在高中物理教學(xué)中融合STEM理論的思考

李肖宏

摘 要：近年來(lái)，STEM教育逐漸被應(yīng)用于科學(xué)教育當(dāng)中，物理作為科學(xué)中相對(duì)比較重要的組成部分，將高中物理教學(xué)之中融合STEM理論，為高中物理教學(xué)提供了一種新的教學(xué)思路，對(duì)于我國(guó)的教育具有一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：高中物理;教育教學(xué);STEM教育;思考

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)全球化的激烈競(jìng)爭(zhēng)下，教育越來(lái)越受到人們的關(guān)注，而STEM教育理論為現(xiàn)代教育提供了一種新型的教育思路，將各個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)模式有目的的整合在一起，學(xué)生可以通過(guò)這種方式從學(xué)習(xí)當(dāng)中獲得新的學(xué)習(xí)思維方式和能力[1]。因此將STEM理論融合于高中物理教學(xué)之中，對(duì)于學(xué)生了解物理知識(shí)具有一定的促進(jìn)作用。

一、STEM理論

STEM理論指的是，將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科集成在一起，生活中大多數(shù)的問(wèn)題通過(guò)這四種學(xué)科知識(shí)解決。其中，科學(xué)能夠幫助人們認(rèn)識(shí)世界;工程和技術(shù)在遵循自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，有目的的改造世界;數(shù)學(xué)是工程和技術(shù)所運(yùn)用的工具。在教學(xué)過(guò)程中，融入STEM理論，并將高中物理通過(guò)細(xì)化分類，形成一種新的知識(shí)體系。

二、基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)目的

從學(xué)生層面方面來(lái)說(shuō)，高中物理融合STEM理論，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中交流合作學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生的主體性，這種教學(xué)方式不僅可以在一定程度上提高學(xué)生研究和學(xué)習(xí)高中物理的興趣，而且還對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力具有一定的提高作用。另一方面，學(xué)生們除了可以學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)外，還能夠?qū)W習(xí)到相關(guān)的科學(xué)、工程、技術(shù)和數(shù)學(xué)知識(shí)，以及提高對(duì)STEM教育理論內(nèi)容的理解。不僅如此，對(duì)于學(xué)生的未來(lái)教育提供了更多的可能性，從而增強(qiáng)他們的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

三、基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)方式

基于STEM教育理論的高中物理教學(xué)方式，使得教師的教學(xué)方法要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行靈活多變，并且在課程的教學(xué)過(guò)程中，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性。

（一）基于問(wèn)題的探究式教學(xué)

該種教學(xué)方式指的是，在問(wèn)題的指引下，由學(xué)生自主開展探究的教學(xué)方式。教師提出問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)運(yùn)用多種知識(shí)與方法解決具體的問(wèn)題，比如：技術(shù)應(yīng)用、科學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)計(jì)算等等，讓學(xué)生做課堂的主體，形成與教師的互動(dòng)[2]。這種教學(xué)方式需要注意的是，教師在提出有關(guān)高中物理的問(wèn)題時(shí)，盡可能的具備前沿性、交叉性，以及基礎(chǔ)性，既不能過(guò)于簡(jiǎn)單，也不能過(guò)于復(fù)雜，這樣不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也能鍛煉學(xué)生的思考能力和思維方式。

（二）基于項(xiàng)目的教學(xué)

該種教學(xué)方式指的是，由教師提供一個(gè)相對(duì)真實(shí)的場(chǎng)景，并導(dǎo)入與高中物理本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的課程項(xiàng)目，學(xué)生作為“工程師”實(shí)施項(xiàng)目，學(xué)生自主查閱資料、制定方案，并開展項(xiàng)目解決具體的問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生既能掌握本節(jié)課相關(guān)物理知識(shí)，也能在一定程度上提高他們的綜合素質(zhì)。這種教學(xué)模式是一種新型的“做中學(xué)、學(xué)中做”的方式，由于課程項(xiàng)目的難度不同，所需時(shí)間也不一樣，因此需要教師掌握課程項(xiàng)目的進(jìn)度以及發(fā)展的方向，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行指導(dǎo)。

