高中物理教學中滲透STEM教育的思考

陳麥玲

【摘 要】STEM教育思想強調學科的交叉融合，是物理教學實驗改革的重點內容。教師在物理實驗教學中應積極滲透STEM教育思想，提升學生對物理學科學科知識、科學源流、科學價值和科學應用的探索興趣，建立學生對物理學科的核心素養。

【關鍵詞】高中物理;STEM教育;教學方法

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2019）22-0164-01

STEM是英文“科學、技術、工程和數學”（Science，Technology，Engineering，and Mathematics）的簡稱。在新課改理念指導下，我國高中物理教材增設更多探究實驗的內容，并且根據實驗的特點分設有“演示”“實驗”“做一做”模塊，但缺乏訓練學生基本探究技能的實驗以及跨學科探索實驗，學生基本知識的學習與基本探究技能的培養相互脫節，其內容編排沒有涉及與物理知識相關的技術與工程知識，因此，有必要結合STEM教育，做好高中物理教學工作。

1? ?高中物理教學中滲透科學和數學思想

在高中物理教學中，很多物理實驗和概念都可以滲透科學和數學思想，幫助學生提高對相關知識的理解和認知。數學方面，學生從高一入學開始，首先給學生普及物理中應用的數學知識教育，將正比例函數和圖像、線性函數和圖像及三角函數等相關初中學過的內容進行鞏固復習并進行物理應用;其次在整個高中物理教學中一直滲透數學思想在物理、生活中的應用及其科學方法應用等。另外，教師在教學過程中可以從現有的物理實驗中，解釋相關的科學原理，提升學生對物理理論和概念的認知，如圓周運動，教師可以采用數學中的例題，如“一列質量100 t的火車，在傾角為30°，軌道半徑為400 m彎道上行駛，如果鐵軌不受側向壓力，火車速度應該是多少？最低速度多少可以保證通過軌道而不會發生側翻，最高速度多少不會因速度過快而越出軌道？”教師要提供相關的數據給學生進行計算，幫助學生在計算的過程中加深對內容的理解，提升物理教學和規律與數學、科學知識方面的內容與聯系性，培養學生對物理學習的

興趣。

2? ?高中物理教學中滲透工程和技術教育思想

高中物理學并不是單獨的一個學科，其物理內容和理論已經可以應用于工程和技術教學中。教師在教學過程中應注重學生的技術應用和工程設計的體驗，如學校可以組織學科周的活動，讓學生設計有生產生活實際意義的實驗或電路，并做好實際應用的轉化，筆者曾帶領本校學生制作了電動風鈴和有報警器的報警線路，讓學生參與到具體的設計中，特別是有報警器的報警線路設計，學生的思路非常廣泛，不僅是考慮并串聯電路，還利用了電磁感應等多種原理，將高中物理電磁內容融入其中，起到了非常好的效果。

此外，教師還可以通過設計課題的方式，組織課題讓學生進行研究，以“自制液體溫度計”課題為例，教師應鼓勵學生積極利用現有的實驗器材和器具進行溫度計的設計，同時考慮漏氣、蒸發等問題，還需要考慮溫度計的精準性，做好刻度的設計，這些都需要學生獨立完成和集體思考，學生在設計過程中需要對物理知識靈活的運用，對溫度計的原理，大氣壓強等進行測算，對物理實驗理論進行分析和總結，教師在安排課題研究時應盡量采用分組教學的方式，利用集體的力量進行分析，讓每一個小組成員都融入到具體教學內容中，提升學生對知識和工程設計參與的積極性。

3? ?高中物理教學應培養學生STEM思想

在高中物理教學中，學生對物理實驗理解和物理知識的運用通常只停留在課堂上，對物理與生活的聯系性沒有足夠的認知。因此，教師在教學過程中，應幫助學生了解物理知識與生活的聯系，幫助學生建立物理的STEM思想，如最新手機中的拍照功能，已經可以實現連拍、廣角、全景攝像等功能，部分照相機有了測量距離的功能，綜合圖片和距離的功能就可以隨時測算出某一物體的移動速度，同時還可以建立物體運動的規律。此外，目前大部分手機已經支持了測步數的功能，教師可以以手機測算步數為例，讓學生分析手機測算步數的原理，建立傳感器、物聯網等物理知識內容，提升學生對物理與生活的認知，幫助學生建立物理STEM思想。

STEM的思想符合當前教學改革的要求，是未來高中物理教學的主要方向。高中物理學科并不是單獨的存在，而是與工程、技術、數學有著密切的聯系，因此，有必要結合STEM思想內容，做好物理教學工作，提升學生對物理的認知和學習興趣，建立學生物理學科核心素養。