基于STEM的高中物理高效課堂的構(gòu)建

童萌

摘要：物理是高中階段的一門重要學(xué)科，通過開展物理教學(xué)，能夠促使學(xué)生們吸收多樣化知識，增強(qiáng)自己的綜合能力。隨著新課程改革方案的推進(jìn)，物理教師也在不斷尋求新的教學(xué)模式。伴隨著STEM教育理念的引入，物理課堂教學(xué)出現(xiàn)了新的活力與生機(jī)，對此，本文將結(jié)合實(shí)際情況，基于STEM的高中物理高效課堂的構(gòu)建策略展開簡要論述。

關(guān)鍵詞：高中物理;高效課堂;教學(xué)策略

中圖分類號：G633.7? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2020）18-039-2

STEM教育在全世界的中小學(xué)教育中得到普遍應(yīng)用。然而，STEM課程并不是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的簡單疊加，而是要將四門學(xué)科內(nèi)容組合形成有機(jī)整體，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。物理教師要想打造高質(zhì)量的教學(xué)課堂，要能夠?qū)TEM教學(xué)理念有深入把握，同時，還要能夠看到STEM教育的核心特征：跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性、藝術(shù)性、實(shí)證性和技術(shù)增強(qiáng)性等，并據(jù)此制定教學(xué)方案，設(shè)計課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。

一、運(yùn)用微課開展教學(xué)，構(gòu)建物理翻轉(zhuǎn)課堂

STEM教育強(qiáng)調(diào)把知識還原于豐富的生活，結(jié)合生活中有趣、挑戰(zhàn)的問題，通過學(xué)生的問題解決完成教學(xué)。對此，教師可以運(yùn)用微課教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生們開展自主預(yù)習(xí)活動，使學(xué)生們能夠在課下熟悉相關(guān)知識，理解基礎(chǔ)概念，看到物理知識和生活的緊密聯(lián)系，并把難以解決的問題記錄下來然后帶到課上，教師針對相關(guān)問題，展開具體化教學(xué)，這樣的教學(xué)模式，能夠有效提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率，減輕教學(xué)壓力，促使其對相關(guān)問題有更全面更合理的認(rèn)知。

例如，在學(xué)習(xí)《摩擦力》這部分內(nèi)容時，教師可以提前做好準(zhǔn)備活動，預(yù)設(shè)出教學(xué)目標(biāo)，例如：1.知道摩擦力的存在以及對物體運(yùn)動的作用;2.知道影響滑動摩擦力大小的因素;3.認(rèn)識摩擦的利與弊以及增大和減小摩擦的方法。然后據(jù)此錄制微視頻，引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。在視頻中，教師可以提出趣味問題：其實(shí)生活中摩擦力隨處可見，你們能列舉一些事例么？接著，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行自主探究，在預(yù)習(xí)過程中，學(xué)生們可以通過閱讀教材、運(yùn)用搜索引擎、查閱資料等方式，來豐富自己的認(rèn)知，感受生活中摩擦力存在的地方。同時，學(xué)生還可以把一些難解的問題進(jìn)行整理，例如，摩擦力大小與什么因素有關(guān)？摩擦力的大小如何測量？如何控制變量？當(dāng)學(xué)生心中有了疑惑，會在課上有針對性地進(jìn)行聆聽，從而提升學(xué)習(xí)效率。

二、營造輕松課堂氛圍，培養(yǎng)學(xué)生思維能力

STEM教育具有趣味性特點(diǎn)，它強(qiáng)調(diào)分享、創(chuàng)造，有的教學(xué)項目還將游戲的元素、方法和框架融于教育場景。對此，在構(gòu)建高效課堂過程中，教師要注重為學(xué)生們營造輕松有趣的氛圍，促使其能夠置身于一個寬松自由的環(huán)境中，幫助其更好地感受物理知識的魅力，同時發(fā)展思維能力。

例如，在開啟《自由落體運(yùn)動》這部分內(nèi)容的探究活動前，教師可以為學(xué)生們演示如下動作：教師放開手中的粉筆，粉筆下落掉在地上。通過引導(dǎo)學(xué)生觀察具體事例，并對其進(jìn)行提問：從現(xiàn)象中我們得到了什么信息，然后為學(xué)生們留出充分時間進(jìn)行討論，接著再對學(xué)生的回答加以總結(jié)，并對他們說到：我們生活中有很多這樣的例子（多媒體課件演示：雨滴從天上落下，樹葉從樹上豎直飄落。）他們有什么共同特點(diǎn)呢？通過設(shè)置這樣一個互動交流環(huán)節(jié)，順勢引入本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而且還可以讓孩子們置身于一個輕松有趣的氛圍中，同時跟隨教師的引導(dǎo)，對相關(guān)問題進(jìn)行思考，從而發(fā)展思維能力。

對于高中學(xué)生來說，教材中的部分物理知識可能會比較抽象難懂，為了增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的興趣，教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生們的興趣愛好，設(shè)計一些趣味性的游戲活動，帶領(lǐng)學(xué)生們共同參與完成，營造輕松的課堂的氛圍。

三、注重開展實(shí)驗(yàn)探究，提升學(xué)生知識體驗(yàn)