四、促進(jìn)基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)的有效措施

現(xiàn)階段，我國(guó)的高中物理教學(xué)還存在一定的問(wèn)題，比如：教學(xué)方法相對(duì)比較單一、實(shí)驗(yàn)課程相對(duì)較少、物理課程內(nèi)容缺乏工程與技術(shù)的教育、教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)生活聯(lián)系較少等等。因此為解決這些問(wèn)題，促進(jìn)高中物理融合STEM理論的教學(xué)模式的發(fā)展，提出以下有效措施。

（一）培養(yǎng)STEM教師

由于當(dāng)前高中教育主要是分科教學(xué)，各個(gè)學(xué)科的知識(shí)無(wú)法形成一個(gè)系統(tǒng)，因此培養(yǎng)STEM教師勢(shì)在必行。第一，鼓勵(lì)高中物理老師發(fā)展成為STEM教師，并對(duì)他們進(jìn)行一定的知識(shí)培訓(xùn)[3]。物理老師通過(guò)對(duì)物理學(xué)科進(jìn)行一定的創(chuàng)新，教學(xué)過(guò)程分為設(shè)定情景、開展項(xiàng)目活動(dòng)、學(xué)生自主探討分析、教師引導(dǎo)等環(huán)節(jié)。第二，師范高校可以在課程中增加STEM教育，增加相關(guān)的STEM課程，培養(yǎng)教師的綜合素質(zhì)。除此之外，學(xué)校也可以通過(guò)鼓勵(lì)老師開發(fā)STEM第二課堂，使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)以及其他的相關(guān)的學(xué)科知識(shí)感興趣。

（二）開發(fā)和創(chuàng)新物理課程

相關(guān)的機(jī)構(gòu)組織可以通過(guò)鼓勵(lì)支持開發(fā)STEM教育相關(guān)的課程，以及開發(fā)融合STEM理論的高中物理課程，或者編寫新的教材資料，為教師提供更多的參考資料。該種教學(xué)模式是將物理課程內(nèi)容設(shè)置成一種“問(wèn)題探索”或者“項(xiàng)目”引導(dǎo)的“工程”，由學(xué)生自己做“項(xiàng)目”的“工程師”，因此開發(fā)的物理課程盡可能貼近生活，并向?qū)W生提供可能需要的器材、相關(guān)資料等等。另一方面，開發(fā)的物理課程也可以包括課外實(shí)踐活動(dòng)，教師組織學(xué)生參觀科技館、研究中心、工廠等等，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面。除此之外，課后習(xí)題方面，可以將科技知識(shí)、社會(huì)生活與高中物理知識(shí)結(jié)合起來(lái)，來(lái)考察學(xué)生的系統(tǒng)知識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力，使學(xué)生們提高對(duì)物理學(xué)科的興趣。

結(jié)語(yǔ)：將STEM理論融合進(jìn)高中物理教學(xué)之中，對(duì)培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型的高科技人才具有一定的積極作用，通過(guò)對(duì)高中物理教學(xué)模式進(jìn)行一定的改進(jìn)與創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的興趣，將高中物理課程與實(shí)際生活、其他學(xué)科結(jié)合起來(lái)，有助于學(xué)生形成系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)，也有利于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解。

參考文獻(xiàn)

[1]董莉，蔣德瓊.有關(guān)高中物理教學(xué)中滲透STEM教育的思考[J].物理通報(bào)，2017（S1）：7-9.

[2]牛慧沖.關(guān)于在高中階段開展STEM教育的幾點(diǎn)思考[J].物理通報(bào)，2019（01）：49-51.

[3]魯世明.基于STEM理念的高中物理實(shí)驗(yàn)校本課程研究[J].物理之友，2018，34（12）：1-3.