STEM教育理念融入高中物理課程的研究與實(shí)踐

龐建平

摘 要：隨著我國(guó)新課程教學(xué)改革的不斷深入，發(fā)展STEM課程是順利推動(dòng)和落實(shí)STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)）教學(xué)的關(guān)鍵所在，同時(shí)也是學(xué)校進(jìn)行新課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。簡(jiǎn)要分析STEM教育的內(nèi)涵與應(yīng)用在高中物理教學(xué)中的意義，并探究如何在高中物理教學(xué)中滲透STEM教育理念。

關(guān)鍵詞：STEM教育;高中物理;研究;實(shí)踐分析

一直以來，物理學(xué)科都是自然學(xué)科之中的重要組成部分，同時(shí)物理也與現(xiàn)代化的生活、科學(xué)、技術(shù)以及社會(huì)的發(fā)展之間存在密切的聯(lián)系，在高中學(xué)習(xí)階段，學(xué)生學(xué)習(xí)的每個(gè)學(xué)科也都能或多或少地體現(xiàn)物理知識(shí)的應(yīng)用。隨著新課程教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，學(xué)校越來越強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)在科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)生產(chǎn)等方面發(fā)揮的價(jià)值和作用。與此同時(shí)，各個(gè)學(xué)校也在積極鼓勵(lì)教師在STEM教育理念下設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、整合課程資源。但是在應(yīng)試教育的背景下，教師往往在物理教學(xué)中會(huì)過分強(qiáng)調(diào)物理概念和定義的應(yīng)用，教給學(xué)生特定的解題模式和方法，因此使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中不明確學(xué)習(xí)的目的，同時(shí)也阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。由此可見，當(dāng)前部分學(xué)校的物理教學(xué)已經(jīng)與現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)。雖然也有部分教師在教學(xué)過程中列舉生活實(shí)例，向?qū)W生介紹科技的發(fā)展，但是多數(shù)情況下也沒有準(zhǔn)確傳達(dá)其背后的本質(zhì)意義。

一、STEM教育的內(nèi)涵及應(yīng)用在高中物理教學(xué)中的意義

（一）STEM教育的內(nèi)涵

STEM（Science，Technology，Engineering，Mathematics）的概念最早是由美國(guó)的國(guó)家科學(xué)基金會(huì)于20世紀(jì)90年代所提出的。這四個(gè)相互關(guān)聯(lián)卻又相互獨(dú)立的學(xué)科不僅是科技發(fā)展的基礎(chǔ)，還是當(dāng)下高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才必備的重要技能，它也被認(rèn)為是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本動(dòng)力。

（二）STEM教育應(yīng)用于高中物理教學(xué)中的意義分析

近些年，技術(shù)教育和工程教育一直都沒有很好地落實(shí)在中學(xué)教育過程當(dāng)中，將STEM教育引入高中教學(xué)階段，可以有效提高教育部門和學(xué)校技術(shù)教育和工程教育的關(guān)注程度。通過基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)，不僅能夠有效促進(jìn)學(xué)生深入地學(xué)習(xí)物理，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，還能幫助學(xué)生自主設(shè)計(jì)、探求物理現(xiàn)象，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力以及綜合分析問題、解決問題的實(shí)踐能力。

除此之外，STEM教育還可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)STEM領(lǐng)域內(nèi)容的積極性和主動(dòng)性，通過拓寬學(xué)生的思維和見解為學(xué)生以后步入高等教育或者職業(yè)教育提供更多的選擇空間，從而引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)追求自身所熱愛的職業(yè)和專業(yè)。因此，STEM教育理念不僅能夠有效地增強(qiáng)學(xué)生的核心競(jìng)爭(zhēng)力，還能為我國(guó)的科技建設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，提升我國(guó)的科技水平。

二、將STEM教育理念融入高中物理課程的實(shí)踐

（一）培養(yǎng)STEM教師，并鼓勵(lì)教師開發(fā)STEM第二課堂

在我國(guó)高中教學(xué)階段，分科教學(xué)是主要的教學(xué)方式，但是單科教育也使得學(xué)生無法有效地將各學(xué)科知識(shí)聯(lián)系起來，教師作為學(xué)生重要的指導(dǎo)者就更需要自身具有較強(qiáng)的STEM教學(xué)理念。學(xué)校不僅要給予教師更多的自主權(quán)，還要激發(fā)教師敢于創(chuàng)新教學(xué)方式。

一方面，學(xué)?？梢詫?duì)有意向發(fā)展的在職教師進(jìn)行STEM的培訓(xùn)，引導(dǎo)教師通過物理學(xué)科內(nèi)容作為主要線索，通過創(chuàng)設(shè)問題情境以及項(xiàng)目活動(dòng)等形式給學(xué)生滲透STEM教育的理念。另一方面，學(xué)校可以開設(shè)一些STEM專業(yè)培訓(xùn)課來培養(yǎng)教師，引導(dǎo)教師進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃，完善教師的STEM綜合素養(yǎng)。

（二）廣泛開發(fā)課程資源

將STEM教育理念融入高中物理課程教學(xué)，物理教師要找尋高中物理與STEM教育相關(guān)的切入點(diǎn);在教學(xué)原則的基礎(chǔ)上深入挖掘真實(shí)情境，同時(shí)向?qū)W生提供實(shí)驗(yàn)所需的器材和資料，教師通過創(chuàng)造、整合教材資源，將物理學(xué)史或者物理知識(shí)等與物理學(xué)前沿動(dòng)態(tài)相聯(lián)系。例如，新能源的使用、新一年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)或者航空航天的發(fā)展等。

除此之外，教師也可以積極探究一些與學(xué)生生活實(shí)際相聯(lián)系的物理學(xué)應(yīng)用，如：激光手術(shù)、電磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的作用影響等。教師要廣泛開發(fā)課程資源，通過及時(shí)了解物理學(xué)的前沿動(dòng)態(tài)滲透給學(xué)生多樣化的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課堂的STEM教育。

（三）建立多元化的評(píng)價(jià)體系

在高中物理教學(xué)階段，教師要衡量多個(gè)參考量，并且以正式評(píng)價(jià)與非正式評(píng)價(jià)相融合的方式來對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果進(jìn)行綜合的考查。正式評(píng)價(jià)一般包括考試成績(jī)和作品成果展示等，而非正式的評(píng)價(jià)就需要師生之間通過觀察、提問等方式來綜合考查學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。建立多元化的評(píng)價(jià)體系同時(shí)也是對(duì)教學(xué)實(shí)踐性、創(chuàng)新性以及應(yīng)用性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。與此同時(shí)，學(xué)校還可以借鑒外國(guó)的評(píng)價(jià)體制完善自身的多元評(píng)價(jià)體系。

總之，如何將STEM教育理念滲透于高中物理課程的研究與實(shí)踐中，還需要廣大物理教育工作者深入的思考，建立多元化的評(píng)價(jià)體系、廣泛地開發(fā)課程資源，提升教師的STEM素養(yǎng)是行之有效的實(shí)踐方法。

參考文獻(xiàn)：

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