基于STEM教育理念的初中物理有效教學(xué)探究

摘 要：教學(xué)的目的不僅僅是簡單的知識傳輸，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生各項能力的有效發(fā)展。而物理作為初中教學(xué)階段的重要課程，更是對學(xué)生的探究能力和思維能力有很大的積極意義。但仔細(xì)研究傳統(tǒng)初中物理教學(xué)，教師的教學(xué)理念較為落后，教學(xué)方法較為單一，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較低，物理教學(xué)質(zhì)量堪憂，很多學(xué)生甚至對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生了畏懼情緒。因此，我校引進(jìn)STEM教育理念來促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展。本文結(jié)合自己的教學(xué)實際，淺談基于STEM教育理念的初中物理有效教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：STEM教育；初中物理；教學(xué)探究

在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)中，教師以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績作為自己的教學(xué)目標(biāo)，受應(yīng)試教育思想的影響，很多教師在教學(xué)時往往是以自己的教學(xué)講解為主，根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗對教材中的知識點進(jìn)行解析，課后安排學(xué)生完成相關(guān)的訓(xùn)練。整個過程中，師生之間的地位不平等，教師是處于主動的位置，積極地組織學(xué)生開展相關(guān)的學(xué)習(xí)活動，而學(xué)生則較為被動，除非教師再三強(qiáng)調(diào)，否則其積極性較低。而STEM教育理念則要求教師轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，通過有效的手段來提高學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)能力。如何有效地將STEM理念落實到初中物理教學(xué)中成為了當(dāng)前教學(xué)工作者共同關(guān)注的話題，許多教師也開始嘗試將其運用到自己的實際教學(xué)中，以期能夠提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

一、 結(jié)合STEM教育理念提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣

興趣作為學(xué)生最好的老師，是學(xué)生積極參與到學(xué)科學(xué)習(xí)的源動力。因此，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣就顯得十分重要。仔細(xì)研究傳統(tǒng)物理教學(xué)，不難發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣較低。很多學(xué)生表面上看似積極地參與到物理學(xué)習(xí)中，但學(xué)習(xí)內(nèi)容也僅僅是以教材知識點為主，進(jìn)行書本相關(guān)的訓(xùn)練活動等，缺乏對書本外知識點的探究和學(xué)習(xí)欲望；同時，很多學(xué)生也不會主動地對書本知識點進(jìn)行提前學(xué)習(xí)，缺乏一定動力對有關(guān)的知識點進(jìn)行自主探究。學(xué)生實際的物理學(xué)習(xí)興趣并不高。STEM教育理念對提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣有很大的積極作用，教師可以借此來激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。通過將其他學(xué)科知識點與物理學(xué)習(xí)相結(jié)合，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理學(xué)習(xí)的樂趣，逐漸產(chǎn)生物理學(xué)習(xí)的想法。

以我自己的實際教學(xué)為例，在進(jìn)行《奇妙的物理現(xiàn)象》這一課的教學(xué)時，考慮到這是初中物理的第一課，其教學(xué)會對學(xué)生后續(xù)的物理學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生很大的影響，因此，我在這一節(jié)課上展示了很多的物理實驗，通過這些實驗現(xiàn)象來吸引學(xué)生。首先第一個實驗是：準(zhǔn)備兩根長短不一的蠟燭，點燃后問學(xué)生：“大家覺得哪一根蠟燭會先熄滅呢？”很多學(xué)生都認(rèn)為是短的那一根先燒完，先熄滅。于是我又拿出一個玻璃罩，問學(xué)生：“如果將這個玻璃罩罩在兩根蠟燭上，你認(rèn)為哪一根會先熄滅呢？”學(xué)生開始出現(xiàn)了不一樣的想法，我將玻璃罩罩上，學(xué)生仔細(xì)觀察兩根蠟燭的情況，慢慢地長的那根蠟燭開始熄滅，學(xué)生對這一現(xiàn)象表現(xiàn)出了很驚訝的狀態(tài)。第二個實驗是：我拿出一把新的勺子，提問學(xué)生：“大家知道如果觀察勺子上的自己會出現(xiàn)什么狀態(tài)嗎？”很多學(xué)生在平時的生活中并沒有留意到這一點，我將勺子遞給學(xué)生，每個學(xué)生輪流觀察，發(fā)現(xiàn)一面看到的成像是正的，而另一面則是倒過來的。通過這兩個科學(xué)實驗，學(xué)生表現(xiàn)出了極大的學(xué)習(xí)興趣。

又比如“探究樹蔭下的光斑”是八年級的綜合實踐活動，在2013年無錫中考的一道探究題中提出“光斑的形狀為何會有不同的形狀？較小的圓形光斑為什么較暗？”等問題，筆者安排學(xué)生們開展實踐探索活動，而學(xué)生通過實踐發(fā)現(xiàn)，小孔成像、大孔成斑其實是相對而言的，大孔距離地面足夠遠(yuǎn)可以成像，小孔距離地面足夠近也能成斑，所以這個綜合實踐活動給學(xué)生不僅是體驗，還有思維的拓展。類似的探索活動帶給學(xué)生們非常豐富的實踐體驗，學(xué)生們能夠全面感受物理學(xué)習(xí)給生活帶來的改變及快樂，這有效提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。

