盧飚

【摘? 要】? STEM是一種全新的教育理念，在應(yīng)用過(guò)程中強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的跨學(xué)科培養(yǎng)，旨在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，希望學(xué)生能夠綜合利用多學(xué)科知識(shí)來(lái)解決生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題。在具體的教學(xué)過(guò)程中，物理教師要深入了解STEM教育理念，并引導(dǎo)學(xué)生可以對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，不斷提高自身的綜合實(shí)力。本文將結(jié)合具體的高中案例，深入分析STEM教育理念與高中物理教育的融合策略。

【關(guān)鍵詞】? STEM教育理念;高中物理;融合策略

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會(huì)各個(gè)行業(yè)對(duì)綜合人才的需求愈加旺盛，不僅需要人才具備一定的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，同時(shí)也要具備相應(yīng)的科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)等方面知識(shí)。而我國(guó)現(xiàn)階段的高中教育，都過(guò)分強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生單科知識(shí)的培養(yǎng)，忽略了學(xué)生對(duì)綜合學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通，這也使得高中學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用相對(duì)局限，往往知其然不知所以然。STEM教學(xué)理念是一種促進(jìn)多學(xué)科融合教育的嶄新理念，在高中物理教學(xué)融入STEM教學(xué)理念，可幫助學(xué)生建立更加系統(tǒng)的物理思維體系，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)多學(xué)科知識(shí)的綜合利用。

一、基于STEM教育理念，不斷創(chuàng)新教學(xué)模式

基于STEM教育理念，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程被分為參與、探究、說(shuō)明與評(píng)價(jià)幾個(gè)階段。

1.參與階段

在參與階段，教師需要采取有效措施不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生以更加飽滿(mǎn)的精力，對(duì)書(shū)本中與生活中的物理知識(shí)產(chǎn)生濃厚的探索欲望，并利用自己所學(xué)過(guò)的知識(shí)，解釋物理現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)的深入探討。

2.探究階段

基于STEM教育理念，探究階段是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在此過(guò)程中，教師一定要注意對(duì)學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)，要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行大膽質(zhì)疑并自主探究，在探究過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生綜合利用所學(xué)過(guò)的多學(xué)科知識(shí)，并建立起與物理學(xué)科之間的聯(lián)系，不斷激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思考意識(shí)與探究意識(shí)，進(jìn)而強(qiáng)化他們的實(shí)踐動(dòng)手能力，真正實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面提升。

3.說(shuō)明階段

通過(guò)對(duì)物理知識(shí)的參與與探究，學(xué)生將會(huì)建立更加完善的物理知識(shí)體系，并促使物理思維更加嚴(yán)謹(jǐn)。在說(shuō)明階段，學(xué)生可以就自己所探究的物理知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)闡述，將學(xué)習(xí)過(guò)程與結(jié)果分享給其他同學(xué)，這不僅可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的共同進(jìn)步，而且在分享過(guò)程中學(xué)生也可以感受到學(xué)習(xí)的成就感與滿(mǎn)足感。

4.評(píng)價(jià)階段

教師在教學(xué)過(guò)程中，一定要肩負(fù)起引領(lǐng)與監(jiān)督的職責(zé)，仔細(xì)觀察所有同學(xué)在物理課堂中的參與意愿，并對(duì)同學(xué)的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，不僅要評(píng)價(jià)其課堂所學(xué)結(jié)果，更要注重評(píng)價(jià)他們的學(xué)習(xí)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)過(guò)程大于結(jié)果，并提出有針對(duì)性的意見(jiàn)，幫助學(xué)生揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷進(jìn)步。

二、基于STEM教學(xué)理念，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐

為了促進(jìn)STEM教育理念與高中物理知識(shí)的深度融合，本文將以《牛頓第一定律——慣性》為案例，進(jìn)行具體闡述。

1.明確教學(xué)目標(biāo)

（1）教會(huì)學(xué)生理解物體運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系;

