基于STEM理念的物理實驗課程實踐

摘要：物理實驗由于知識點具有交叉領域，實驗資源又與多學科發生聯系，可以滲透STEM教育理念，進行實驗教學.《超重》教學案例，以“實驗”為手段，以“STEM教育”為理念，以“物理實驗”為載體，以“創新實驗室”為環境，通過“合作學習”“項目探究”等，進行跨學科知識、能力情感價值觀的培養，構建STEM理念下的“物理實驗教學”的教育新生態.

關鍵詞：STEM課程；超重；模型；儀器

基金項目：2018年浙江省教育科學規劃課題“基于STEAM教育理念下的創新學具研究與實踐”，項目編號：2018SC099.

作者簡介：段雨薇 （1987-），女，黑龍江人，本科，實驗師，研究方向：物理教學.

人教版高中物理教材2010第4版必修1第四章 第7節用牛頓運動定律解決問題一節課中，展示了超重現象.自制實驗儀器——簡易超重演示儀充分運用多學科知識包括科學（science），技術（technology），工程（engineering），數學（mathematics）等知識能夠很好地演示超重現象.演示的內容源自科學知識（science）——超重，而在自制教具搭建模型的過程中，需要充分考慮工程學（engineering）中穩定性，充分運用傳感器人工智能技術（technology），在讀取受力數值后，能通過數學（mathematics）知識精確計算物體加速上升時的加速度，從而進行定量分析，STEM多學科知識相互配合，相輔相成.本文以站在STEM教育視角下的《超重》這一物理實驗的教學為例進行物理實驗課程實踐.

【項目名稱】超重

【學習目標】

STEM目標見表1所示.

【項目實施過程】

一、知識鋪墊

我們看到指針式表盤讀數的方式，能夠明顯看到指針的變化情況，但存在一個缺點，演示時加速過程較短，體重秤加速過程中示數變化過快，不易察覺表盤上指針變化情況.如果利用新材料——拉伸后的記憶金屬彈簧加熱后會恢復原狀的特性以及數字化傳感器制作的簡易超重演示儀，將超重現象轉化為杠桿的不平衡狀態，現象是否更加直觀？……