STSE教育理念下的高中物理教學探析

陳克強

【摘要】STSE教育理念指導高中物理教學意義深遠，有利于學生綜合能力的提升，同時促進了教師專業的全面發展。本研究認為，STSE教育理念下的高中物理教學，要遵循理論聯系實際、有利于促進學生全面發展、積極主動參與以及開放創新的原則，同時要重視教學方法與現代信息技術的深度融合、物理知識與其他學科知識的交叉應用。

【關鍵詞】物理教學；STSE教育理念；原則；途徑

【中圖分類號】G633.7【文獻標志碼】A【文章編號】1006—0463（2022）04—0064—04

STSE理念是科學（Science）、技術（Technolo？ gy）、社會（Society）以及環境（Environment）四者的相互融合和相互統一，它的提出時間較早，引入我國也不算太晚，但近十幾年才真正得到教育界的重視[1]。當下，STSE教育理念已經成為《中學物理課程標準》提倡的重要指導思想，它強調前沿核心理念與物理教學的深度融合[2]。那么，在STSE教育理念的指導下，高中物理教學時應該遵循什么原則，采取哪些措施，才能真正促進學生物理綜合素養的提升，是物理教師不得不研究的重要課題。筆者認為，在物理教學中，教師不僅應該重視學生物理理論精華的理解和掌握，還應引導學生進行實踐操作的探究和印證。同時，還要重視物理學科專業的更新和發展，并重視跨學科知識的學習和融合。只有這樣，才能滿足當下學生的學習需求，才能為高中物理教學開辟一條新路。下面，筆者結合教學實踐，就STSE教育理念指導下高中物理教學的策略，談談自己的看法。

1.促進學生綜合素質的全面提升。隨著高中物理學科知識容量不斷增大，知識理論性和系統性的持續增強，對學生學習能力的要求也愈來愈高。如果學生只是掌握了基本的學科理論知識，只能應付基本的考試，不能在物理方面有所提升和發展。故而，還要求學生必須具有一定的閱讀理解能力和科學探究意識。而STSE教育理念的引入，要求物理教學與前沿核心理念以及其他學科知識深度融合，能有效提升學生的綜合素質，使其逐漸成長為全面發展的新一代[3]。

2.促進教師自身專業的全面發展。時代的發展和課程難度的加大，對當下學生的學習能力提出了新的要求。同樣，為了滿足適應能力提高后的學生對學習的需求，對教師也提出了新的要求。尤其是對教師思維、理念等各方面，提出了更高的要求。比如，要求教師不僅要有超前的思維方式，還要具備全面的物理專業知識；不僅要擁有先進的高中物理教學理念，還要能創新高中物理教學方法；不僅要能游刃有余地駕馭課堂，還要能在課堂教學中潛移默化地培養學生的動手能力和探究能力。同時，還要求教師要有物理“前沿”意識，既能密切關注物理學科發展動態，又能及時將物理發展最新理念與實際課堂教學聯系起來；既能拓寬學生的物理視野，又能夠增強物理課堂教學效果。為了達到上述要求，教師就需要不斷修煉自己，通過不斷“自學+培訓”相結合的方式，真正成長為與時俱進、能滿足新時代發展要求的高素質教師。

3.促進高中物理課堂教學的創新發展。物理是一門實踐性較強的基礎學科，其主要學習方法就是讓理論知識“走進”生活，讓課堂理論學習和課外實踐操作結合起來，通過實踐活動驗證理論知識，從而培養學生的探究意識、探究能力和動手能力，進而提升學生的物理綜合素養。而STSE教育理念指導下的高中物理課堂，尤其強調了物理知識與學生生活實際的聯系，拉近了物理知識與學生之間的距離，降低了學生的理解難度。同時，由于深度融合了物理學科專業前沿內容以及其他相關知識，豐富了物理教學內容，增大了物理課堂容量。此外，由于新的教育理念和教育方式的引入，教學方案、教學策略隨之得以變化，使得高中物理教學不斷得以創新和發展[4]。

