STEM教育在高中物理教學策略探析

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摘要：stem教育理念主要將知識分為四類，分別為科學、技術(shù)、工程與數(shù)學，這種教學理念打破了學科之間的界限，將其進行融合，增強了知識的運用效果。傳統(tǒng)的高中物理教學主要是對學生進行知識的傳授，忽視了對知識運用的講解，導致知識與實踐相脫節(jié)，不利于學生的成長。因此STEM教育理念的出現(xiàn)有效改善了這一狀況，本文主要探究這種教育理念在高中物理課堂的運用，即積極構(gòu)建基于STEM教育理念的第二課堂，開發(fā)新的高中物理課程資源，構(gòu)建多元化的高中物理教學評價體系。

關(guān)鍵詞：STEM教育理念；高中物理；教學策略

STEM是由科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）四門學科的英文名稱首字母的縮寫組合而成的，逐漸發(fā)展成了一種教育理念，并能在教育教學中優(yōu)化學生的思維模式。其表現(xiàn)出了跨學科整合的特點，強調(diào)融合多學科的知識并與動手實踐操作、基于問題的學習、協(xié)作探究等相結(jié)合，在實踐中表現(xiàn)出學科整合性、真實情境性、問題開放性、動態(tài)生成性、回歸生活性、實踐引導性等豐富的特征。STEM教育理念更注重對知識的運用，將知識運用到實際生活中，與科學理論與科學實踐相結(jié)合。因此，在這基于此種理念進行人才培養(yǎng)，能夠培養(yǎng)出具有高素質(zhì)的復合型人才。

一、基于STEM教育理念的高中物理教學特點

STEM教育理念下的高中物理課堂教學，是在高中物理教學過程中打破學科的界限，將物理與數(shù)學、工程、技術(shù)等相融合，為學生帶來更多的知識體驗和多元化的發(fā)展路徑，從而為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維與實踐能力打下堅實的基礎。因此，基于STEM教育理念的高中物理學科教學，具有教學內(nèi)容綜合性、真實情境性與學生學習合作性這三種特點。

（一）綜合性

在傳統(tǒng)的物理教學中，物理學科是一門獨立的學科，與其他學科之間的溝通不強，導致物理學科處于與其他學科脫離的狀態(tài)，學生在學習中，難以將各學科知識建立起聯(lián)系，這對于物理學科的學習是不利的。STEM教育理念的引入，則有效地改善了這一教學現(xiàn)狀，提高了物理學科學習的綜合性。在教學中削弱了學科的獨立性與學科概念，有利于實現(xiàn)物理教學的真正意義。在STEM教育理念引入后，物理學科與STEM教育理念下的四大學科建立起聯(lián)系，提高了學生對于物理學科知識的理解程度和對物理實驗操作的掌握程度。

（二）情境性

STEM教育理念是將知識運用在實際生活中，因此，在基于STEM教育理念的高中物理教學教學中，教師要創(chuàng)設真實的生活情境、開展高中物理教學實踐，這可以更有效地幫助學生理解學科的內(nèi)涵，對學科知識的理解也更貼合于實際，也能提高物理課堂的真實性，從而促進學生物理學科核心素養(yǎng)的提高。STEM教育理念下的物理課堂具有強烈的生活情境性，能更客觀地反映教學情境，從而與生活實際之間建立起內(nèi)在的有機聯(lián)系，因此，在物理課堂教學中導入真實的生活情境，可幫助學生加強知識的運用能力，并在實踐中將知識內(nèi)化。

（三）合作性

STEM教育理念的引入，為傳統(tǒng)的物理課堂教學理念與教學方式的轉(zhuǎn)變提供了契機?；赟TEM教學理念的物理教學更加注重學生與教師、學生與學生之間的合作探究，學生與學習資源之間的互動交流，因此，在學習過程中會出現(xiàn)很多的自主、合作和探究過程。在自主學習中，學生會進行深度思考，每一個學生都會承擔不同的職責，在合作中完成探究任務，達到深度學習的目的。開展自主、合作和探究學習，既能鍛煉學生自身的合作和探究能力，對其勇敢面對以后學習與工作上的挑戰(zhàn)具有積極的影響，也是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑。

二、基于STEM教育理念的高中物理教學策略

部分教師在高中物理教學中，依然采用傳統(tǒng)的教學理念與教學方式，因此，存在著許多不足，如教學方式與教學內(nèi)容相對枯燥、知識脫離實際、主要傳授理論知識等問題。這些問題的存在，導致物理課堂的教學效率不高，不利于學生的發(fā)展與進步。因此，在物理教學中引進STEM教育理念，是改善物理教學現(xiàn)狀的重要措施，以下是在教學中運用STEM教育理念的一些措施。

