基于STEM的初中物理教學策略與設計研究

摘 "要：當今的世界科學技術正在迅猛的發展，科技發展，伴隨很多新事物和新思想的產生，物理教學要對新思想保持敏感，STEM教學思想是科技發展下的產物。STEM教育這幾年逐漸成為社會的熱詞，相關的教育方法也逐漸豐富起來。物理學科涉及理論知識、日常生活、工程技術等等，本文是將STEM工程技術理念融入物理知識講授的教學策略為題，展開詳細的分析。

關鍵詞：STEM""初中物理""策略""設計""研究

STEM教育理念中蘊含著豐富的工程學思維，符合物理核心素養的要求，STEM技術與物理的特點結合起來，可以很好的培養學生的動手能力和工程技術思維，可以彌補當前教育存在的一些問題，為了更好的在物理教學中體現出工程學思維的培養，筆者設計了一下教學策略。

一、物理知識教學中融入工科意識的教學策略

教師是教學活動的設計者和推動者，教師在STEM教學中培養學生的工程技術能力，教師首先要有一定的工程技術的意識，而教師工程的思維意識來自于以下的幾個方面：

教師要充分的挖掘教材中有關工程技術的素材，筆者對教科版初三教材進行了深入的挖掘，總結出以下的方法，教材中體現出工程技術的內容，這些內容是自然科學長期實踐下所積累的經驗，這些內容都可以很好的應用在教學活動中。例如，針對初三物理第三章認識電路的教學活動，筆者設計了一系列的小實驗，比如，筆者使用紙箱子制作一個紙箱子小屋，小屋有兩個開關，真實的情境模擬學生臥室電路的情況，學生探究兩個開關是如何分別控制不同等燈泡，電路是怎樣連接的，筆者給學生一些實驗器材，學生可以自由的組裝，實現小屋電燈的關閉動作。學生自主的使用電器元件，組裝電路，合理的運用教材中工程技術的素材，將這些教材有效的結合起來，可以培養學生工程學思維。筆者在課程結束給學生留下思考和拓展的問題：如果再床頭也安裝開關，更方便我們使用，那么這個電路我們需要怎樣設計呢？學生通過對真實問題的思考，最終畫出臥室床頭燈的設計電路圖紙，通過動手通腦來解決生活中的問題。

二、在“玩”中學習物理知識，培養工科思維的策略

物理教學在STEM教育的工程學理念指導下，學生的思維可以得到全面的發展，STEM教育強調的是通過趣味性的活動，在教學中活動與教學結合起來，從而讓學生在獲取知識時，可以感受到知識的樂趣。學生的天性是愛玩的，結合中學生的心理特點，STEM教育提出了在情境中，讓學生主動地發現問題、解決問題，進而培養學生的身體能力和思維能力。教師根據教學內容，有意義的創造一些有趣的小游戲、小活動，讓學生在活動中進行觀察，對物理現象提出問題，根據問題設計實驗進行探究，只有這樣才可以激發學生探索物理世界的興趣，學生在動手的操作中也可以獲得工程集成的思維。例如，《在光的世界里》的教學中，學生可以清楚的看到光可以分解為不同顏色的單色光，學生通過將單色光與其他光源結合，可以看到形成了不同的光，學生進而對光混合的現象有了更加清晰地認識。學生了解這個知識后，教師可以設計一堂游戲課，通過分發學生一幅畫，畫面沒有任何顏色，只有植物或者動物的輪廓，教師給予學生三種基本色，學生通過自主的配比，將白紙上填充顏色，顏色的種類不少于5種，顏色如何填充，學生可以自主的發揮，只要達到要求即可。小組通過分工，不同特長的學生來解決不同等問題，學生在這個過程中不斷地討論，反復的調試，查找資料，最后完成教師布置的任務。

三、在“做”中鞏固物理知識，滲透技能訓練的策略

著名的藝術大師畢加索說過：好的藝術是模范。在科學的世界中，模仿可以讓學生更加清晰地認識到科學的原理。通過一系列的測試、改進、可以在原有的知識大廈之上進行創新。筆者通過一系列的努力，想要實現學生不管在課內還是課外，在對已有的實驗模仿中，感受到STEM教育對其工程理念的塑造。本人通過對教學進行設計，總結出以下幾個方法：學生在動手，動腦的教學活動中自主的“做工程”，通過反復的實踐、修改、制作來掌握其中的工程學原理。例如，在電路連接方式這一課中，通過對多種電路的連接方式觀察，教師給出電路不同的使用場景，比如，廠房、餐廳、臥室、火車站等等地點，并且給出不同場景下，對于電路的要求，學生通過小組討論后，針對問題，自主的進行組裝，連接，從而解決不同的電路下的要求。

“從做中學”也就是從實際活動中真知會被體會出來，這是自然而然的學習過程，符合學生的認知發展規律。通過在實際活動中產生思考，讓學生從對知識和現象的認識從感性的認知上升到理性的認識，最后解決掉生活中遇到的難題，學生在這些簡單有趣的活動中，努力地去“做”，可以體會到STEM的工程學理念，感受到物理學科的獨特魅力。

參考文獻

[1]汪依凡. 基于STEM的初中物理教學策略與設計研究[D].揚州大學，2018.

[2]秦嶸.為了學而設計教——初中物理課堂中有效教學策略之我見[J].物理教師，2012，33（10）：32-33