STEM理念下基于初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

王聰聰

【摘 ? ?要】STEM理念是素質(zhì)教育教學(xué)體制下，學(xué)校教育所參照的教學(xué)理念之一，概括來說就是從問題著手，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和基于學(xué)科素養(yǎng)解決問題的創(chuàng)造性思維和自主能力。所以STEM理念和物理等學(xué)科教學(xué)契合度更高。本文中筆者就針對(duì)STEM理念下基于初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)展開具體探究。

【關(guān)鍵詞】初中物理 ?學(xué)科素養(yǎng) ?實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?STEM理念

中圖分類號(hào)：G4 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.14.126

在筆者看來，21世紀(jì)是一個(gè)創(chuàng)造了無數(shù)可能的世紀(jì)。尤其是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和應(yīng)用，徹底打破了人類既有的生活和思維方式，甚至徹底革新了人類的觀念，給人類社會(huì)發(fā)展帶來了質(zhì)的變化。所以在互聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下，不僅經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的趨勢(shì)，人類文化發(fā)展，尤其是教育領(lǐng)域也呈現(xiàn)出日新月異的變化。很長(zhǎng)時(shí)間以來，我們一直在尋求教育體制上的突破，尋找一種徹底取代應(yīng)試教育的新體制，改變應(yīng)試教育所帶來的單一化、刻板化教學(xué)現(xiàn)狀，而經(jīng)過多年的探索與實(shí)踐，最終素質(zhì)教育教學(xué)體成為教育的時(shí)代主流，包括以人為本的教學(xué)理念，倡導(dǎo)學(xué)生的全面發(fā)展，尤其是在教學(xué)過程中除了知識(shí)教學(xué)之外，更加注重學(xué)生興趣、素養(yǎng)和能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)創(chuàng)新型、專業(yè)型人才為根本目標(biāo)。所以新時(shí)期，伴隨著素質(zhì)教育體制的改革，各種符合時(shí)代需求的教學(xué)理念也逐漸融入教學(xué)實(shí)踐中，如本文中所提到的STEM理念就是其中的一種。

所謂STEM理念，實(shí)際是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育這四個(gè)詞的英文首字母組合，從字面意義上我們也能大體了解，這個(gè)理念講求的是運(yùn)用科學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)，以工程中典型的邏輯思維、創(chuàng)造性思維等來解決問題。所以一定程度上來看，STEM理念更加適合于數(shù)理化等理性學(xué)科的教學(xué)。而本文中所探究的就是STEM理念下基于初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從初中物理教學(xué)實(shí)際來看，物理是很多學(xué)生的“頭疼學(xué)科”，究其原因就在于物理是一門典型的科學(xué)學(xué)科，具備很強(qiáng)的實(shí)踐性，所以內(nèi)容呈現(xiàn)上更加學(xué)術(shù)化，概念的表達(dá)艱澀，公式的呈現(xiàn)較為復(fù)雜，也就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難理解、難掌握、難變通，進(jìn)而影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，所以教學(xué)創(chuàng)新勢(shì)在必行。以下，筆者從STEM理念出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，談?wù)勅绾巫龊贸踔形锢韺W(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、以人為本，夯實(shí)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)

初中階段是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的開端，也是學(xué)生學(xué)科思維基礎(chǔ)框架搭建的時(shí)期。所以在物理教學(xué)實(shí)踐中，我們要先從理論課堂入手實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新，時(shí)時(shí)刻刻遵循以人為本的教學(xué)理念，打牢學(xué)生物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。首先，在物理課堂教學(xué)中，教師要將教學(xué)大綱中所呈現(xiàn)的教學(xué)要求研究透徹，并且深入鉆研課本知識(shí)內(nèi)容，將每個(gè)教學(xué)階段所涉及的知識(shí)點(diǎn)研究透，進(jìn)而結(jié)合課時(shí)呈現(xiàn)出科學(xué)化、系統(tǒng)化的知識(shí)教學(xué)規(guī)劃。然后在物理備課過程中，我們還要將大部分的精力都放在基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)方面，尤其是課堂教學(xué)中涉及的基礎(chǔ)的公式和定理，更為直觀的設(shè)置例題，將每一類題目的解題思路、角度都以最為直觀、清晰的形式呈現(xiàn)出來，從而在知識(shí)的第一遍傳輸過程中，讓學(xué)生盡可能掌握，為構(gòu)建學(xué)生的思維框架，形成前后連貫的知識(shí)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。其次，素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)新時(shí)期的課堂教學(xué)要以學(xué)生為主，但這并不意味著要一味地遷就學(xué)生，完全按照學(xué)生的興趣和需求進(jìn)行授課。尤其是在理論課堂上，教師在教學(xué)中依舊是主導(dǎo)，只是更加側(cè)重于教師對(duì)學(xué)生思維的引導(dǎo)，激活學(xué)生的思維而已。所以在理論知識(shí)教學(xué)過程中，作為教師，我們要憑借自身的專業(yè)素養(yǎng)，在知識(shí)傳輸過程中不斷給學(xué)生制造“最近發(fā)展區(qū)域”，掌握好知識(shí)的難度，讓學(xué)生始終處于“踮起腳尖摘桃子”的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)轉(zhuǎn)化的效率最大化。

