STEM理念下開展中學物理綜合實踐活動的策略與途徑

滕云雪 張勇

【摘要】綜合實踐活動有內容豐富多彩、形式靈活多樣的特點。STEM是科學、技術、工程、數學的英文縮寫，是一種偏理工科的多學科交融的概念，STEM教育已經發展為一種綜合的教學方法。利用STEM理念開展中學物理社會實踐，有利于培養學生多角度解決問題的能力，培養學生的高階思維。

【關鍵詞】綜合實踐活動;STEM教育;策略;途徑

科學、技術、工程和數學（STEM）是密切相關的知識領域。是一種理解相互關系和解決現實問題的方法。工程是將科學知識和數學計算應用于設計過程和解決技術問題。技術反過來促進科學和數學知識以及工程設計的進步。根據社會的發展要求，擁有足夠的STEM知識，和將這些知識資源進行整合并針對新出現的問題提出解決方案的能力是創新型社會的核心能力。一個國家STEM知識的創新能力決定了它在世界上的地位。因此，人們對綜合性STEM教育的興趣日益濃厚。

一、用STEM教育理念開展綜合實踐活動的必要性

物理實踐活動對于提高學生的科學素養和綜合能力，培養學生的創新意識和實踐能力具有非常重要的作用。STEM教育理念最初旨在重視各自領域的教學水平，現如今強調學科融合，培養人的綜合科學素養。物理綜合實踐課程正是實現STEM教育理念的良好形式。綜合實踐活動可以充分發揮學生的創新性與探究性，把STEM教育理念引入綜合實踐活動課程，在活動中關注生活中的工程問題和技術革新，感受多學科在生活中的應用，使理論知識更加貼近生活，這能培養學生的興趣和運用多學科解決問題的能力。

二、利用STEM教育理念開展物理綜合實踐活動的策略

（一）活動主題的選擇應貼近工程和技術問題

物理是揭示自然科學奧秘的學科。我們學物理知識，一方面是解釋生活中的科學現象，另一方面是運用知識改變生活。在實踐活動中通過對技術問題和工程設計的探究，參與到問題的解決當中去，體會理論知識轉化成實踐應用的成就感。把理論知識與社會需求結合，這需要創造力和團隊協作能力。例如，生活中的液位計有多種多樣，有翻板式液位計、雷達式液位計，其在生活中各有其獨特作用，通過對液位計的探究加深對理論知識的理解。

（二）活動過程中應充分發揮學生的自主探究能力

綜合實踐活動的精髓是能發揮學生的自主性，這是判斷綜合實踐活動開的好不好的評價因素之一。讓學生自己設計問卷做市場調查，自己設計實驗驗證假設，自己制作模型等，這些活動對于學生的發展受用終生。例如，來自塞浦路斯一所城市公立學校的學生，通過開發模型來重建受損的明尼阿波利斯大橋，學生計算了桁架，拱形，懸掛，斜拉橋四種橋的成本，在模型中考慮了橋梁類型，所用材料，橋面板的每表面單位成本，各種橋梁類型的美觀，橋梁設計工作量，施工難度，長度，安全性等，最后通過調查和討論得出了最佳設計方案。

（三）探究活動結果的展示應體現包容性

結果的展示形式可以包容并蓄，可以是過程講述形式，可以是結果呈現形式，也可以是作品展示形式。學校可以像召開產品發布會那樣為學生創造展示的機會;學生可以講述探究過程中遇到的困難，和自己解決困難的方法;學生也可以把自己制作的作品與大家交流分享。

三、STEM視域下物理實踐活動開展的途徑

（一）加強教師STEM領域內的培訓

各個學科在社會中的融合有復雜性、隱蔽性、深入性的特點，各個學科的知識在生活中的應用往往復雜地交織在一起，一個學科教師對其他科目并不了解。此外，教師在制定活動的主題時往往要考慮學生的知識結構、可操作性等一系列因素。這就需要對教師進行STEM領域內容的培訓，教師間應互相交流，交換好的項目。

（二）加強與設計單位和生產企業的長期合作

工程設計人員和生產員工是STEM領域的一線應用人員，他們對理論知識的應用和設計經驗豐富。教育部門應提供途徑，把這些人員加入到物理的綜合實踐活動中來，讓他們發揮特長彌補物理教師工程知識缺乏的問題。通過學校與企事業單位的聯系，使學生在第一時間了解各領域的技術革新和實際應用，為學生的職業道路發展做良好的熏陶。例如，學校可以與城市周邊的企業例如汽車廠、水處理廠、發電廠等建立長期可靠的聯系，為社會實踐提供良好的平臺。

（三）各部門合力共同支持STEM理念的社會實踐

科技部門、教育部門、企業單位、社會團體要形成合力共同支持STEM社會實踐和資源的開發，為學生提供實踐的場所、實驗材料和社會實踐的保障人員。各個地區應統籌社會資源，為學生的社會實踐創造條件，實現社會共同支持社會實踐的良好氛圍。鼓勵各地區開發具有本土色彩的社會實踐材料，形成可操作、可推廣的綜合實踐課程。

四、結語

利用STEM理念開展物理綜合實踐活動，有助于學生把理論知識應用于生活實際，加強學生對知識的理解，了解知識的廣泛應用，對課堂教學是一種豐富的擴展，有利于培養學生多角度思考問題的能力，形成學生的核心素養。

參考文獻：

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