STEM教育理念在初中物理教學(xué)中的實(shí)踐策略

汪波

摘要：近年來，STEM教育作為一種新興的教育模式，得到了廣泛關(guān)注。STEM教育融合了科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等學(xué)科，以提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、解決問題能力與團(tuán)隊(duì)合作能力為目標(biāo)，是人才培養(yǎng)的一種重要方式。文章通過介紹STEM教育理念，探討了如何在初中物理教學(xué)中實(shí)施STEM教育，以供參考。

關(guān)鍵詞：STEM教育；初中物理教學(xué)；實(shí)踐

隨著新課程改革的深入推進(jìn)，初中物理在傳統(tǒng)以理論為主的基礎(chǔ)上增加了生活實(shí)踐內(nèi)容。STEM教育作為一種面向未來的教育模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)造思維的提升，幫助學(xué)生運(yùn)用科學(xué)原理和工程技術(shù)解決實(shí)際問題。然而，初中是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的入門階段，學(xué)生忙于學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)，在動(dòng)手操作能力和興趣的培養(yǎng)上存在一定欠缺。因此，在日常的物理教學(xué)中，注重物理知識(shí)教學(xué)的同時(shí)要注重學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣。教師通過引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)踐、鼓勵(lì)他們思考實(shí)際問題，并運(yùn)用STEM教育理念進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)，可以有效提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)造性思維。

1? ?STEM教育理念概述

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫。它的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，以應(yīng)對日益復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題。STEM教育的理念源于現(xiàn)代社會(huì)的需求和對教育改革的呼聲，通過整合具有關(guān)聯(lián)性和交叉性的不同學(xué)科，為學(xué)生提供跨學(xué)科的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

傳統(tǒng)的學(xué)科教育主要是在單一專業(yè)內(nèi)展開，學(xué)生的跨學(xué)科思維和綜合能力得不到提升。同時(shí)，現(xiàn)實(shí)生活中的問題往往是綜合性的，需要多學(xué)科的知識(shí)和技能來解決。因此，STEM教育的理念逐漸形成，旨在提升學(xué)生的綜合能力，使他們能夠運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)和技能解決實(shí)際問題。STEM教育有以下四個(gè)核心要素。

1.1跨學(xué)科整合

STEM教育不是簡單地將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這四門學(xué)科并列地教授，而是通過對具有關(guān)聯(lián)性和交叉性的不同學(xué)科進(jìn)行整合，來提供學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。STEM教育理念幫助學(xué)生學(xué)習(xí)跨學(xué)科知識(shí)，提升學(xué)生聯(lián)系和處理問題的能力。這種整合能夠讓學(xué)生更全面地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提升他們的綜合思維能力。

1.2實(shí)踐導(dǎo)向

STEM教育注重實(shí)踐和動(dòng)手能力的提升。通過實(shí)際的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作，將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境中，學(xué)生能夠提升問題解決能力和創(chuàng)新能力。

1.3基礎(chǔ)知識(shí)和技能的結(jié)合

STEM教育注重基礎(chǔ)知識(shí)和技能的有機(jī)結(jié)合。學(xué)生不僅需要掌握學(xué)科的基本概念和原理，而且需要具備實(shí)踐應(yīng)用這些知識(shí)的技能。

1.4學(xué)生主導(dǎo)

STEM教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主探究，學(xué)生在項(xiàng)目中扮演主導(dǎo)角色，以問題為導(dǎo)向，發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程就是學(xué)習(xí)的過程。

2? ?初中物理教學(xué)現(xiàn)狀分析

物理作為自然科學(xué)學(xué)科，在初中階段具有重要的教育地位。學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理，能提升科學(xué)思維、觀察力和實(shí)驗(yàn)操作能力，在學(xué)習(xí)過程中提高對自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，提升相應(yīng)的解決問題能力。筆者通過對初中物理教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前初中物理教學(xué)過程中還存在一些問題，下面將對其進(jìn)行分析。

2.1忽視綜合能力培養(yǎng)

在對初中物理教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，一些教師往往過于強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的講解，指導(dǎo)學(xué)生死記硬背教材中的公式和定理，或者以“題海戰(zhàn)術(shù)”來鞏固理論知識(shí)，這種方式使得學(xué)生其他方面的素養(yǎng)得不到培養(yǎng)。事實(shí)上，物理學(xué)作為一門自然科學(xué)，不僅僅是讓學(xué)生積累理論知識(shí)，而且要提升學(xué)生的綜合能力，如觀察能力、分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新思維等多個(gè)方面。而學(xué)生需要通過實(shí)際操作才能實(shí)現(xiàn)從記住知識(shí)到理解知識(shí)再到應(yīng)用知識(shí)的飛躍。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中的地位不可忽視。它有助于學(xué)生理解較為抽象的物理概念，還能提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力，科學(xué)探究精神在這個(gè)過程中也能得到培養(yǎng)。然而，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，部分教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)仍存在一些問題，導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)，無法真正掌握實(shí)驗(yàn)操作技能和理解實(shí)驗(yàn)原理。首先，一些教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)過于依賴教科書和課件，盲目模仿實(shí)驗(yàn)步驟，照本宣科，忽略了學(xué)生的實(shí)踐參與。這些教師將實(shí)驗(yàn)過程簡化成一系列操作步驟的演示，讓學(xué)生被動(dòng)地觀察，而缺乏主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。這樣的教學(xué)方法使得學(xué)生無法真正理解實(shí)驗(yàn)的過程與意義，只是停留在對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡單記憶中。其次，一些教師過于追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，忽視了學(xué)生個(gè)體差異性和實(shí)驗(yàn)過程的不確定性。他們可能會(huì)要求學(xué)生按照固定的步驟和條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以獲得與教科書上相同的結(jié)果。這種教學(xué)方式限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力發(fā)展，使他們只專注于復(fù)制實(shí)驗(yàn)步驟，而無法從實(shí)驗(yàn)中獲得獨(dú)立思考和探索的機(jī)會(huì)。最后，存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料缺乏問題。由于部分學(xué)校條件有限或者師資不足，無法提供充足的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料，導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)。教師可能會(huì)選擇跳過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)而進(jìn)行理論知識(shí)的講解，以完成教學(xué)計(jì)劃。這樣做雖然節(jié)約了時(shí)間和資源，但不利于學(xué)生提升實(shí)際動(dòng)手能力和培養(yǎng)科學(xué)精神。

