STEM教育與初中物理教學融合探究

摘 要：基于初中物理學科特點，新課標中要求教師在組織和開展初中物理課堂教學時，不僅僅要關注學生的物理基礎知識，還應關注學生的科學思維能力、創(chuàng)新能力、實踐操作能力以及科學的態(tài)度和探究精神等。這與STEM教育理念不謀而合，旨在實現(xiàn)學生的全面發(fā)展?；诖?，面對初中物理學科素養(yǎng)下的教學要求，教師在組織和開展課堂教學時，可將STEM教育融合到初中物理課堂教學中，不斷提升初中物理課堂教學效果。

關鍵詞：初中物理;STEM教育;學科素養(yǎng);科學思維

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）05-0041-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.05.020

素質教育背景下，STEM教育理念得到了前所未有的重視。STEM教育理念源于20世紀80年代，是為了解決科技人才缺乏這一現(xiàn)狀，而提出的全新人才培養(yǎng)模式。具體來說，STEM教育將科學、技術、工程和數(shù)學這四個學科集中起來，在進行相關人才培養(yǎng)的過程中，不僅僅要向學生傳授相關的理論基礎知識，還要關注學生的綜合思維狀況，旨在提高學生的創(chuàng)新、邏輯思維能力等?；诔踔形锢淼膶W科特點，在核心素養(yǎng)的要求下，物理學科還承擔著培養(yǎng)和發(fā)展學生科學思維能力、創(chuàng)新能力、實踐操作能力、科學態(tài)度的重任。

一、初中物理課堂教學現(xiàn)狀分析

（一）傳統(tǒng)教學理念根深蒂固

目前，許多教師對師生的角色定位不夠精準，依然將自己作為課堂的主導者，絲毫沒有關注學生的主體地位，沒有結合學生的實際情況，確定教學目標、制訂教學計劃、布置課后作業(yè)，難以滿足學生的學習需求。同時，受到應試教學理念的束縛，部分教師常常在課堂上滔滔不絕灌輸理論知識，忽視了學生思維、探究、創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)，致使課堂教學效果大打折扣，難以落實物理核心素養(yǎng)下的教學要求[1]。

（二）過分關注理論知識，忽視了綜合能力培養(yǎng)

按照初中物理核心素養(yǎng)的要求，教師在組織和開展課堂教學時，不僅僅要關注學生的知識掌握情況，還要關注學生的能力發(fā)展、情感價值觀的培養(yǎng)。但是在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，部分教師常常將重點集中在理論知識講解中，指導學生對教材中的公式、定理等進行死記硬背，或者借助題海戰(zhàn)術以完成理論知識的鞏固。而針對學生其他方面的素養(yǎng)，則關注不夠，甚至認為其可有可無。

（三）課堂教學嚴重碎片化，缺乏整體建構

面對初中物理核心素養(yǎng)的要求，教師在組織和開展課堂教學時，必須關注學生知識的整體建構。但是在研究中發(fā)現(xiàn)，課堂教學出現(xiàn)了嚴重的碎片化現(xiàn)象，導致學生的物理知識散亂，沒有形成一個系統(tǒng)化的知識體系。這種現(xiàn)象不僅嚴重制約了學生知識與技能的提升，也制約了學生其他能力的發(fā)展。

（四）過分關注理論知識，忽視實踐能力

基于物理學科的特點，教師不僅僅要完成教學目標，還應立足于物理學科的實踐特性，積極開展物理實驗等，引領學生在實踐操作的過程中通過觀察、思考和總結等，深化所學的理論知識，并逐漸提高自身的實踐操作能力。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，部分教師受到傳統(tǒng)教學理念的制約，將重點集中在理論知識教學中，忽視了物理教學中實踐能力的培養(yǎng)，致使課堂教學效果不佳[2]。

二、STEM教育與初中物理教學融合策略分析

（一）圍繞STEM理念，精心設置課程

STEM理念下，教師更加關注學生創(chuàng)新意識、知識應用能力、問題解決能力的培養(yǎng)，且STEM理念的核心就是跨學科。在新課程改革下的初中物理核心素養(yǎng)下，教師必須更加關注學生的探究素養(yǎng)、科學思維、實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?；诔踔形锢碚n堂教學中學生所學的知識不夠系統(tǒng)、與現(xiàn)實生活不夠貼切的現(xiàn)狀，教師應依據(jù)這兩個方面的要求，對課程進行重新設置。（1）教師在進行課程設計的時候，關注點不能集中在理論知識上，還應將教學的關注點，集中在物理學科所有知識上，或者與其相關的科學、技術、工程和數(shù)學等學科上，引領學生在相互結合的學科知識學習中解決實際問題，或者完成新產(chǎn)品的設計等，真正提高學生的綜合能力。（2）基于初中學生的年齡特點、認知特點等，教師在對課程進行優(yōu)化設計時，還應關注教學內(nèi)容的趣味性。這就要求教師應將物理課堂上的知識進行轉化，使其成為一個個有趣的問題，據(jù)此引導學生對其展開思考，利用所學的知識對其進行解決。

（二）結合STEM理念，激發(fā)學生物理學習興趣

興趣是最好的老師，也是促進學生開展學習的原動力，可真正實現(xiàn)學生從“要我學”到“我要學”的轉變?；诖?，如何激發(fā)學生的物理學習興趣，促使其積極主動參與到課堂學習中，始終是教師關注的重點。教師可以靈活運用STEM教育理念，將物理知識與其他學科的知識進行有機整合，給學生設計生活化的問題、生活化的場景等，最大限度喚醒學生物理學習興趣，引領學生利用所學的數(shù)學、科學等知識，思考、分析和解決問題。如此，不僅提升了初中物理課堂教學的趣味性，強化了學生的物理學習動機，也促使學生在思考、分析和解決問題的過程中提升自身的綜合素養(yǎng)。

