探究STEM教育理念下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

劉振亮

摘 要：STEM教育理念是融合了科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱，可見STEM教育理念強(qiáng)調(diào)的是在教學(xué)中將四門學(xué)科融為一個(gè)整體，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行у憻拰W(xué)生的動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力?；诖耍疚尼槍?duì)STEM教育理念下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：STEM教育理念;初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

引言：

STEM教育理念是融合了科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱，可見STEM教育理念強(qiáng)調(diào)的是將四門學(xué)科融為一個(gè)整體，通過自主學(xué)習(xí)與合作探究的方式來激發(fā)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)具備跨學(xué)科學(xué)習(xí)、具備物理應(yīng)用能力的綜合性人才。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于應(yīng)試教育的影響，教師只注重學(xué)生的考試成績(jī)，所以在教學(xué)過程中過于重視對(duì)理論知識(shí)的講解，忽視了對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作的鍛煉，其物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一、乏味，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)質(zhì)量低下。而將STEM理念運(yùn)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，就要求教師創(chuàng)新自己的教學(xué)方法，通過有效的手段來提高學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)能力。

一、STEM教育理念下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程

STEM教育理念下強(qiáng)調(diào)的是以生活化的真實(shí)案例作為出發(fā)點(diǎn)，將其進(jìn)行最大化的分析和研究，從而在多學(xué)科融合的背景下，將每一個(gè)學(xué)科能夠應(yīng)用到的理念和知識(shí)進(jìn)行有效的融合，通過實(shí)踐探究的方式給學(xué)生最真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，促使學(xué)生能夠在教師的教學(xué)設(shè)計(jì)下提高物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＲ话銇碚fSTEM教育理念下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)步驟氛圍四步：情境導(dǎo)入、學(xué)習(xí)探究、課程設(shè)計(jì)和教學(xué)總結(jié)。這四個(gè)階段都需要教師和學(xué)生進(jìn)行有效的配合，才能夠促進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效率，并且發(fā)揮STEM教育理念的最大價(jià)值，教師需要做的就是幫助學(xué)生將物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)盡可能地回歸生活，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升。

二、STEM教育理念下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

本文以人教版九年級(jí)《電阻》章節(jié)內(nèi)容中“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)為例，簡(jiǎn)要分析了STEM教育理念與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的方案設(shè)計(jì)。

2.1 教學(xué)目標(biāo)：

在學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生熟悉對(duì)電壓表、電流表的使用，并且能熟練的運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際問題;

了解伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)過程，了解電壓不同于電阻之間的緊密聯(lián)系;

促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)于生活的重要影響，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

2.2 教學(xué)重難點(diǎn)：

重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、連接及測(cè)量過程中的興趣培養(yǎng)，并且通過這些原理設(shè)計(jì)生活中的簡(jiǎn)單電路;

難點(diǎn)：掌握多種方法測(cè)電阻的原理，以及在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

2.3 教學(xué)過程：

2.3.1 情境導(dǎo)入，明確問題

老師利用光敏電阻制作一個(gè)隨光照強(qiáng)度變化的光控?zé)羯险n展示，通過實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)問題來引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考的興趣和欲望，讓學(xué)生思考燈的亮度為什么會(huì)變化，如何準(zhǔn)確的知道光敏電阻的阻值，引導(dǎo)學(xué)生分析伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理;

學(xué)生通過親身參與體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的趣味性，同時(shí)提出自己不夠明確的知識(shí)點(diǎn)，讓教師予以講解;

教師通過學(xué)生的思考自然引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，即伏安法的內(nèi)涵和使用原則是什么，如何應(yīng)用伏安法來測(cè)量電阻，在保證安全的前提下完成“伏安法測(cè)電阻”的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2.3.2 合作討論，研究方法

在教師將基本的原理和知識(shí)講解給學(xué)生之后，接下來需要做的就是將學(xué)生按一定的人數(shù)合理分組，讓學(xué)生通過小組學(xué)習(xí)與合作討論的方式來初步制定本小組的實(shí)驗(yàn)方案。與此同時(shí)教師在這一過程中要做好積極和正確的引導(dǎo)，不要過于干涉學(xué)生的討論過程，當(dāng)學(xué)生有問題時(shí)及時(shí)給予適當(dāng)?shù)膸椭椭笇?dǎo)，幫助學(xué)生順利完成合作探究學(xué)習(xí)的過程。

2.3.3 交流進(jìn)步

在各個(gè)小組得出討論結(jié)果后，教師要引導(dǎo)每個(gè)小組派代表來講解“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材及原理、測(cè)量方式等，互相之間共同交流;教師要針對(duì)每個(gè)小組的匯報(bào)及時(shí)記錄和評(píng)價(jià)，糾正他們其中一些不可行的步驟，保證實(shí)驗(yàn)的可行性和安全性，并且準(zhǔn)備好學(xué)生需要的實(shí)驗(yàn)材料。

2.3.4 實(shí)驗(yàn)與總結(jié)

學(xué)生和教師共同來到實(shí)驗(yàn)室，每個(gè)小組根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案來完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成后利用自己設(shè)計(jì)的電路來測(cè)量定值電阻的電阻，并且檢測(cè)實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量的準(zhǔn)確率，保證實(shí)驗(yàn)有效進(jìn)行，教師在此過程中給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭?/p>

在一切實(shí)驗(yàn)過程結(jié)束后，學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，教師予以補(bǔ)充。

2.3.5 實(shí)驗(yàn)拓展

在完成測(cè)量定值電阻的實(shí)驗(yàn)后，可以安排測(cè)量不同電壓下小燈泡的電阻，在缺少電流表或電壓表的情況下如何測(cè)量未知電阻的阻值，讓學(xué)生通過不同的步驟、不同的實(shí)驗(yàn)器材、來討論實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)方式，只有學(xué)生應(yīng)用不同的思路才可以保證實(shí)驗(yàn)的完整性，同時(shí)也可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生在不斷的探究中思考實(shí)驗(yàn)的可行性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和解決問題的能力。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在當(dāng)前教育形式的發(fā)展趨勢(shì)下，STEM教育理念與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合的教學(xué)方式已經(jīng)初具成效，教師要在此基礎(chǔ)上多加研究，認(rèn)識(shí)到STEM教育理念的優(yōu)勢(shì)和當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，促進(jìn)在STEM教育理念下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量能夠穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn)：

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