基于STEM教學(xué)理念的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探

巨曉紅

摘要：關(guān)于將STEM教育理念引入初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，我們通過設(shè)計(jì)基于STEM理念的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，通過創(chuàng)設(shè)STEM教學(xué)情境提出問題，引導(dǎo)學(xué)生將多學(xué)科知識應(yīng)用于解決問題，以達(dá)到提高學(xué)生分析問題能力、解決問題能力和科學(xué)素養(yǎng)地目的。對此本文以STEM教學(xué)理念為核心，對初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略進(jìn)行研究，對初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并且提出一些將STEM教育理念引入初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的應(yīng)用策略。

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

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2019）20-091-1

一、STEM教育理念與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.STEM教學(xué)理念的作用

STEM教學(xué)理念是一種重實(shí)踐、學(xué)科融合的教育理念。STEM理念下地初中物理教學(xué)是集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多門學(xué)科知識融合一起地教學(xué)模式。通過融合STEM理念的初中物理課程學(xué)習(xí)，可以有效加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，感悟各學(xué)科之間的緊密聯(lián)系，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.初中物理實(shí)驗(yàn)課堂問題淺析

初中物理實(shí)驗(yàn)課堂的開展存在諸多困難。例如：基礎(chǔ)建設(shè)落后，教學(xué)儀器嚴(yán)重不足、實(shí)驗(yàn)設(shè)施極度缺乏;受“應(yīng)試教育”影響，重分?jǐn)?shù)輕能力的現(xiàn)象普遍存在;學(xué)生實(shí)驗(yàn)習(xí)慣差、實(shí)驗(yàn)技能弱。物理教師通過實(shí)驗(yàn)要真正做到：“學(xué)生力所能及，教師避之;學(xué)生力所難及，教師助之;學(xué)生力所不及，教師為之”的新課程理念，恐怕還有很長一段路要走。

3.將STEM教育理念引入初中物理實(shí)驗(yàn)課堂的意義

在初中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的自主動手的實(shí)踐能力逐漸成為了教育的目標(biāo)之一，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最能鍛煉學(xué)生動手能力的教學(xué)。中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之初，還沒有形成抽象的思維體系，因此通過動手實(shí)驗(yàn)，來培養(yǎng)他們的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維及創(chuàng)造能力具有十分重要的作用。因此，初中物理教學(xué)中，應(yīng)大力加強(qiáng)和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量，將STEM教育理念引入初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，以成功提高學(xué)生分析問題能力、解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

二、將STEM教育理念引入初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐

我們以北師大版八年級上冊第一章：物態(tài)及其變化為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)入問題

物理實(shí)驗(yàn)是初中物理的教學(xué)中十分有力的工具，通過進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)并直觀的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生不自覺的融入物理課程之中，對物理產(chǎn)生極大的熱情和自主學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而獲得物理知識。在課程開始階段，教師要從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)整合問題，展開科學(xué)探究。例如：教師在地上撒了一盆水，然后在桌子上也撒一些水，桌子上的水很快消失了，而地上的水一節(jié)課過去了只是減少了一些，這是什么原理那？學(xué)生答道：這是因?yàn)樗兂伤魵鈸]發(fā)走了。然后教師可以再問問學(xué)生，加油的時(shí)候應(yīng)該早晚去還是中午去？并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)例總結(jié)“汽化”的定義。教師還可以啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：怎樣可以加快地面上水的蒸發(fā)速度？也就是：蒸發(fā)快慢的因素有哪些？

2.分析問題、合作探究

教師應(yīng)該積極鼓勵(lì)學(xué)生探究各類現(xiàn)象的原理，找到規(guī)律，進(jìn)而解決問題。例如：在討論中他們形成如下猜想：影響蒸發(fā)快慢的因素可能有溫度、液體表面積、空氣流動速度等等。然后讓學(xué)生通過實(shí)踐來證實(shí)自己的猜想。

3.組間交流，拓展視角

“整合”是STEM教育理念的核心，整合要不僅整合學(xué)科知識，也應(yīng)該整合不同的觀點(diǎn)。在小組合作學(xué)習(xí)過程中，方案涉及與實(shí)驗(yàn)結(jié)果也許會出現(xiàn)出入，對此教師應(yīng)該通過分析，讓學(xué)生知道誤差存在的原因，并找到誤差，讓學(xué)生在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中減少誤差。此外學(xué)生也可以在探索中將認(rèn)識擴(kuò)展。例如：為什么皮膚接觸到開水蒸汽時(shí)可能產(chǎn)生嚴(yán)重的燙傷？如何扇扇子才能讓人感覺到更涼快？空調(diào)和電扇的結(jié)合為什么效果會遠(yuǎn)比單一效果好等等問題。

三、STEM教學(xué)理念在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展前景

隨著教育的定義逐漸清晰，應(yīng)試導(dǎo)向的教學(xué)模式嚴(yán)重束縛學(xué)生的發(fā)展。因此在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入新式的STEM教育理念教學(xué)思想，對于促進(jìn)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是有著極大作用的。STEM教育理念運(yùn)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將會從根本上改變傳統(tǒng)的忽視學(xué)生能力培養(yǎng)的純理論教學(xué)模式，從而轉(zhuǎn)變?yōu)楦又匾晫W(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，幫助學(xué)生成為全面發(fā)展的新世紀(jì)學(xué)生。

STEM教育理念的終極目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力，這就要求教師在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，立足于新課程改革視角，將學(xué)生實(shí)踐能力、應(yīng)用素質(zhì)的培養(yǎng)作為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心，同時(shí)著眼于促進(jìn)學(xué)生各方面素養(yǎng)的全面發(fā)展。

總之，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)?、適時(shí)地、適量地運(yùn)用STEM教育理念，就會起到“四兩撥千斤”的作用，發(fā)揮其最大功效，提高教學(xué)效率，為學(xué)生發(fā)展奠基。

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（作者單位：甘肅省蘭州市城關(guān)區(qū)華僑實(shí)驗(yàn)學(xué)校碧桂園分校，甘肅 蘭州730030）