛毛蟲面團(tuán)就制作成功啦．

學(xué)生完成自己的設(shè)計(jì),如圖10、11,造型各異的發(fā)光面團(tuán),交流展示評價(jià)．在評價(jià)環(huán)節(jié)教師要對張節(jié)課進(jìn)行評價(jià)總結(jié),除了對新穎的探究方案、創(chuàng)新觀點(diǎn)提出鼓勵(lì)之外,還有對過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析和指導(dǎo)．學(xué)生頭腦中的思維、先驗(yàn)概念很多都是不科學(xué)的,有一些還帶有明顯的錯(cuò)誤.這些都要通過以學(xué)生為主導(dǎo)的探究和交流討論來辨別和改正,因此這一環(huán)節(jié)也是STME教育的本質(zhì)所在．

圖10

圖11

3 與物理教學(xué)零對接的STEM教學(xué)反思

從上面的教學(xué)過程中可以看出,STEM教學(xué)的實(shí)施框架一般是:解決一個(gè)實(shí)際問題→將復(fù)雜的問題進(jìn)行分解→逐一探究學(xué)習(xí)→完成任務(wù)并展示評價(jià)．這種框架思路與物理教學(xué)非常吻合,所以實(shí)施起來很得心應(yīng)手．

3.1 體現(xiàn)了物理教學(xué)與STME教育零對接的可能性

通過本節(jié)課實(shí)施,讓我們看到物理教學(xué)與STME教育零對接成為可能．這主要體現(xiàn)在:精細(xì)設(shè)計(jì)有鮮明主題的探究活動(dòng),來揭示物理教學(xué)內(nèi)容知識和規(guī)律,例如為了讓學(xué)生能真正理解短路的概念進(jìn)行的一番師生討論;對學(xué)生探究方法的培養(yǎng)與物理研究方法相呼應(yīng),如在探究各種液體導(dǎo)電性時(shí)采用的若干指示燈亮度對比法,后面研究串聯(lián)和并聯(lián)電路時(shí)進(jìn)行的對比分析等方法都是物理學(xué)典型的研究方法．

3.2 促進(jìn)了學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的深層次的思考

學(xué)生進(jìn)行造型創(chuàng)意時(shí),物理、化學(xué)與美術(shù)、音樂等藝術(shù)學(xué)科的融合,吸引了很多女生對此探究過程的熱愛,尤其是課后有很多女生圍在一起彼此欣賞交流作品,并利用keykey軟件進(jìn)行音樂表演,現(xiàn)場氛圍非常熱烈;生活元素——面點(diǎn)的制作的引入,使得課堂趣味生動(dòng),孩子們學(xué)習(xí)起來輕松愉快,真正體現(xiàn)STEM理念,促進(jìn)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)濃厚的興趣．

3.3 使教學(xué)內(nèi)容豐厚飽滿,事半功倍

雖然這一課的授課對象是7年級的學(xué)生,他們還沒有學(xué)習(xí)電學(xué)的知識,對這種授課形式也是感到相對陌生,但師生在最后的小結(jié)非常完美,從知識點(diǎn)、研究方法到探究態(tài)度上進(jìn)行點(diǎn)撥和提升,使得學(xué)生們有明確的思考方向和回憶的空間．小結(jié)如下.

從知識層面上,學(xué)習(xí)了幾個(gè)概念,即通路、斷路和短路,并對短路進(jìn)行了比較細(xì)致的研究;學(xué)習(xí)了幾種電路的連接方式,認(rèn)識到串聯(lián)和并聯(lián)的不同特點(diǎn),在后面的學(xué)習(xí)中可以根據(jù)這些特點(diǎn)來識別電路．

從研究方法上,將復(fù)雜的問題進(jìn)行逐一分解,從而提出具體的可探究問題,這是一個(gè)很重要的能力,需要在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)加強(qiáng);在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí),可以通過對比實(shí)驗(yàn)的方法來較為生動(dòng)地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,把定性的結(jié)果描述得更加準(zhǔn)確一些;探究的步驟上從簡單到復(fù)雜,如探究電路的連接上我們就是從1個(gè)彩燈開始,依次進(jìn)行2個(gè)、3個(gè)到多個(gè)的連接;在對燈泡的亮度無法辨識時(shí),提出用電流表進(jìn)行測量的方案,這些都是我們今天最重要的收獲．

從研究態(tài)度上,實(shí)驗(yàn)中有思考,不莽撞,不胡亂作為,每一個(gè)動(dòng)作都有一定的目的,顯現(xiàn)科學(xué)探究時(shí)應(yīng)有的研究品格．

當(dāng)然本節(jié)課也有很多不足,如教學(xué)時(shí)間較長;要用到實(shí)驗(yàn)很多器材,就單單是蒸發(fā)皿一種就需要近100個(gè);學(xué)生們逐一展示的環(huán)節(jié)匆忙而過,沒有真正體現(xiàn)每一個(gè)學(xué)生的特點(diǎn),課上的話語權(quán)在很大的程度上還是把握在教師這里,沒有真正的放手,也就沒能充分體現(xiàn)STEM的特色.這些都是后續(xù)教學(xué)實(shí)施時(shí)要充分注意的．

總之,與傳統(tǒng)的教學(xué)相比,STEM教育的優(yōu)勢在于充分認(rèn)識到真實(shí)的研究過程的多元性和靈活性,認(rèn)識到跨學(xué)科知識的重要性．在全球科技不斷進(jìn)步的今天,選擇正確的教育發(fā)展道路,對于學(xué)生的未來乃至國家的發(fā)展都是至關(guān)重要的.STEM教育結(jié)合當(dāng)代最先進(jìn)的教育理念,將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程方法化、系統(tǒng)化、多元化.通過學(xué)生之間的合作,探究實(shí)驗(yàn)的方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì),提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)．