STEM教育理念在初中物理教学中的实践探究

研课题研究
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STEM 教育理念在初中物理教学中的实践探究
O 刘世倩永靖县太极中学
【关键词】初中物理;STEM 教育理念;情景；问题;协作探究；仪器
【中图分类号】G633.7 【文献标志码】A 【文章编号】1004—0463 (2020)24—0116—02
STEM 教育理念是将科学(Science )、技术(T echnology )、 工程(E ngineering ) +数学(M athematics )这四种学科融合［11。

这 就要求我们改变以往的教学方式，提倡以真实的生活背景 为教学情景将知识转化成一个个有趣的问题或项目，以问
题为导向引导学生思考，将知识与生活实际联系起来并结
合各学科的相关知识，在自主探索创新的过程中掌握理论 知识并感受 实际问题的 。

STEM 理念为一种新的教育理念，
将知识 「于情化的真实问题中，引导学生 主 用各学科的
相关知识设计决方案。

STEM 教育理念打破了 的教育
式，与 教育的要求 合， 创新 合
有要
一、 设置真实的科学情景导入问题，体现STEM 教育理
念的生活实践性和趣味丰富性
理知识在我们的 生活 科学技术 实 中 有 的 用 STEM 教育理念 将知识生活化，
的情景中 一个 的问题或一个 ， 学生 的学 趣。

通过 合学，学生学的过程成为 实际问题或完成项目 的过程，问题或项目 成了学的
以
与
关系为例。

首先，教师播放一
飞驰的 将站在 以的 引 生
的 ， 问题
的引是 生的 ：
， 学生 活 ， 论 的 与 有关系 ， 一个项目设计 ，用 的 材(饮
料瓶 电扇、电源、导 开关)设计一个 的吸尘9过联系生活实际中的 设置问题，让学生在生动
有趣的问题指引下明确学目标9教创设科学情景让学 生在 中自主探索决问题，掌握理论知识9
一
个项目设计 ，让学生将学到的理论知识运用于生活实
中9这种教学式的设计点突了 STEM 教育理念的生 活回归
趣味，
学生的学习兴趣9二、 融合多学科的知识解决问题,体现STEM 教育理念 的学科融合性和综合性
的实验探究课学生只是单纯地进行实验，没有融
入技术工程思维，容单一枯燥，缺乏创造 趣味9 物理是科学学科的一部分，在理学习的过程中离开数
学、工程和技术等学科9 STEM 教育理念是以问题式项目为
K ”，以数学、技术、科学与工程设计为“珠”串起的珠整 合的式［319它 在决问题的过程中，根据实际教学内
容的相关性完成各学科之间的整合或同一学科同知识间 的整合9
女U,在“探究电流与电
电阻的关系”教学中，，定
性地设两组实，一组在电路中增加电池的数量(增大电
)观察灯泡的亮度，另一组在电路中增加电阻的数量(增 大电阻)观察灯泡的亮度,让学生 认识电流随着电压
的增大增大，随着电阻的增大减小9 问题：电流与
电电阻存在
的量关系？然教引导学生用控制
变量法探究电与电 电阻的关系，教协助学生制实 方案并设计表格9 一组在电阻一时，测电流与电压 值，另一在电一定时，测电流与电阻值9将两实验
数据记录到表格中，并在坐标纸上描点画一 的直
，
究电 与电 电阻的关系9
在
探究过程中用制变量研究法测数据，并用 法科学
理数据， 用 描
的容9学过程中，学生 了观察分析的 思维 到测量数据分析、归纳量思维的过程，教学设计上通过 众多学科的有结合，学生用各学科所学的知识学科
跨知识解决相关问题，体现了 STEM 教育理念中的科学、技 术数学思叫
同时，教 探测仪，抛出问题 探测的
工 理与
有 关系 指
感 的 用相 一个 变阻 ， 它的电阻随着
度的增加减9引导学生观察 感的 电路，然画电路
，结
感的 电路与
中的实验电
路是一的9 过这一 了学生的知识
，
让学生 了 到了 在 科技中的 要 ，
分
了 STEM 教育理念中的工程思 ⑸9 的设计融入了数学、科学、技术工程的思
， 了 STEM
教育的学科融合 合 9
三、协作探究、设计解决问题的方案,体现了STEM 教育 理念的设计性
STEM 教育理念 学生 主 与到探 活
中，在“玩”中探索学习理论知识并 工程思维，在“做”中
力
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课题研究
研
思考并巩固理论知识渗透技能的训练，在设计中应用所学的知识提高解决问题的能力[61c目前，中小学阶段的技术和工程教育主要是以劳动科技课和手工制作课程来实现，在日常课堂教学中很少融入工程设计的教学。