（三）融入STEM理念，培養(yǎng)學生的思維能力

新課程改革的背景下，教師不僅僅要關注學生的物理基礎知識掌握情況，還要促進學生思維能力的發(fā)展。而要實現(xiàn)這一點，教師必須徹底轉變傳統(tǒng)的“灌輸式”教學模式，給學生營造良好的氛圍，科學設計具有探究價值的問題，引領學生在思考問題、分析問題和解決問題的過程中逐漸提高自身的思維能力。STEM教育理念下，不是為了指導學生完全學習技術，不是引導學生在學習中逐漸成為職業(yè)的技術人員，而是促使學生在思考、實踐的過程中逐漸提高自身的思維能力?；诖耍處熢趦?yōu)化課堂教學時，可結合STEM理念，結合初中物理教學內(nèi)容、教學目標等，科學設計一些小活動，引領學生結合所學的知識，對其展開思考，并嘗試動手解決。在這一過程中，教師還要引導學生加強觀察，并思考為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，如何進行解決。經(jīng)過長時間的訓練，不僅僅能夠喚醒學生的物理學習興趣，還能促使學生在思考的過程中逐漸促進思維的發(fā)展，更好地落實核心素養(yǎng)下教學目標。

（四）結合STEM理念，開展實踐活動

面對初中物理核心素養(yǎng)下的教學要求，教師在組織和開展課堂教學的過程中，不僅要著眼于理論知識的灌輸、解題技巧的提升上，還要關注學生實踐操作能力的培養(yǎng)?；赟TEM理念的內(nèi)涵，教師在借助物理課堂教學培養(yǎng)學生實踐操作能力的過程中，可依據(jù)物理教材中的內(nèi)容，融入學生實際生活中的素材，將其轉化為真實的問題。接著，以問題作為引導，引領學生結合所學的多個學科知識，對其展開思考、分析和解決。如此，即可最大限度地提高學生的實踐操作能力。另外，在STEM理念下，教師還應關注物理實驗教學，不斷提升物理實驗的真實性、可見性和科學性，在保證安全的前提下引領學生積極主動地參與到物理實驗中，促使學生在實驗操作中強化知識，提高能力。

（五）融入STEM理念，在交流中拓展知識

面對核心素養(yǎng)下的初中物理課堂教學要求，教師在優(yōu)化課堂教學方案時，還應緊緊圍繞STEM理念的要求，改變自己在傳統(tǒng)課堂中的主導地位，使自己逐漸成為課堂教學活動的組織者、引導者和促進者，并與學生合作，共同參與到知識的探究學習中。同時，在STEM教育理念下，由于體現(xiàn)了不同學科知識之間的整合，學生在開展學習的過程中難免會形成不同的方案、得出不同的結論。面對這一現(xiàn)狀，教師不能一概而論，要引導學生圍繞問題展開討論和交流，通過討論形成一致的答案，最終對自己的方案進行補充和完善。需要說明的是，教師要充分發(fā)揮自身的引導價值，鼓勵學生暢所欲言，將自己的觀點和想法表達出來，同時還要仔細傾聽他人的觀點，并對其展開補充和完善。如此，不僅僅體現(xiàn)了STEM理念下教育的開放性，也促使學生在交流中拓展了自身的知識面，激活了思維的發(fā)展，真正落實了核心素養(yǎng)下的物理教學要求。

（六）以STEM理念為指導，開展科技實踐活動

核心素養(yǎng)要求下，基于物理學科的特點，教師不僅僅要關注學生的物理基礎知識，還應在教學中培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科技創(chuàng)新思維等。而STEM教育則是以科學、技術、工程和數(shù)學為基礎，借助一系列的實踐活動，促進學生科學思維能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展。這與核心素養(yǎng)下的初中物理教學要求不謀而合?；诖?，教師要緊緊圍繞STEM教育理念的要求，組織開展課內(nèi)課外、校內(nèi)校外、線上線下相結合的物理科技實踐活動，或者積極開展科普日活動、科技社團活動等，引領學生在“做中學”“做中思”，促使學生在科技活動中逐漸形成初步科學思維和態(tài)度等。在這一過程中，為了保障科技實踐活動的順利展開，教師還應給學生提供豐富的網(wǎng)絡資源，并將活動的主動權移交給學生，給學生營造出良好的活動氛圍，促使學生在“提出問題、思考問題、體驗實踐和解決問題”的過程中，達到既定的教學目標。

三、結語

綜上所述，素質教育背景下，STEM教育理念以其顯著的整合性質，適應了未來教育行業(yè)的發(fā)展。新課程改革背景下，培養(yǎng)和發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)已經(jīng)成為物理課堂教學的關注點。基于此，教師必須立足于STEM教育理念和物理核心素養(yǎng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，在STEM教育理念的指導下精心設計物理課堂教學，將兩者有機融合起來，不斷提升初中物理課堂教學效果，真正提高人才培養(yǎng)質量。

參考文獻：

[1]? ?莊蘋.基于stem的初中物理教學研究[J].文理導航（中旬），2021（3）：45.

[2]? ?王莉.基于STEM理念下構建高效初中物理教學的思考[J].讀寫算，2021（6）：79.

作者簡介：趙斌（1970.2— ），男，漢族，甘肅武威人，中學一級，研究方向：中學物理教育。