基于STEM理念下構(gòu)建高效初中物理教學的研究

葛雪霞

【摘要】在新課標的要求下，初中教學必須要改變傳統(tǒng)的教學模式，以培養(yǎng)學生的探究能力為主要教學目標。在這種背景下，以STEM理念下的學科整合逐漸滲透到教育中，并且已經(jīng)成為初中物理教師研究的重點。以初中物理課堂為研究切入點，對STEM理念下的初中物理課堂教學進行了詳細的研究和分析。

【關鍵詞】初中物理 STEM理念 高效課堂 有效策略

當前新課程標準下的初中物理教學，雖然非常重視學生探究能力、問題解決能力培養(yǎng)，但是缺乏學習情景的“探究”只是一個要求解答的探究性習題或?qū)嶒灹曨}，失去了探究的背景和探究的氛圍，探究的現(xiàn)實意義和吸引力，就被淡化了。為了充分發(fā)揮學生的主觀能動性，促進學生對知識原理的消化與理解，提高學生的學科素養(yǎng)。因此，初中物理教師必須要積極思考，并突破教學模式的限制，在STEM這一全新的教學理念下，開展初中物理課堂教學，進而全面提升學生的物理探究能力。

一、STEM與初中物理教學

1.STEM概述

在新課表的要求下，對人才培養(yǎng)提出了更高的要求。這就要求教師在開展課堂教學的過程中，不僅要注重知識的傳授，更要在此基礎上，加強學生綜合能力的培養(yǎng)。在這種情況下，教師在開展課堂教學中，必須要跳出單一學科的范圍，開展多學科的融合研究。于是學科整合這一理念也營運而生。

STEM就是一個科學整合理念，其中S代表科學，T代表技術，E代表工程，M代表數(shù)學。在該理念下，要求在教學活動中，必須要將這四門科學進行有邏輯、有組織的結(jié)合，真正實現(xiàn)以科學知識為中心，以數(shù)學知識為輔助工具，進而使得學生積極參與到工程、技術實踐中，進而全面培養(yǎng)學生的探究能力、實際問題解決能力等。

2.STEM教育理念在初中物理課堂中的應用優(yōu)勢

在新課程標準下，初中物理教學旨在培養(yǎng)學生的探究能力、實際問題解決能力，進而全面提升學生的物理核心素養(yǎng)。但是鑒于物理這一學科的特殊性，傳統(tǒng)教學模式的效果并不十分理想。而STEM理念下的教育模式則更好地體現(xiàn)了物理教學的實踐性、規(guī)律性。在具體的教學活動中，STEM教育更加強調(diào)學生的主體地位，在教學活動中教師更加注重發(fā)揮學生知識建構(gòu)的主動性，并在此基礎上，對物理規(guī)律在實際問題中的應用進行了關注。進而使得學生在物理問題解決的過程中，提升其問題分析能力和解決能力。而在這一過程中，學生又可以將自己所學到的所有知識運用到實踐中，并對其進行了有效的整合。

另外，從認知發(fā)展的角度上來說，在STEM教育理念下，鼓勵學生從科學的內(nèi)部框架、跨學科概念之間的聯(lián)系、探索性思維的角度，對問題進行思考和解決。在這種情況下，學生在進行物理學習過程中，只有運用多種領域內(nèi)的知識，才能將設置的問題解決掉，這就在很大程度上促使學生積極進行問題探究，并主動地通過資料查詢、實驗、計算和推理等途徑，找到問題解決的方法。而在這一過程中，學生的思維也會逐漸變得更加靈活、更加主動，也在很大程度上提升了學生的探究能力、溝通能力、問題解決能力等。

二、基于STEM理念下打造高效初中物理課堂的有效措施

1.結(jié)合STEM教育理念，全面提高學生的物理學習興趣

興趣是最好的老師，也是學生開展學習的原動力。因此，在初中物理教學中，激發(fā)學生的學習興趣，促使學生積極主動參與到課堂學習中，歷來是教師關注的重點。一直以來，初中物理課堂教學受到傳統(tǒng)教學模式的影響，學生學習興趣低下，甚至部分學生逐漸產(chǎn)生了厭煩的情緒。面對這一嚴峻的現(xiàn)狀，教師在開展教學活動中，可充分借助STEM理念，將物理學科與其他學科之間進行有效的整合，并將其設置成與學生實際生活相關的問題，進而引導學學生對其開展探究。