2.3教學(xué)方式單一

教師教學(xué)方式的單一也是制約初中物理教學(xué)效果的一個(gè)主要因素。有些教師過于注重知識(shí)點(diǎn)的講解，而缺乏對學(xué)生思維能力和應(yīng)用能力提升的培養(yǎng)。在教學(xué)中，教師大多采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法，在這個(gè)過程中，學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性沒有得到培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生的興趣和積極性不高。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為中心，學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)。這樣的教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)和合作探究能力，對物理學(xué)科缺乏興趣與熱情。培育具有創(chuàng)新精神的人才是新課改的目標(biāo)。目前，部分教師仍然延續(xù)傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法，導(dǎo)致許多學(xué)生失去學(xué)習(xí)積極性，不能主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)，課堂氣氛也非常沉悶。

2.4評(píng)價(jià)體系不完善

評(píng)價(jià)體系不完善給物理教學(xué)帶來了一定的困擾。在教學(xué)過程中，教師要通過學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、參與程度、實(shí)踐操作等，了解開展每項(xiàng)活動(dòng)對學(xué)生產(chǎn)生的影響，完成教學(xué)活動(dòng)的過程性評(píng)價(jià)。而現(xiàn)行的評(píng)價(jià)體系往往偏向于知識(shí)的記憶和填鴨式的教學(xué)，使得學(xué)生只關(guān)注分?jǐn)?shù)和答題技巧，沒有真正理解和掌握物理知識(shí)的本質(zhì)。在初中物理教學(xué)過程中，教師為了完成任務(wù)，往往只注重學(xué)生的書面考試成績，而忽視對其實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可能會(huì)盲目模仿教科書中的操作步驟，只是簡單地讓學(xué)生按照指示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3? ?STEM教育理念在初中物理教學(xué)中的實(shí)踐策略

3.1利用STEM教育理念設(shè)計(jì)課程

首先，在觀察力培養(yǎng)方面，教師可以設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和案例分析，引導(dǎo)學(xué)生觀察周圍的物理現(xiàn)象，并提出問題進(jìn)行探討。通過這樣的方式，學(xué)生能夠從實(shí)際情境中觀察到物理知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)際意義，提升他們的觀察力和分析力。教師可利用STEM 理念，結(jié)合初中物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)等，科學(xué)設(shè)計(jì)一些小活動(dòng)。

其次，在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ嵘矫?，教師?yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以親身體驗(yàn)物理現(xiàn)象，并記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和過程，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

最后，創(chuàng)新思維也是提升學(xué)生綜合能力的重要方面。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外拓展，鼓勵(lì)他們自主研究和探索，組織學(xué)生參加物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比賽或者開展小型研究項(xiàng)目，讓學(xué)生借助所學(xué)的物理知識(shí)解決實(shí)際問題。

除了注重綜合能力的提升，教師還應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的情感價(jià)值觀的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)他們對物理學(xué)科的熱愛，可以通過生動(dòng)有趣的實(shí)例、故事和科普知識(shí)的講解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在這個(gè)過程中引導(dǎo)學(xué)生形成正確的人生觀和價(jià)值觀。

總之，教師在初中物理教學(xué)中應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，不僅要關(guān)注理論知識(shí)的傳授，而且要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和正確的情感價(jià)值觀。提升觀察力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰团囵B(yǎng)創(chuàng)新思維，可以幫助學(xué)生更好地理解物理知識(shí)，并將其應(yīng)用于實(shí)際生活中。關(guān)注對學(xué)生情感價(jià)值觀的培養(yǎng)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的興趣與熱情，使其形成正確的人生觀和價(jià)值觀。只有兼顧積累理論知識(shí)和提升綜合能力，才能更好地促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

3.2提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

首先，教師應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。教師可以引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過程，讓他們親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過自己動(dòng)手操作，對實(shí)驗(yàn)原理有更深層次的理解，同時(shí)更加熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，掌握實(shí)驗(yàn)技能。其次，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論，引導(dǎo)他們從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、思考解決方案，并形成自己的實(shí)驗(yàn)心得。最后，教師應(yīng)該積極爭取學(xué)校和社會(huì)資源，提供充足的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，以充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

STEM教育理念是一種先進(jìn)的教育理念，它將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)緊密結(jié)合起來，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的提升。此外，STEM教育的實(shí)施需要多學(xué)科的協(xié)同與合作，這對于教師來說也是一種挑戰(zhàn)。教師通過對當(dāng)下教育現(xiàn)狀的分析，利用STEM的教育理念設(shè)計(jì)課程，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，能夠培養(yǎng)跨學(xué)科思維，解決問題并提升能力，感受科學(xué)的魅力和樂趣。通過將STEM教育理念與實(shí)際教學(xué)相結(jié)合，調(diào)整教學(xué)方法和策略，可以滿足學(xué)生的需求和興趣。相信我們可以充分發(fā)揮STEM教育理念的作用，培養(yǎng)出更多的物理學(xué)人才。

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