汪波
摘要:近年來,STEM教育作為一種新興的教育模式,得到了廣泛關注。STEM教育融合了科學、技術(shù)、工程和數(shù)學等學科,以提升學生的創(chuàng)新能力、解決問題能力與團隊合作能力為目標,是人才培養(yǎng)的一種重要方式。文章通過介紹STEM教育理念,探討了如何在初中物理教學中實施STEM教育,以供參考。
關鍵詞:STEM教育;初中物理教學;實踐
隨著新課程改革的深入推進,初中物理在傳統(tǒng)以理論為主的基礎上增加了生活實踐內(nèi)容。STEM教育作為一種面向未來的教育模式,強調(diào)學生實踐能力和創(chuàng)造思維的提升,幫助學生運用科學原理和工程技術(shù)解決實際問題。然而,初中是學生物理學習的入門階段,學生忙于學習基本的物理知識,在動手操作能力和興趣的培養(yǎng)上存在一定欠缺。因此,在日常的物理教學中,注重物理知識教學的同時要注重學生的學習方法、學習態(tài)度和學習興趣。教師通過引導學生積極參與實踐、鼓勵他們思考實際問題,并運用STEM教育理念進行課堂設計,可以有效提升學生的動手實踐能力和創(chuàng)造性思維。
1? ?STEM教育理念概述
STEM是科學(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(Mathematics)四門學科英文首字母的縮寫。它的目標是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、問題解決能力和團隊合作精神,以應對日益復雜的現(xiàn)實問題。STEM教育的理念源于現(xiàn)代社會的需求和對教育改革的呼聲,通過整合具有關聯(lián)性和交叉性的不同學科,為學生提供跨學科的學習體驗。
傳統(tǒng)的學科教育主要是在單一專業(yè)內(nèi)展開,學生的跨學科思維和綜合能力得不到提升。同時,現(xiàn)實生活中的問題往往是綜合性的,需要多學科的知識和技能來解決。因此,STEM教育的理念逐漸形成,旨在提升學生的綜合能力,使他們能夠運用不同學科的知識和技能解決實際問題。STEM教育有以下四個核心要素。
1.1跨學科整合
STEM教育不是簡單地將科學、技術(shù)、工程和數(shù)學這四門學科并列地教授,而是通過對具有關聯(lián)性和交叉性的不同學科進行整合,來提供學生的學習體驗。STEM教育理念幫助學生學習跨學科知識,提升學生聯(lián)系和處理問題的能力。這種整合能夠讓學生更全面地理解和應用所學知識,提升他們的綜合思維能力。
1.2實踐導向
STEM教育注重實踐和動手能力的提升。通過實際的項目設計和實驗操作,將理論知識應用到實際情境中,學生能夠提升問題解決能力和創(chuàng)新能力。
1.3基礎知識和技能的結(jié)合
STEM教育注重基礎知識和技能的有機結(jié)合。學生不僅需要掌握學科的基本概念和原理,而且需要具備實踐應用這些知識的技能。
1.4學生主導
STEM教育強調(diào)學生的主動學習和自主探究,學生在項目中扮演主導角色,以問題為導向,發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程就是學習的過程。
2? ?初中物理教學現(xiàn)狀分析
物理作為自然科學學科,在初中階段具有重要的教育地位。學生通過學習物理,能提升科學思維、觀察力和實驗操作能力,在學習過程中提高對自然現(xiàn)象的認識,提升相應的解決問題能力。筆者通過對初中物理教學現(xiàn)狀進行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)目前初中物理教學過程中還存在一些問題,下面將對其進行分析。
2.1忽視綜合能力培養(yǎng)
在對初中物理教學現(xiàn)狀調(diào)研時發(fā)現(xiàn),一些教師往往過于強調(diào)理論知識的講解,指導學生死記硬背教材中的公式和定理,或者以“題海戰(zhàn)術(shù)”來鞏固理論知識,這種方式使得學生其他方面的素養(yǎng)得不到培養(yǎng)。事實上,物理學作為一門自然科學,不僅僅是讓學生積累理論知識,而且要提升學生的綜合能力,如觀察能力、分析能力、實驗能力、創(chuàng)新思維等多個方面。而學生需要通過實際操作才能實現(xiàn)從記住知識到理解知識再到應用知識的飛躍。
2.2實驗教學不足
實驗教學在初中物理教學中的地位不可忽視。它有助于學生理解較為抽象的物理概念,還能提升學生的動手操作能力,科學探究精神在這個過程中也能得到培養(yǎng)。然而,在實踐中發(fā)現(xiàn),部分教師在進行實驗教學時仍存在一些問題,導致學生缺乏實踐機會,無法真正掌握實驗操作技能和理解實驗原理。首先,一些教師在進行實驗教學時過于依賴教科書和課件,盲目模仿實驗步驟,照本宣科,忽略了學生的實踐參與。這些教師將實驗過程簡化成一系列操作步驟的演示,讓學生被動地觀察,而缺乏主動參與實驗的機會。這樣的教學方法使得學生無法真正理解實驗的過程與意義,只是停留在對實驗結(jié)果的簡單記憶中。其次,一些教師過于追求實驗結(jié)果的一致性,忽視了學生個體差異性和實驗過程的不確定性。他們可能會要求學生按照固定的步驟和條件進行實驗,以獲得與教科書上相同的結(jié)果。這種教學方式限制了學生的創(chuàng)新思維和實踐能力發(fā)展,使他們只專注于復制實驗步驟,而無法從實驗中獲得獨立思考和探索的機會。最后,存在實驗設備和材料缺乏問題。由于部分學校條件有限或者師資不足,無法提供充足的實驗設備和材料,導致學生缺乏實踐機會。教師可能會選擇跳過實驗環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)而進行理論知識的講解,以完成教學計劃。這樣做雖然節(jié)約了時間和資源,但不利于學生提升實際動手能力和培養(yǎng)科學精神。