在STSE教育理念指導下的高中物理教學中，教師要遵循理論聯系實際、促進學生全面發展、主動參與和開放創新的原則。首先，在選擇物理教學內容時，教師要考慮它與學生生活實際的聯系，并重視學生實踐意識的培養，讓他們意識到理論與實踐結合的重要性，進而積極主動地參與具有探究性的實踐學習活動[5]。其次，教師要時刻以STSE教育理念指導教學行為，并在此基礎上設計出別具特色的教學方案，以挖掘學生多方面的潛力，進而使之內化為學生的綜合能力。再次，教師要善于鼓勵學生主動探究、勇于表達自己的觀點，把社會實踐活動作為檢驗自己課堂理論學習知識的重要方式。這樣，促使學生既驗證了課堂所學知識、鞏固所學，又掌握了物理學習方法，促進了物理綜合能力的提升。最后，為了給學生提供更廣闊的發展空間，教師要密切關注物理學科與其他學科的融合現狀，以及物理學科與社會生活的密切聯系[6]。如此，便能實現教學方法開放、創新，學生的思維便有所創新，視野得以拓寬，學生必定能沿著這條新開辟的路徑進入一個物理學習新時空。

1.教學內容與實際生活的密切聯系不可或缺。STSE教育理念的核心概念之一就是理論聯系實際，讓學科知識和實際生活密切“對接”，注重學生探究能力的培養，鼓勵學生用生活這個大“場域”來檢驗課堂理論知識[7]。高中物理學科最大的特點是具有較強的理論性，如“萬有引力定律”“自由落體運動”“牛頓第一定律”“多普勒效應”“動能定理”等。這些定律和定理的原理枯燥乏味，影響了學生學習物理的積極性。尤其是物理計算公式，應用簡單，只要套入數據就可以計算出結果，但其推理過程非常難，學生往往很難理解。究其原因，主要是物理學習脫離了“生活”這個“源頭”，成了“無源之水”，造成學生既不能深刻理解相關知識點，又不能在實踐中靈活應用物理知識解決問題。如，電路的串聯和并聯、電阻的測量以及焦耳定律等知識點，都是學生學習的難點，教學這些知識點時，就可以引導學生深入生活，在生活這個“實驗室”里驗證機械運動的原理，讓生活去“解釋”歐姆定律的原理。因此，只要讓物理學習回歸到現實生活中，只要讓課堂理論知識和實際生活“對接”，在生活中尋找它們的“影子”，用“生活”的方法檢驗這些深奧的原理和意義，學生的學習便會得心應手、游刃有余。同時，學生也會發現：原來這些物理定理就在自己身邊，無形中拉近了物理知識與學生的距離，學生的理解難度降低了，學習積極性調動起來了，動手意識增強了，這也正是STSE理念下物理教學的特點之一。

2.教學方法與現代信息技術的深度融合不可或缺。STSE教育理念的核心之一就是重視引導學生經歷科學探究的過程，關注科技的發展，進而讓學生養成積極動手操作的習慣。學習高中物理，不僅應該重視理論知識的系統性，還應關注學習方式的實踐性[8]。初中只要求學生初步了解知識點，而升入了高中，不僅要求學生深入理解和定量研究物理知識，還需要通過實際操作來驗證。這就要求物理教學中教師必須借助現代信息技術，讓抽象的物理知識形象一點，讓學生更深刻地理解和更加直觀地體驗，從而增強物理學習效果。

比如，教學“霍爾效應”一課，如果教師只是反復解釋電磁效應的理論原理，不斷強調電磁力和洛倫磁力之間的關系、在生活中的應用以及相關例題的解答方法，或者就用幾張簡單的PPT來進行演示，那么抽象的理論知識只能在學生心中“輕輕滑過”且“滑過無痕”，至于其理論原理和實踐意義學生都沒有理解。如果采用虛擬現實技術和全息投影技術融入物理課堂教學，則會讓學生直觀、近距離地看到接近真實的電荷運動現象，使得電磁效應物理模型更加生動形象，學生的體驗也會更加深刻，學習效果自然事半功倍。如此，高中物理教師不僅需要借助專業知識厘清理論知識點的來龍去脈，還需要一些教學載體來輔助學生理解其基本原理，更需要借助現代信息技術這個重要手段輔助學生學習。