二、 基于STEM教育理念培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力

實驗是初中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生實踐操作能力的重要途徑。但在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師對實驗的認(rèn)識程度卻不夠。一些教師為了能夠講解更多的知識點，會減少實驗時間，將更多的教學(xué)時間用于理論知識點的講解；也有一些教師雖然會安排實驗時間，但更多的是以展示實驗為主，即教師在講臺上進(jìn)行演示，而學(xué)生則坐在下面進(jìn)行觀察，整個過程中，學(xué)生無法親自參與到實驗過程中，這對學(xué)生實踐操作能力的發(fā)展不利。因此，結(jié)合STEM教育理念，教師應(yīng)當(dāng)增加實驗教學(xué)的分量，積極組織學(xué)生開展物理實驗，幫助學(xué)生通過實驗來理解理論知識點，加深印象。以實驗《影響摩擦力的因素》為例，我在進(jìn)行教材內(nèi)容的教學(xué)時，就發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生對影響摩擦力的因素存在疑問，他們并不認(rèn)為這些內(nèi)容會影響摩擦力。因此，我便組織學(xué)生分組進(jìn)行了實驗，每組學(xué)生針對一個因素設(shè)計實驗，自行開展實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，進(jìn)行實驗記錄。等所有組完成各自的實驗后，組與組之間進(jìn)行互動交流，準(zhǔn)確了解影響摩擦力的因素。又比如在杠桿原理的教學(xué)中，筆者設(shè)計了“自制桿秤”活動，很多學(xué)生缺乏對桿秤的生活體驗，筆者帶領(lǐng)他們利用課余動手制作。同時圍繞這個過程筆者設(shè)計了了題目鏈，從課本的例題開始分析，將難度層層推進(jìn)并化解。

三、 融入STEM教育理念激發(fā)學(xué)生的探究意識

激發(fā)學(xué)生的探究意識是當(dāng)前初中物理教學(xué)的目標(biāo)之一，探究意識較強(qiáng)的學(xué)生會積極地在課堂上提出自己的問題，與教師進(jìn)行互動交流，并在課余時間進(jìn)行相關(guān)的探究活動；而探究意識較差的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會對教師的互動交流產(chǎn)生抵觸，只是機(jī)械化地接受教師講解的知識點，完成教師布置的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生的探究意識會對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生很大的影響。結(jié)合STEM教學(xué)理念，教師可以通過相關(guān)的探究活動來激發(fā)學(xué)生的探究意識，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

例如，在進(jìn)行“溫度計”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時，我產(chǎn)生了一個想法，現(xiàn)在教學(xué)中所用的溫度計都是已經(jīng)設(shè)計好的，學(xué)生使用起來較為方便，那如果讓學(xué)生親自進(jìn)行溫度計的制作會產(chǎn)生什么效果呢？于是我安排教學(xué)時間帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行溫度計的制作。提前告知學(xué)生這個探究活動，要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行合作，了解制作溫度計的方法，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新制作方式，提前準(zhǔn)備制作材料。實際教學(xué)的過程中，學(xué)生設(shè)計了各種各樣的制作方法，有的學(xué)生試圖設(shè)計電子溫度計，也有的學(xué)生為了方便讀數(shù)將液體設(shè)計成紅色。在設(shè)計的過程中也出現(xiàn)了各種各樣的問題，例如，有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計的溫度計并不能夠根據(jù)溫度的變化進(jìn)行變化，也有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的溫度計讀數(shù)不夠精準(zhǔn)，只能粗略地讀出溫度。針對學(xué)生的這些問題，我提出了一定的建議和意見，學(xué)生在我鼓勵下繼續(xù)在課后對溫度計制作進(jìn)行了改良，包括更換液體、精細(xì)溫度計讀數(shù)等，最終設(shè)計出了有效、可用的溫度計。

又比如在復(fù)習(xí)透鏡前筆者問了學(xué)生一些問題，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對這塊內(nèi)容的印象消失殆盡，只用一個字形容——“難”。毫不夸張地說，透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用是學(xué)生八年級學(xué)習(xí)過程中留在心中永遠(yuǎn)的痛，對于這塊結(jié)痂的傷疤，我們就要利用實驗這把手術(shù)刀把傷疤小心翼翼地揭開，將里面好好地動上幾刀。筆者透鏡成像規(guī)律的復(fù)習(xí)，安排兩到三課時，給學(xué)生做實驗和思考，相信這樣做比純粹的特殊光線作圖記憶法更適合我們的學(xué)生，學(xué)生們的探索意識也得到了有效加強(qiáng)。

四、 結(jié)語

STEM教育作為國外先進(jìn)教學(xué)理念，在我國的運用經(jīng)驗較少，教師在剛開始接觸時難免會存在一定的不足，但只要我們堅持努力，不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法，與自己的實際教學(xué)相結(jié)合，教學(xué)時注重觀察學(xué)生的反應(yīng)，及時對教學(xué)中的不足進(jìn)行完善，真正將STEM教育理念融入初中物理教學(xué)中，充分發(fā)揮其作用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

吳錦蘭，江蘇省無錫市，無錫市鳳翔實驗學(xué)校。