齊兆年
摘要:在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)中教師更多關(guān)注的是對學(xué)生進(jìn)行物理知識的講解,但是沒有認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生能力的意義。使得很多學(xué)生學(xué)習(xí)的物理知識和現(xiàn)實生活發(fā)生了脫離,雖然有的學(xué)生在考試中能夠取得比較理想的成績,但是對于學(xué)生今后的發(fā)展沒有太大的意義。目前在很多的學(xué)科教學(xué)中都提出了STEM教育理念,這一教育理念融合了科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)還有工程的內(nèi)容,打破了學(xué)科的限制,有助于學(xué)生多方面知識的學(xué)習(xí)和能力的發(fā)展,給學(xué)生帶來了全新的學(xué)習(xí)體驗。
關(guān)鍵詞:高中物理;物理教學(xué);STEM
中圖分類號:G633.6???? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B??? 文章編號:1672-1578(2020)18-0211-01
目前全球化的競爭日趨的激烈,培養(yǎng)具有國際競爭力的人才是社會發(fā)展的需要。作為科學(xué)課程中非常重要的一部分內(nèi)容,物理教學(xué)還存在著諸多的問題,這些問題需要我們及時的解決。如果能夠?qū)TEM教育和高中物理進(jìn)行融合,能夠更好地實現(xiàn)跨學(xué)科教育,給學(xué)生更多實踐的機會,這對于提高學(xué)生的物理能力有著重要的意義。本文針對STEM和高中物理教學(xué)融合進(jìn)行探究,希望給到大家一些借鑒。
1.高中物理課堂教學(xué)實施STEM的困境
1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位沒有受到重視。
因為長期以來受到了應(yīng)試教育的影響,所以很多的學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中只是為了學(xué)習(xí)知識,所以題目會做,但是一旦要利用學(xué)習(xí)得物理知識去解決實際的問題,往往就束手無策了。其主要的原因還是學(xué)生在物理的學(xué)習(xí)中主要受到了教師的牽制,被動的學(xué)習(xí)知識,機械式的接受教師講授的內(nèi)容,而教師也沒有給學(xué)生時間和空間自己構(gòu)建知識體系,沒有認(rèn)真認(rèn)識到學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,而這也不利于STEM的落實。
1.2 教師的專業(yè)發(fā)展存在空白。
目前一些師范院校開設(shè)的和STEM相關(guān)的課程還比較的少。甚至存在著一定的空白。STEM強調(diào)的是學(xué)科之間的融合,但是很多師范生接受到的分開的模式,這就影響到了他們STEM的教學(xué)水平,真正的步入到了工作崗位進(jìn)行教學(xué)實踐時缺乏專業(yè)性,自然不能夠給學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)。
1.3 學(xué)校落實STEM的熱情度有待提高。
受到了應(yīng)試教育的影響很多的學(xué)校還是把重點放在了升學(xué)率上面,忽視了素質(zhì)教育,所以在教學(xué)中STEM的投入力度有待提升。另外學(xué)校的一些資源和設(shè)備比較的匱乏,不能夠很好的輔助開展關(guān)于STEM的相關(guān)課程,影響到了STEM的正常落實。這也是落實STEM和物理教學(xué)融合需要努力的一個方面。
2.基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)案例
2.1 STEM和萬有引力定律教學(xué)的融合。
在人教版高中物理高一下冊中會學(xué)習(xí)到《萬有引力定律》這部分的內(nèi)容。這一節(jié)課的教學(xué)效果在某種程度上會影響到學(xué)生對于航空航天這部分內(nèi)容的興趣。那么在教學(xué)中教師應(yīng)該引導(dǎo)者學(xué)生去進(jìn)行問題的探究,能夠探究天體運行的規(guī)律和數(shù)學(xué)運算的規(guī)律,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和STEM能力。那么在和STEM融合下教師要認(rèn)識到學(xué)生在課堂中的主體地位,要積極的引導(dǎo)學(xué)生,首先課前教師可以給學(xué)生拋出兩個問題:讓學(xué)生思考下一次哈雷彗星出現(xiàn)的時間,還有太陽系中是否會存在第九大行星。然后教師可以為學(xué)生展示太陽系中的天體模型,讓學(xué)生觀察然后思考計算中心天體的質(zhì)量的方法。借助于這樣的問題需要學(xué)生進(jìn)行資料的查找和信息的總結(jié),然后進(jìn)行計算,通過合作完成和解決問題。本節(jié)課的教學(xué)中我們結(jié)合了STEM的理念,讓學(xué)生通過合作、查閱資料還有計算借助于萬有引力定律解釋了同一顆會醒的多次回歸的時間,充分的了解了萬有引力定律可以預(yù)知和發(fā)現(xiàn)海王星和冥王星。在整個過程中有效的訓(xùn)練了學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)了學(xué)生對于物理的興趣,讓學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)獲得了提升。
2.2 STEM和動能、動能定理的融合。
物理其實本身就是一門實驗學(xué)科,所以教師也應(yīng)該特別重視物理的實驗教學(xué)。在高中一年級下冊《動能、動能定理》這一章內(nèi)容中會進(jìn)行合外力做功和速度變化關(guān)系的實驗。在開展這項實驗時就可以很好地和STEM進(jìn)行結(jié)合,在教學(xué)中我們可以使用DIS完成實驗,當(dāng)學(xué)生對DIS能夠熟練的使用后,讓學(xué)生合作和查閱資料來進(jìn)行實驗的設(shè)計和實施,借助于計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。所以教師就可以開展一個探究合外力做功和速度變化關(guān)系為主題的項目,讓學(xué)生親自實踐完成。在實驗中教師需要為學(xué)生提供實驗中必須要的工具,滑塊、氣泵、擋光板、安裝DIS系統(tǒng)和Excel的計算機。在整個項目的落實中學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主體。成了一個個的小工程師,小組之間進(jìn)行明確的分工,對于實驗進(jìn)行集體的規(guī)劃和調(diào)整。學(xué)生在實驗中也會對實驗的現(xiàn)象通過測量。分析和計算得出一定的結(jié)果,并且進(jìn)行相應(yīng)的解釋,在整個實驗的過程中學(xué)生的綜合能力得到了發(fā)展,有效的提高了學(xué)生的自主性、實踐能力和探究力,發(fā)揮了STEM和物理教學(xué)融合的效果。
3.結(jié)束語
總之,在素質(zhì)教育的背景下我們要培養(yǎng)的不僅僅是具有物理知識的人才,更重要的是培養(yǎng)具有物理素養(yǎng)和能力的社會人才。Stem理念的加入能夠更好地實現(xiàn)物理能力的培養(yǎng)。它將多種學(xué)科進(jìn)行整合,側(cè)重學(xué)生的合作和實踐,學(xué)生在合作中有效的提高了自己的合作力、探究力和實踐能力。
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