（2）可以對(duì)牛頓第一定律所講述的內(nèi)容進(jìn)行深入理解;

（3）知道什么是慣性、知道慣性只取決于物體質(zhì)量，并能利用這一知識(shí)點(diǎn)解釋生活中的物理現(xiàn)象;

（4）通過(guò)具體的物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀清晰地認(rèn)識(shí)到物體運(yùn)動(dòng)與力之間的關(guān)系，進(jìn)而幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的物理思維，提高他們的動(dòng)手能力與推理能力。

（5）基于STEM教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、敢于質(zhì)疑的科學(xué)品質(zhì)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

2.學(xué)生自主探究

（1）需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)儀器

雞蛋、光滑的木板、水杯、乒乓球、鉛球、羽毛球筒等。如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟

①實(shí)驗(yàn)過(guò)程：快速抽出木板，雞蛋會(huì)呈現(xiàn)怎樣的運(yùn)動(dòng)軌跡？設(shè)問(wèn)：為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？

學(xué)生探究：一部分學(xué)生認(rèn)為雞蛋會(huì)隨著木板一起移動(dòng)，也有一部分學(xué)生認(rèn)為雞蛋會(huì)掉落在水杯中。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的：通過(guò)雞蛋掉入水中，能夠讓學(xué)生直觀形象地觀察到物體所具有的慣性。

②實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓乒乓球和鉛球在相同的高度自由落下。設(shè)問(wèn)：同學(xué)們敢用手接乒乓球還是鉛球？

學(xué)生探究：通過(guò)生活中的經(jīng)驗(yàn)，絕大多數(shù)同學(xué)都會(huì)選擇接乒乓球，但是卻無(wú)法說(shuō)出其中的物理知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的：更好地幫助同學(xué)們認(rèn)識(shí)與理解物體的慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)。

思考與補(bǔ)充：實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生將直觀的感性認(rèn)識(shí)上升到理性高度，讓學(xué)生明白生活現(xiàn)象背后的物理知識(shí)，從而建立起系統(tǒng)的學(xué)科思維。

③實(shí)驗(yàn)過(guò)程：如圖所示，將乒乓球放在斜面頂端自由滾下，并在其行進(jìn)路線的垂直方向放置一羽毛球筒，并對(duì)乒乓球施加橫向外力。設(shè)問(wèn)：乒乓球是否會(huì)改變路線，被吹進(jìn)羽毛球筒中？

學(xué)生探究：學(xué)生可以采用小組合作的方式，共同完成這一實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)慣性的理解，并在實(shí)踐中得出答案。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的：乒乓球能否被吹進(jìn)羽毛球桶中，取決于外加橫向力的大小，因此可以讓學(xué)生進(jìn)一步感知物體慣性取決于物體的質(zhì)量。

通過(guò)學(xué)生的合作交流，這不僅可以提高學(xué)生的合作意識(shí)，同時(shí)也能不斷提高他們的探究欲望，強(qiáng)化他們的動(dòng)手能力，能夠以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度解決生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題。

綜上所述，STEM教育理念是一種十分先進(jìn)的教育理念，在教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生進(jìn)行多學(xué)科的綜合培養(yǎng)，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面落實(shí)。高中物理教學(xué)也要在教學(xué)過(guò)程中充分融合STEM教育理念，構(gòu)建起以學(xué)生積極參與、深入探究、解釋說(shuō)明、綜合評(píng)價(jià)為主的高效物理課堂，循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行深入探索，并且在探索的過(guò)程中融入多學(xué)科知識(shí)，建立起各學(xué)科知識(shí)之間的網(wǎng)絡(luò)框架，進(jìn)而以更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，不斷提高自身的實(shí)踐技能，真正成長(zhǎng)為社會(huì)所需要的綜合人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張啟君.基于STEM的高中物理課程教學(xué)設(shè)計(jì)模型研究[D].云南大學(xué)，2018.

[2]沈桂娟.基于STEM理念的高中物理學(xué)拓展課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D].河南大學(xué)，2019.