二、理論聯(lián)系實(shí)踐，創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維

物理是一門兼具理論與實(shí)踐的學(xué)科，而新時(shí)期的教學(xué)改革注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但是從教學(xué)實(shí)操來看，理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)變是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，所以可以從課堂教學(xué)入手，通過理論聯(lián)系實(shí)際的方式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)思維和學(xué)習(xí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，為實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)做好準(zhǔn)備。首先，在課堂教學(xué)過程中我們可以利用多媒體的教學(xué)模式，將刻板化的書本知識(shí)以視頻、圖片的方式呈現(xiàn)出來，從而增加學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的趣味性。同時(shí)利用多媒體教學(xué)設(shè)備本身的靈活性，在教學(xué)的不同階段呈現(xiàn)不同的問題情境，讓學(xué)生在模擬的情境中更容易進(jìn)入思考狀態(tài)，同時(shí)也更利于學(xué)生解決問題過程中思維的發(fā)散，逐步塑造學(xué)生的學(xué)科思維。其次，在初中物理課堂上，我們還可以將簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)帶入理論課堂，通過教師操作，學(xué)生觀看的方式，讓學(xué)生對(duì)做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步了解，并對(duì)自主實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣。例如，在講解摩擦力這一內(nèi)容時(shí)，我們可以利用課堂上隨處可見的課本作為實(shí)驗(yàn)道具，兩本課本隔頁穿插，然后兩個(gè)學(xué)生各執(zhí)一端進(jìn)行“拔河”，由此可以更為直觀地給學(xué)生展示摩擦力的概念，同時(shí)也讓學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的操作產(chǎn)生更多的興趣。

三、狠抓實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐中的探究能力和創(chuàng)新能力

STEM理念下，物理教學(xué)更傾向于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力。所以在保證理論教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，我們要狠抓實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們要嘗試給學(xué)生更多的自由，簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)我們可以采取學(xué)生自主探究的形式，而較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，則可以采取小組合作探究的方式，并且本著分層教學(xué)的原則，實(shí)現(xiàn)小組內(nèi)部成員之間能力互補(bǔ)，從而在實(shí)驗(yàn)操作過程中，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維交互，互幫互助，最終以探究報(bào)告的形式呈現(xiàn)探究結(jié)果，教師進(jìn)行最終的點(diǎn)評(píng)和問題總結(jié)。從而利用實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主探究問題的能力。其次，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，作為教師我們依舊要做好啟發(fā)和引導(dǎo)工作。比如在實(shí)驗(yàn)過程中，保證學(xué)生安全的前提下，我們可以針對(duì)課本基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定程度的難度升級(jí)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中處于“疑問”狀態(tài)，進(jìn)一步督促學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)嘗試、探索，并學(xué)會(huì)總結(jié)反思，從而培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決未知問題的創(chuàng)新能力。

總之，理科類學(xué)科統(tǒng)一的知識(shí)特性就是系統(tǒng)性，前后連貫、相輔相成，學(xué)習(xí)中一旦漏下某一部分，很容易對(duì)之后的學(xué)習(xí)造成不利影響。所以新時(shí)期的物理教學(xué)中，我們更加強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作，尤其是注重實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量提升，在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生形成理論轉(zhuǎn)化、實(shí)踐探究、反思總結(jié)、創(chuàng)新嘗試的良性學(xué)習(xí)循環(huán)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]周新林.基于學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)——初中物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的實(shí)施方案[J].中學(xué)理科園地，2016，12（04）.

[2]李筆鋒.STEM理論視角下核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐與思考[J].基礎(chǔ)教育研究，2016（24）.