基于STEM的中學(xué)物理實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
——以“回滾筒“項(xiàng)目為例①

(天津師范大學(xué),天津 300387)

1 問題的提出

21世紀(jì)以來,科技進(jìn)步與創(chuàng)新已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?加快推進(jìn)STEM教育,是教育改革的重要一環(huán)。推進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)融合的STEM教育,能夠在幫助學(xué)生打好扎實(shí)的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)之上,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力,促進(jìn)創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型人才的成長(zhǎng)。我國(guó)有很多學(xué)科課程與STEM教育相關(guān)聯(lián),但都是分科教學(xué),所以要將STEM教育理念融入到相應(yīng)的課程體系中。本文以高中“回滾筒”實(shí)踐活動(dòng)為例,開展STEM教育理念下項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐活動(dòng),結(jié)合生活中有趣、具有挑戰(zhàn)性的問題,把問題項(xiàng)目化，學(xué)生通過問題解決完成學(xué)習(xí)任務(wù),獲得成就感。

2 基于STEM的中學(xué)物理實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)思路

STEM教育要求以整合的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)和技能,并能進(jìn)行靈活遷移，解決真實(shí)問題。基于STEM的中學(xué)物理實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)當(dāng)具備以下核心特征:跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性和技術(shù)增強(qiáng)性等。

“回滾筒”實(shí)踐活動(dòng)面向高一學(xué)生,他們剛剛學(xué)習(xí)了“機(jī)械能及其守恒定律”的內(nèi)容,對(duì)彈性勢(shì)能、動(dòng)能以及機(jī)械能守恒定律已有一定的認(rèn)識(shí)和理解,能夠滿足完成此活動(dòng)的知識(shí)要求，據(jù)此筆者確定此活動(dòng)的教學(xué)目標(biāo)和設(shè)計(jì)思路如下。

2.1 教學(xué)目標(biāo)

(1) 理解動(dòng)能、勢(shì)能以及機(jī)械能守恒定律,培養(yǎng)綜合利用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問題的能力。

(2) 體驗(yàn)“回滾筒”的制作過程,能將生活中較為復(fù)雜的實(shí)際現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為物理模型,并進(jìn)行分析和推理,獲得正確的結(jié)論并給予合理的解釋。……