淺談STEM物理教育活動

趙偉強(qiáng)

摘 要：當(dāng)前STEM教育模式在初中物理學(xué)科中的教育活動遇到教師數(shù)量不足、課堂時間不足、公眾意識不足等問題，通過不同的角度來改善教育活動狀況，以達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：STEM教育;物理學(xué)科;教育活動

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1005-8877（2019）32-0184-01

隨著社會技能需求的增加，加速了我國的科學(xué)教育工程和技術(shù)教育的開展。筆者所嘗試通過STEM教育模式在初中物理學(xué)科中的教育活動來分析其實(shí)質(zhì)。

1.STEM教學(xué)活動中的問題和與困境

（1）創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境和資源獲取的難度

有效的教學(xué)活動除了應(yīng)該有完善的教學(xué)設(shè)計外，還依賴于良好環(huán)境的創(chuàng)設(shè)、豐富的活動資源的支持及滿足需求的時間、空間條件。STEM物理實(shí)驗(yàn)活動具有實(shí)踐開放性和協(xié)作體驗(yàn)性等特點(diǎn)，要想激發(fā)學(xué)生深度參與實(shí)踐的愿望，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境和提供充足豐富的教學(xué)資源則必不可少。

（2）開展STEM教學(xué)活動的三種不足

第一，教師數(shù)量不足。融入科技知識、技術(shù)知識對教師來講并不是難事，但融入STEM教育理念卻是一個難事。這對教師來說是一種新嘗試，需要具備STEM素養(yǎng)，將知識有效整合到物理課程中。讓學(xué)生既能學(xué)到物理知識，又能掌握相關(guān)STEM知識，在真實(shí)情景中解決實(shí)際問題。這需要有精良的教學(xué)設(shè)計，由于沒有前車之鑒，問題需要結(jié)合實(shí)際，又需要結(jié)合課本，還要滿足學(xué)生的需求和特點(diǎn)，需要教師自己費(fèi)時設(shè)計，具有一定的困難。

第二，課堂時間不足。學(xué)生在動手實(shí)踐項(xiàng)目需要耗費(fèi)大量學(xué)習(xí)時間，這與傳統(tǒng)學(xué)科學(xué)習(xí)時間沖突。學(xué)生充分的時間難以保證。如何尋找這其中的物理課程與STEM教育的平衡點(diǎn)尤為重要。

第三，公眾意識不足。社會對勞動力技能需求的提高，在教育上就要儲備足夠的人才。而要開展STEM教育，教師需要具備相應(yīng)的素質(zhì)，需要更多的政策和資金支持，這就需要政府的支持和配合。

2.解決開展STEM教學(xué)活動的策略

解決策略從兩個方面來說，第一方面與教育、教學(xué)本身相關(guān)，從學(xué)校的角度闡述

部分解決策略建議;第二方面從國家政策法規(guī)以及社會方面來闡述解決策略建議。

（1）從學(xué)校角度

第一，教師。不同層次的教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和學(xué)生的成長有著深遠(yuǎn)的影響。因此，要使STEM教育改革良性發(fā)展，就必須培養(yǎng)一定數(shù)量的高素質(zhì)骨干教師。評價標(biāo)準(zhǔn)包括教師準(zhǔn)備、經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)發(fā)展、薪酬等。那么如何培養(yǎng)優(yōu)秀的STEM教師呢？以下是一些可行的建議：

一是提高教師學(xué)歷及專業(yè)素養(yǎng)。教師可以方便地討論和實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，形成一種共同成長的氛圍。二是擴(kuò)大STEM教師來源。在師范院校開展STEM教育專業(yè)，培養(yǎng)專門的STEM教師。

第二，課程。增設(shè)適合不同層次、不同年級的STEM校本課程。打好學(xué)生基礎(chǔ)，開設(shè)由淺入深、從易到難的STEM課程，設(shè)計符合學(xué)生的個體差異和個性發(fā)展的STEM課程。

第三，教材。教材編寫增加科學(xué)史內(nèi)容，更加關(guān)注人文情懷，以及注重強(qiáng)調(diào)科學(xué)的社會意義。

（2）從政策、社會、國家角度

第一，在大學(xué)開設(shè)STEM專業(yè)，重點(diǎn)培養(yǎng)STEM人才。教育要從培養(yǎng)教師入手，培養(yǎng)STEM教師，有利于STEM教育的長期發(fā)展。

第二，加大資金投入，均衡投資。我國教育如果想達(dá)到一個更高的層次，必須要大力宣傳教育政策，政府應(yīng)該加大教育力度，提高危機(jī)意識。我們還認(rèn)識到教育規(guī)模是教育發(fā)展的基礎(chǔ)，適當(dāng)?shù)慕逃?guī)模有利于教育質(zhì)量的提高;教育質(zhì)量是教育發(fā)展的核心;效益是教育發(fā)展的動力。

（3）有效的結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)活動的設(shè)計

事實(shí)上，物理課堂本身和STEM教育理念并不是分立的兩個內(nèi)容，完成項(xiàng)目是STEM體現(xiàn)的一種很好的形式，但不是唯一形式，可采用以下的途徑進(jìn)行。

第一，確保物理課程與STEM相通。物體課堂仍舊可以保持其原來的狀態(tài)，但是加入STEM思想，即“以問題為核心”思想的滲透，讓學(xué)生思考“為什么、做什么、怎么做”?；蛘哐刂锢韺W(xué)家的發(fā)展之路去解決物理問題。物理課程中最重要的理應(yīng)是物理思想，但物理思想與STEM思想有著深深的重合，主要目的都是希望學(xué)生能夠以科學(xué)的眼光看待這個世界，不斷思考、不斷提問、并想方設(shè)法去解決，所以，物理課程本身就與STEM相通。

第二，構(gòu)建合適的教學(xué)方法。STEM在課程設(shè)置上，系統(tǒng)地整合了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域，教學(xué)方法上應(yīng)該采用，構(gòu)建學(xué)生自主探究問題和實(shí)施項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程，教師提出問題，給予適當(dāng)提示，但并不幫忙解決問題，而是靠學(xué)生自己去探索、通過團(tuán)隊之間的交流解決問題;突出設(shè)計問題與解決問題的循環(huán)過程這也是筆者認(rèn)為很好的一種STEM教育與物理課程結(jié)合的好思路：以某個物理問題為解決目標(biāo)，經(jīng)過團(tuán)隊探討、合作學(xué)習(xí)，集體解決問題。

第三，教育理念與知識的融洽。筆者認(rèn)為，STEM課程與物理課程的結(jié)合，不用偏向STEM課程一方，不需一定加入技術(shù)性的內(nèi)容，而是應(yīng)當(dāng)以課堂本身的物理課程內(nèi)容為主線，在某個知識點(diǎn)，或在者某個可以自然而然加入科學(xué)、技術(shù)、或能引起學(xué)生思考的點(diǎn)，在這些點(diǎn)中加入STEM 教育理念，一個問題為導(dǎo)向，促使學(xué)生解決問題，甚至在解決問題過程中發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題。

當(dāng)教師和學(xué)生都對融入STEM思想的物理實(shí)驗(yàn)活動有很高的評價時，就可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，更多能讓學(xué)生感覺到“學(xué)有所用”，讓知識變得具有實(shí)用性，同時教師經(jīng)過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，也非常認(rèn)可這種教育形式，認(rèn)為這種方式能切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力、增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]余勝泉，胡翔.STEM 教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究，2015（04）：13-22