3.知識滲透與學科交叉的綜合作用不可或缺。隨著新高考的實施、新教材的使用，高中物理教材的編排更趨向于增強知識結構的系統性和綜合性，主要表現在各學科之間知識的交叉融合。這樣，無形中增加了學生的學習難度，阻礙了學生主動探究的前進之路。與此同時，對學生學習能力的要求也有所提高。如果要解答一道較為復雜的物理題，需要學生具備一定的運算和實驗能力，還需要具備一定的閱讀能力和分析能力，更需要學生具備科學的分析能力和善于質疑、批判的能力。因此，高中物理教學不是一門學科的“單打獨斗”，而是多學科之間的有效融合和相互滲透。STSE教育理念指導下的物理教學有較高的相容性，尤其重視學科間知識的互相滲透和互相作用[9]。在這一點上，完全符合高中物理教材編排的特點。

如，在“電源的電動勢”知識點的教學中，其原理來源于相應的物理效應或化學效應，因此，教師完全可以進行跨學科交叉融合，充分借鑒化學教師使用的電池模型進行教學。因為在物理學科中用物理學理論來解釋電源電動勢的原理與化學學科中用“化學語言”解釋電解液移動內部離子的理論原理是相符合的，因此，完全可以用化學中“移動的離子”相關知識來解釋物理中的“非靜電力作用”概念。同時，還可以穿插對學生進行科學技術、生物思想、環保意識以及人文底蘊等知識的滲透，讓學生體會到知識整體性的作用，讓教師認識到STSE教育理念與學科知識相互融合的重要性，進而更加投入到相關理念的研究中。

總之，隨著新課改的不斷深入，對高中物理教學的要求不斷提升，要求物理教學必須聯系實際到深入生活，從要求信息技術應用于物理課堂教學到跨學科融合，都對物理教師提出了新的挑戰。物理教師要不斷修煉自己，提升自我素養，同時要轉變觀念，認識到STSE教育理念指導高中物理教學的重要意義[10]，并在研究其內涵、實質的基礎上，探索物理教學策略。此外，還要結合學生實際以及教學內容的特點，豐富教學內容，更新教學方案，真正提升學生的物理綜合素養。如此，高中物理教學不僅關注了當下物理知識的發展現狀，又為未來物理學科的研究和走向奠定了理論基礎，提供了實踐場域。同時，既提高了物理課堂效率，又發展了學生的物理核心素養，實現了高中物理教學的美好愿景。

[1]張智博，田勇.基于STSE教育理念中物理教學應用研究[J].中學物理，2018（08）：07-09.

[2]STSE教育理念在中學物理教學的應用研究[J].教育管理與教育研究，2019（09）：86-87.

[3]康振才.在物理教學中培養學生的創造性思維能力[J].學周刊，2011（15）：141.

[4]王仕新.在高中物理教學中嘗試STSE教育理念[J].北京教育（普教），2012（08）：45.

[5]鄺娉.STSE教育在高中物理教學中的運用初探[J].教育導刊，2014（11）：87-89.

[6]吳明莉.STSE教育理念在高中化學課堂教學中的應用[J].高中數理化，2019（06）：78.

[7]盧曼，劉娜娜，呂華平.高中物理教學中重視“STSE”教育[J].湖南中學物理，2017（10）：17-19.

[8]李思源，劉小兵，陳艷峰.基于“STSE”教育理念的教學設計——以“自由落體運動”為例[J].中學物理教學參考，2020（02）：60-62.

[9]張薇薇.核心素養下STSE教育理念在初中生物課堂中的構建研究[J].科學咨詢（科技·管理），2020（14）：191.

[10]何托亮.農村獨立高中實施STSE教學策略的行動研究[D].蘭州：西北師范大學，2017.

（本文系2020年度甘肅省“十三五”教育科學規劃課題“基于新課改下STSE教育理念與物理教學相結合的研究”的研究成果，課題立項號：GS[2020]GHB4391）

編輯：謝穎麗