（一）積極構(gòu)建基于STEM教育理

念的第二課堂目前，高中物理課堂依然處于分學科教學狀態(tài)，學生在物理學習的過程中難以全面地理解并掌握物理知識。因此，在STEM教育理念的指導下，物理教師應及時轉(zhuǎn)變教學觀念，在全面理解STEM教育理念的基礎上，深刻把握物理課堂與STEM之間的聯(lián)系，建立起基于STEM理念的物理第二課堂。這能為學生拓展學習技能和提高學業(yè)質(zhì)量提供更多的機會，為學生在物理課堂之外的學習中提供更多的資源，并且，教師通過開展STEM第二課堂活動，還激發(fā)了學生對STEM教育理念的學習興趣，能在幫助學生在加強對數(shù)學知識的運用，對其他學科產(chǎn)生學習興趣的過程中，增強其物理學科素養(yǎng)，幫助其在未來的生活與學習中奠定深厚的基礎。例如，在高中物理教學中，在學習“萬有引力定律”這一知識后，學生對于天體知識和航天技術(shù)十分感興趣，這時教師可與學生一同進入STEM第二課堂。在第二課堂的學習中，教師向?qū)W生提出問題，如“下一次哈雷彗星的出現(xiàn)時間是多少？”教師將問題布置下去，讓學生帶著問題進行思考，并指導其進行小組合作，共同解決這一問題。教師參與到學生中，與學生相互溝通，引導其結(jié)合STEM教育理念，進行資料的查詢與嚴謹?shù)挠嬎?，從而推導出準確的計算結(jié)果，并在完成探究后，與教師和其他同學分享自己的研究成果。在分享結(jié)果后，教師要及時進行引導，延伸知識，如引導學生認識海王星、冥王星等，激發(fā)其學習的興趣，指導其在課后進行自主探究學習，提高學生自身的綜合素養(yǎng)。

（二）開發(fā)、豐富高中物理課程資源

STEM教育理念下的高中物理教學，將傳統(tǒng)物理教學中的知識教學轉(zhuǎn)變?yōu)榉椒ń虒W，并且在實際的教學中，教師以實際的工程項目作為教學內(nèi)容，幫助學生明確學習的主要目標與自身定位，學生不再是知識的被動接受者，而是知識的運用者，學會自主地進行學習資源的整合。在STEM教育理念指導下的物理課堂中，學生可以圍繞具體的某個工程項目進行發(fā)散學習，因此，教師在進行教學時，必須深入挖掘其蘊含的物理知識，選取合適的課堂教學資源，將這些教學資源和科學工具合理地運用到物理教學中，激發(fā)學生的學習興趣，提高物理課堂的教學質(zhì)量與教學效率。例如，在學習“示波管的原理”的相關(guān)知識時，學生在簡單地了解電信號轉(zhuǎn)化為圖像的原理后，教師可采用5E教學模式，將教學環(huán)節(jié)分為五個部分。第一部分，參與。教師作為講解者，可以運用信息技術(shù)向?qū)W生展示電視成像的主要原理。第二部分，探究。通過教師的講解，開始探究帶電粒子的運動規(guī)律，并及進行總結(jié)。第三部分，解釋。教師要針對于其探究與總結(jié)的內(nèi)容，及時進行指正和補充，從而幫助其擴大知識儲備。第四部分，遷移。在這一過程，教師要指導學生將所學習的知識運用于生活實際中，如探究X—刀定向放療與帶電粒子的運動關(guān)系。第五部分，評價。即為教師的評價和學生的自我評價。

（三）構(gòu)建多元化的高中物理教學評價體系

在傳統(tǒng)的物理教學中，教師主要把分數(shù)作為教學評價的主要標準。但是在STEM教育理念指導下的物理課堂，改變了這一評價標準，建立了多元化的教學評價體系。教師在進行評價的過程中應展開全面的研究，需要針對學生的學習過程、知識的掌控程度、知識的運用能力、發(fā)現(xiàn)與解決問題的能力等多方面進行考查，進行綜合性的評價。在基于STEM教育理念的高中物理教學實踐中，教師還可以多借鑒一些其他國家的優(yōu)秀教學經(jīng)驗，在評價階段中添加，如提問、交流、項目組織等內(nèi)容，這樣能對學生考查得更加全面。

三、結(jié)語

綜上所述，將STEM教育理念引入物理教學，對教師的教學理念、教學方式等產(chǎn)生了重要的影響，學生在學習時，可以獲取更多的知識，也能得到全面的發(fā)展，這對于學生以后的學習與生活具有積極的意義。在STEM教育理念的指導下，教師要認識到培養(yǎng)高素質(zhì)復合型人才的重要性，因此，教師在教學中，應積極地進行教學模式的改革，不斷鉆研，促進物理教學的發(fā)展。

作者:朱紅琴 單位:甘肅省臨洮縣文峰中學