例如，以“物体沉浮条件及应用”中的“我是小小造船师”这一环节为例。

学生观看郑和下西洋的视频，问题:船为能在如是一工程师，如
造船小组成员拿起手边的材料开A学生认为造船要的材，所以所的用中实，材成和下沉。

教师学生中的物体力，小组论物体上和下沉的沉的条件）。

师生如能船浮在教师手:一是浮力的
下材入手，力小浮；二是力
浮力以物体上浮（以的为例）A学生
的材，制造船计划，动手制造。

有的小组用饮船的，的小组成的，
的小船在小组成员的作力下成入中，用小作为体入船中船的固，果不断地改进小船。

这的小组考虑如让小船动起来？学生想的办法很多，的用绳子拉船动起来，的像火箭的驱动那用充气的气球让小船动起来，还的用筋驱动小船。

整个课堂看起来杂乱无章，但实际上学生们在一个个问题的驱动下“玩”和“做”的过程中获得了知识，提高了技能⑺，在“设计”中实践了所学知识,培养学生协作、发现并解决问题的科学实践精神A
四、选用新型材料的仪器实现创新设计，体现了STEM 教育理念的创新性和艺术性
传统的物理教学要求学生扎实的专业基础知识和很强的逻辑思维能力，而对创新能力和对学科知识的综合应用能力的培养够视A这教育理念已经能满足新课改的要求和学生的需求，融入STEM教育理念的物理课程设计在培养学生的创新意识和对基础知识的综应用能力A
此，物理教师在课堂教学中应该打破墨守成规和填鸭式的教学式，以教材中的物理知识为基础设计一些
创新思路的环节。

尤其在实教学的设计为体现STEM教育理念“在创新中学习”的思想，教师应在学生的知识基础用一些贴近生产生的新型材的仪器设计实验，激发学生的想象力和创造力A
在初中物理电路部分的教学设计中，，教师应选用新型材的仪器（发光LED光电、电、开、和导电分替传统的实验器材（小灯泡、滑动器、干电、单刀开、为了激发 学生的学习兴，教师展能的，让学生思考设计的实电路A学生在解新
电子材的能和法，在设计的电路电路实现的其，教师光
电的能和用法，强光电LED
在电路中能发改LED的作用，让学生设计解的实，学生在电路一个光电来制LED的。

，教师要求学生设计的电路以术作的式展现来，学生一
一个 制作一个，在
的固LED，在的设计的电路用和电电开和LED起来LED灯发光。

的学生在电路中还一个光电来改 LED的A
这些新电子材作单观，学生学的电路知识物为一个个小小的术作A这些术作是学生创造力和想象力的现，是科学和术的A学生的创新设计过程是对基础知识综应用的A在这个过程中，学生知识的力，体创造的，体术的力A
STEM教育理念是新课程改的需要，是物理学科物理教师发展的需要，是学生创造思维发展的需要A传统的教育式已经无法满足对技术的需求初中物理教学中融入STEM教育理念不但能改变传统教学式，还以传统教学式的足，为学生创造一个实的学习，多学科的知识理解知识知识知识，学生应用所学的知识解决实际问题，为培养多技术基础A
参考文献
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扬州大学，2018.
（本文系2019年度甘肃省“十三五”教育科学规划一般项目课题《STEM教育在初中物理电路部分教学中的实践研究》的研究成果，课题立项号：GS[2019]GHB1928）+
编辑：张旳
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