STEM教育不僅主張通過自學(xué)或教師講授獲得抽象知識，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生動手、動腦，參與學(xué)習(xí)過程。在高中物理學(xué)習(xí)過程中，實(shí)驗(yàn)是引導(dǎo)學(xué)生高效參與課堂的重要環(huán)節(jié)，對此，教師可以為學(xué)生們留出充分的時間，并為其提供自主探究機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生們通過親身參與一些實(shí)驗(yàn)活動，有效提升對物理知識的體驗(yàn)感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率。

物理知識的獲得如果只是依靠教師授課，那么吸收效率會相對較低，當(dāng)學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)過程中，親眼看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會更好地明白其中的原理，從而提高對物理知識的探究興趣。例如，在學(xué)習(xí)《牛頓第一定律》時，教師可以提出如下問題：阻力對物體的運(yùn)動有什么影響，如果物體不受阻力會怎么樣？然后引導(dǎo)學(xué)生們自主開啟實(shí)驗(yàn)探究活動，并使其思考：實(shí)驗(yàn)中要控制哪些條件保持不變？要改變哪些條件？要注意觀察什么？接著，學(xué)生們進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究：讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，逐漸減小平面的粗糙程度（接觸面可以是毛巾、棉被、木板），測量小車的運(yùn)動距離。在實(shí)驗(yàn)活動中，需要學(xué)生們將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行如實(shí)記錄，最終依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)行對比分析，并得出具體結(jié)論。通過引入實(shí)驗(yàn)探究活動，能夠讓學(xué)生更好地感受物理現(xiàn)象，并加深對物理知識的記憶效率。

四、構(gòu)建合作學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

STEM教育具有協(xié)作性，強(qiáng)調(diào)在群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)，進(jìn)行群體性知識建構(gòu)。STEM 教育中的問題往往是真實(shí)的，真實(shí)任務(wù)的解決離不開其他同學(xué)、教師的合作。在完成任務(wù)的過程中，學(xué)生需要與他人交流和討論。基于此，在構(gòu)建高效物理課堂過程中，教師要積極改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，并引導(dǎo)學(xué)生們構(gòu)建學(xué)習(xí)小組，對相關(guān)問題進(jìn)行細(xì)致探究。當(dāng)學(xué)生能夠參與小組活動時，他們之間能夠進(jìn)行相互啟發(fā)，從而提升對知識的吸收效率，發(fā)展綜合能力。

高效的物理學(xué)習(xí)離不開對具體問題的探究和思考，只有依據(jù)知識概念，進(jìn)行答疑活動，才能使學(xué)生積極開動腦筋，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動力。例如，在進(jìn)行《曲線運(yùn)動》這部分內(nèi)容的探究活動時，教師可以提前做好教學(xué)準(zhǔn)備，并預(yù)設(shè)出相關(guān)思考問題，引導(dǎo)學(xué)生展開積極探究，例如，我們知道物體在做直線運(yùn)動時，物體的速度方向始終是保持不變的，那么在做曲線運(yùn)動時，物體的速度和方向又有什么特點(diǎn)呢？我們該如何確定物體做曲線運(yùn)動時每時每刻所對應(yīng)速度的方向呢？物體做曲線運(yùn)動需要滿足什么條件呢？在問題引導(dǎo)下，組織學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，在小組中，學(xué)生們會根據(jù)自己的認(rèn)知，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，對相關(guān)問題給出自己的看法和見解，從而營造良好的課堂氛圍，有效提升學(xué)習(xí)效率。

五、巧用信息技術(shù)手段，深化學(xué)生學(xué)科意識

隨著時代的發(fā)展，學(xué)生的知識需求和能力需求在不斷增長，在進(jìn)行教育教學(xué)活動時，教師越來越注重對學(xué)生社會責(zé)任感與認(rèn)同感的培養(yǎng)，并有效深化學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。為了打造高效課堂，

教師要結(jié)合STEM教育理念，并運(yùn)用信息技術(shù)手段，為學(xué)生擴(kuò)充知識資源，并深化其學(xué)科意識。

例如，在學(xué)習(xí)《能量守恒定律》這部分內(nèi)容時，為了讓學(xué)生理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵從的基本規(guī)律，并能夠通過能量守恒定律的學(xué)習(xí)，認(rèn)識自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。教師可以運(yùn)用媒體設(shè)備，為學(xué)生們演示相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以調(diào)動學(xué)生的試聽感官，還可以結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生出示思考問題，促使其能夠積極參與課堂學(xué)習(xí)，提升對物理知識概念的把握。同時，通過物理學(xué)習(xí)，增強(qiáng)對科學(xué)知識的認(rèn)同感和社會責(zé)任感。

高中物理教學(xué)過程中，為了構(gòu)建高質(zhì)量的教學(xué)課堂，教師要深化STEM教育理念，并結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計出高效科學(xué)的教學(xué)策略，促使學(xué)生能夠迸發(fā)對物理知識的探究動力，增強(qiáng)參與課堂互動的積極性，進(jìn)而有效發(fā)展自身綜合能力。

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（作者單位：陜西省西安市第七十中學(xué)，陜西 西安 710000）