基于STEM的高中物理高效課堂的構建

童萌

摘要：物理是高中階段的一門重要學科，通過開展物理教學，能夠促使學生們吸收多樣化知識，增強自己的綜合能力。隨著新課程改革方案的推進，物理教師也在不斷尋求新的教學模式。伴隨著STEM教育理念的引入，物理課堂教學出現了新的活力與生機，對此，本文將結合實際情況，基于STEM的高中物理高效課堂的構建策略展開簡要論述。

關鍵詞：高中物理;高效課堂;教學策略

中圖分類號：G633.7? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）18-039-2

STEM教育在全世界的中小學教育中得到普遍應用。然而，STEM課程并不是科學、技術、工程和數學教育的簡單疊加，而是要將四門學科內容組合形成有機整體，以更好地培養學生的創新精神與實踐能力。物理教師要想打造高質量的教學課堂，要能夠對STEM教學理念有深入把握，同時，還要能夠看到STEM教育的核心特征：跨學科、趣味性、體驗性、情境性、協作性、設計性、藝術性、實證性和技術增強性等，并據此制定教學方案，設計課堂教學環節。

一、運用微課開展教學，構建物理翻轉課堂

STEM教育強調把知識還原于豐富的生活，結合生活中有趣、挑戰的問題，通過學生的問題解決完成教學。對此，教師可以運用微課教學手段，引導學生們開展自主預習活動，使學生們能夠在課下熟悉相關知識，理解基礎概念，看到物理知識和生活的緊密聯系，并把難以解決的問題記錄下來然后帶到課上，教師針對相關問題，展開具體化教學，這樣的教學模式，能夠有效提升學生物理學習效率，減輕教學壓力，促使其對相關問題有更全面更合理的認知。

例如，在學習《摩擦力》這部分內容時，教師可以提前做好準備活動，預設出教學目標，例如：1.知道摩擦力的存在以及對物體運動的作用;2.知道影響滑動摩擦力大小的因素;3.認識摩擦的利與弊以及增大和減小摩擦的方法。然后據此錄制微視頻，引導學生們進行課前預習。在視頻中，教師可以提出趣味問題：其實生活中摩擦力隨處可見，你們能列舉一些事例么？接著，帶領學生進行自主探究，在預習過程中，學生們可以通過閱讀教材、運用搜索引擎、查閱資料等方式，來豐富自己的認知，感受生活中摩擦力存在的地方。同時，學生還可以把一些難解的問題進行整理，例如，摩擦力大小與什么因素有關？摩擦力的大小如何測量？如何控制變量？當學生心中有了疑惑，會在課上有針對性地進行聆聽，從而提升學習效率。

二、營造輕松課堂氛圍，培養學生思維能力

STEM教育具有趣味性特點，它強調分享、創造，有的教學項目還將游戲的元素、方法和框架融于教育場景。對此，在構建高效課堂過程中，教師要注重為學生們營造輕松有趣的氛圍，促使其能夠置身于一個寬松自由的環境中，幫助其更好地感受物理知識的魅力，同時發展思維能力。

例如，在開啟《自由落體運動》這部分內容的探究活動前，教師可以為學生們演示如下動作：教師放開手中的粉筆，粉筆下落掉在地上。通過引導學生觀察具體事例，并對其進行提問：從現象中我們得到了什么信息，然后為學生們留出充分時間進行討論，接著再對學生的回答加以總結，并對他們說到：我們生活中有很多這樣的例子（多媒體課件演示：雨滴從天上落下，樹葉從樹上豎直飄落。）他們有什么共同特點呢？通過設置這樣一個互動交流環節，順勢引入本節課所要學習的內容，而且還可以讓孩子們置身于一個輕松有趣的氛圍中，同時跟隨教師的引導，對相關問題進行思考，從而發展思維能力。

對于高中學生來說，教材中的部分物理知識可能會比較抽象難懂，為了增強學生對物理知識的興趣，教師還可以根據教學內容和學生們的興趣愛好，設計一些趣味性的游戲活動，帶領學生們共同參與完成，營造輕松的課堂的氛圍。