例如，在進行“探究樹蔭下的光斑”教學中，教師結(jié)合生活創(chuàng)設了相關的問題，并引導學生利用自己所學到的知識，對其進行探究。學生在實踐活動中發(fā)現(xiàn)，小孔可以成像，大孔可以成斑這一結(jié)論是相對的，如果小孔離地面的距離足夠大的時候，也可以成斑;而大孔的距離如果離地面比較遠的話，也可以成像。隨后，教師可以組織學生進行“小孔成像”探究，將兩個空飲料罐底部分別打一個方孔和一個圓孔，將罐的頂部截掉用半透膜蒙上，然后分析小孔成像與小孔形狀（或物體形狀）的關系，并讓學生思考在探究過程中需要用什么研究方法;觀察到半透膜上的成像和原圖像一致嗎;為了更好地研究光在空氣中的直線傳播規(guī)律，可以在空氣中通入什么物質(zhì)，從而轉(zhuǎn)化研究問題等。通過實驗探究，讓學生運用數(shù)學、科學等知識，從而弄清小孔成像原理。

2.基于STEM理念下，培養(yǎng)學生的實踐操作能力

在STEM理念下，教師在開展初中物理教學活動中，必須要將物理知識進行轉(zhuǎn)化，使其成為真實世界中的一個問題，并以該問題為導向，引導學生開展探究活動，并利用多學科內(nèi)的知識，對其進行解決。同時，鑒于初中物理的學科特點，教師在開展教學活動中，必須要加強物理實驗的重視程度，并積極改變傳統(tǒng)的實驗教學方式，充分利用實驗這一有效的載體和形式，指導學生積極參與到實驗教學中，并使其在實驗的過程中，深化知識理論，并在實踐過程中，不斷提升學生的實踐操作能力。

例如，在進行“杠桿原理”的教學中，教師就可充分結(jié)合STEM教育理念，帶領學生利用課余時間進行動手制作“自制桿秤”的小實驗，讓學生通過樂高模型或生活中的物體進行桿秤的制作，讓學生能夠結(jié)合工程學、物理學、數(shù)學的知識探究桿秤平衡原理，通過改變所稱砝碼的重量來探究動力臂的變化，得出杠桿原理：動力×動力臂=阻力×阻力臂，這樣，由于桿秤秤砣和阻力臂一定，因此就可以建立動力臂和阻力之間的函數(shù)關系，即G=G秤砣L阻，建立數(shù)學模型G=kx，通過秤砣在桿秤的位置就可以直接讀出所稱物體的重量，這樣既有利于培養(yǎng)學生的綜合實驗能力，也能培養(yǎng)學生的實驗能力和探究能力，體現(xiàn)STEM教育的優(yōu)勢。

3.融入STEM理念，激發(fā)學生的探究意識

在新課標的要求下，初中物理教師在開展教學活動中，必須要以培養(yǎng)學生的探究能力、問題解決能力為主要目標。基于此，教師在進行教學過程中，可充分融入STEM理念，并結(jié)合教學目標，將其與生活實際相結(jié)合，并設置出一定的問題。在此基礎上，對全班學生進行分組，并指導學生利用所學的物理知識、其他學生的知識對這一問題進行分析和討論，并對問題進行解決。在這一過程中，學生不僅解決了教師所設置的問題，也在解決問題的過程中，激發(fā)了其探究意識，進而培養(yǎng)了學生的探究能力，實現(xiàn)了新課標的要求。

例如，在進行“溫度計”教學中，教師就指導學生利用小組的方式進行溫度計制作。在具體的教學中，教師先對溫度計制作方法進行了詳細的講解，并鼓勵學生以小組為單位進行制作，在這一制作的過程中，學生可以進行創(chuàng)新。各個小組的學生最終完成了溫度計的制作。但是最后卻發(fā)現(xiàn)，設計制作出的溫度計也存在各種各樣的問題，這時，教師指導學生利用STEM的方式，運用自己所學的所有知識對其進行探索，找出其中存在的問題，并對其進行針對性的解決。

三、結(jié)束語

綜上所述，STEM是一種全新的教育理念，與新課標下初中物理教學目標密切相關，是提升學生探究能力、問題解決能力的關鍵。據(jù)此，初中物理教師在開展教學活動中，必須要結(jié)合STEM理念，積極構(gòu)建高效初中物理課堂教學，進而全面提升學生的綜合能力，進而實現(xiàn)新課標的要求。

參考文獻：

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