2.3教學方式單一
教師教學方式的單一也是制約初中物理教學效果的一個主要因素。有些教師過于注重知識點的講解,而缺乏對學生思維能力和應用能力提升的培養(yǎng)。在教學中,教師大多采用傳統(tǒng)的講授式教學方法,在這個過程中,學生的主動性和創(chuàng)造性沒有得到培養(yǎng),導致學生的興趣和積極性不高。傳統(tǒng)的教學模式以教師為中心,學生處于被動接受知識的狀態(tài)。這樣的教學方式導致學生缺乏自主學習和合作探究能力,對物理學科缺乏興趣與熱情。培育具有創(chuàng)新精神的人才是新課改的目標。目前,部分教師仍然延續(xù)傳統(tǒng)的灌輸式教學方法,導致許多學生失去學習積極性,不能主動參與教學活動,課堂氣氛也非常沉悶。
2.4評價體系不完善
評價體系不完善給物理教學帶來了一定的困擾。在教學過程中,教師要通過學生的學習情況、參與程度、實踐操作等,了解開展每項活動對學生產(chǎn)生的影響,完成教學活動的過程性評價。而現(xiàn)行的評價體系往往偏向于知識的記憶和填鴨式的教學,使得學生只關注分數(shù)和答題技巧,沒有真正理解和掌握物理知識的本質(zhì)。在初中物理教學過程中,教師為了完成任務,往往只注重學生的書面考試成績,而忽視對其實踐能力的培養(yǎng)。在進行實驗教學時,教師可能會盲目模仿教科書中的操作步驟,只是簡單地讓學生按照指示進行實驗。
3? ?STEM教育理念在初中物理教學中的實踐策略
3.1利用STEM教育理念設計課程
首先,在觀察力培養(yǎng)方面,教師可以設計一些實驗活動和案例分析,引導學生觀察周圍的物理現(xiàn)象,并提出問題進行探討。通過這樣的方式,學生能夠從實際情境中觀察到物理知識的應用和實際意義,提升他們的觀察力和分析力。教師可利用STEM 理念,結(jié)合初中物理教學內(nèi)容、教學目標等,科學設計一些小活動。
其次,在實驗能力提升方面,教師應多鼓勵學生進行實驗操作。通過實驗,學生可以親身體驗物理現(xiàn)象,并記錄和分析實驗數(shù)據(jù),掌握科學實驗的方法和過程,提升實驗能力。
最后,創(chuàng)新思維也是提升學生綜合能力的重要方面。教師可以引導學生進行課外拓展,鼓勵他們自主研究和探索,組織學生參加物理實驗設計比賽或者開展小型研究項目,讓學生借助所學的物理知識解決實際問題。
除了注重綜合能力的提升,教師還應該關注學生的情感價值觀的培養(yǎng)。在教學過程中,教師應該注重培養(yǎng)學生的興趣,激發(fā)他們對物理學科的熱愛,可以通過生動有趣的實例、故事和科普知識的講解,激發(fā)學生的學習興趣,并在這個過程中引導學生形成正確的人生觀和價值觀。
總之,教師在初中物理教學中應該認識到,不僅要關注理論知識的傳授,而且要注重培養(yǎng)學生的綜合能力和正確的情感價值觀。提升觀察力、實驗能力和培養(yǎng)創(chuàng)新思維,可以幫助學生更好地理解物理知識,并將其應用于實際生活中。關注對學生情感價值觀的培養(yǎng),可以激發(fā)學生學習物理學科的興趣與熱情,使其形成正確的人生觀和價值觀。只有兼顧積累理論知識和提升綜合能力,才能更好地促進學生全面發(fā)展。
3.2提升學生的實驗能力
首先,教師應該重視實驗教學,改進實驗教學方法。教師可以引導學生參與實驗設計和操作過程,讓他們親自動手進行實驗。通過自己動手操作,對實驗原理有更深層次的理解,同時更加熟悉實驗步驟,掌握實驗技能。其次,教師應該鼓勵學生進行實驗結(jié)果的分析和討論,引導他們從實驗中發(fā)現(xiàn)問題、思考解決方案,并形成自己的實驗心得。最后,教師應該積極爭取學校和社會資源,提供充足的實驗設備和材料,為學生提供更多的實踐機會,以充分發(fā)揮實驗教學的作用。
STEM教育理念是一種先進的教育理念,它將科學、技術(shù)、工程和數(shù)學緊密結(jié)合起來,強調(diào)跨學科的學習和實踐能力的提升。此外,STEM教育的實施需要多學科的協(xié)同與合作,這對于教師來說也是一種挑戰(zhàn)。教師通過對當下教育現(xiàn)狀的分析,利用STEM的教育理念設計課程,提升學生的實驗能力,激發(fā)學生學習物理的興趣,使學生在學習物理知識的同時,能夠培養(yǎng)跨學科思維,解決問題并提升能力,感受科學的魅力和樂趣。通過將STEM教育理念與實際教學相結(jié)合,調(diào)整教學方法和策略,可以滿足學生的需求和興趣。相信我們可以充分發(fā)揮STEM教育理念的作用,培養(yǎng)出更多的物理學人才。
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