三、注重開展實驗探究，提升學生知識體驗

STEM教育不僅主張通過自學或教師講授獲得抽象知識，更強調學生動手、動腦，參與學習過程。在高中物理學習過程中，實驗是引導學生高效參與課堂的重要環節，對此，教師可以為學生們留出充分的時間，并為其提供自主探究機會，引導學生們通過親身參與一些實驗活動，有效提升對物理知識的體驗感，增強學習效率。

物理知識的獲得如果只是依靠教師授課，那么吸收效率會相對較低，當學生可以在實驗過程中，親眼看到實驗現象，會更好地明白其中的原理，從而提高對物理知識的探究興趣。例如，在學習《牛頓第一定律》時，教師可以提出如下問題：阻力對物體的運動有什么影響，如果物體不受阻力會怎么樣？然后引導學生們自主開啟實驗探究活動，并使其思考：實驗中要控制哪些條件保持不變？要改變哪些條件？要注意觀察什么？接著，學生們進行分組實驗探究：讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，逐漸減小平面的粗糙程度（接觸面可以是毛巾、棉被、木板），測量小車的運動距離。在實驗活動中，需要學生們將所得數據進行如實記錄，最終依據數據結果，進行對比分析，并得出具體結論。通過引入實驗探究活動，能夠讓學生更好地感受物理現象，并加深對物理知識的記憶效率。

四、構建合作學習小組，引導學生自主探究

STEM教育具有協作性，強調在群體協同中相互幫助、相互啟發，進行群體性知識建構。STEM 教育中的問題往往是真實的，真實任務的解決離不開其他同學、教師的合作。在完成任務的過程中，學生需要與他人交流和討論。基于此，在構建高效物理課堂過程中，教師要積極改變傳統教學方式，并引導學生們構建學習小組，對相關問題進行細致探究。當學生能夠參與小組活動時，他們之間能夠進行相互啟發，從而提升對知識的吸收效率，發展綜合能力。

高效的物理學習離不開對具體問題的探究和思考，只有依據知識概念，進行答疑活動，才能使學生積極開動腦筋，增強學習動力。例如，在進行《曲線運動》這部分內容的探究活動時，教師可以提前做好教學準備，并預設出相關思考問題，引導學生展開積極探究，例如，我們知道物體在做直線運動時，物體的速度方向始終是保持不變的，那么在做曲線運動時，物體的速度和方向又有什么特點呢？我們該如何確定物體做曲線運動時每時每刻所對應速度的方向呢？物體做曲線運動需要滿足什么條件呢？在問題引導下，組織學生進行合作學習，在小組中，學生們會根據自己的認知，結合所學內容，對相關問題給出自己的看法和見解，從而營造良好的課堂氛圍，有效提升學習效率。

五、巧用信息技術手段，深化學生學科意識

隨著時代的發展，學生的知識需求和能力需求在不斷增長，在進行教育教學活動時，教師越來越注重對學生社會責任感與認同感的培養，并有效深化學生的學科素養。為了打造高效課堂，

教師要結合STEM教育理念，并運用信息技術手段，為學生擴充知識資源，并深化其學科意識。

例如，在學習《能量守恒定律》這部分內容時，為了讓學生理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵從的基本規律，并能夠通過能量守恒定律的學習，認識自然規律的多樣性和統一性。教師可以運用媒體設備，為學生們演示相關實驗現象，以調動學生的試聽感官，還可以結合所學內容，為學生出示思考問題，促使其能夠積極參與課堂學習，提升對物理知識概念的把握。同時，通過物理學習，增強對科學知識的認同感和社會責任感。

高中物理教學過程中，為了構建高質量的教學課堂，教師要深化STEM教育理念，并結合實際情況，設計出高效科學的教學策略，促使學生能夠迸發對物理知識的探究動力，增強參與課堂互動的積極性，進而有效發展自身綜合能力。

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（作者單位：陜西省西安市第七十中學，陜西 西安 710000）