STEM体系结合初中物理的教学实践

STEM体系结合初中物理的教学实践

马建云

宁夏回族自治区银川市西夏区华西希望中学 宁夏回族自治区银川市 750001

摘要:随着教学模式的不断改革，STEM教学体系应运而生。与传统模式相比更能突出教学目标，该模式主要是实践，这与物理教学理念有很大的契合度，STEM体系能够培养综合性人才。基于此，本文首先介绍了传统教学模式的缺点，其次主要讨论STEM体系如何结合物理进行教学实践，旨在通过本文的介绍为相关工作者提供帮助。

关键词:STEM；初中物理；教学实践

我国目前的初中课堂开展了许多综合课程，然而许多地区的教学授课实行学科物理课程，而高中科学领域的课程标准是按学科制定的。相对而言，我国的物理课程是以学科课程为主的学科课程。初中和高中物理课程标准虽然没有明确要求工程学，但都符合STEM教学体系里“关注科学技术”的理念。在初中物理课程模块中，双基教学更侧重于从技术应用的角度来呈现物理，STEM教学体系要求知识与技术的结合，强调物理的应用与实践。

STEM就是由英文字母的开头缩写来定义的，Science科学、 Technology技术、Engineering工程、 Arts艺术、 Maths数学多方面对教学进行研究，每一种结合都是教学的新尝试，对教育改革也有很大帮助，这一体系主要就是要求学生对科学、技术、工程、艺术、数学进行一定的掌握，多方面发展。STEM越来越受中国学校的欢迎，大多数学校都应用到教学实践中。

一、传统教学模式在现代教学中的缺点

伴随着当下科技的飞快发展，传统教学模式的缺点不断暴露出来，物理教学模式也是如此，传统的物理教学缺乏实践性，学生只是单一的听课记笔记，实践机会很少，特别是老师对于实践性也不特别注重。在当下的教学模式里，许多学校老师和各类培训机构学校都是围绕“考试考什么就讲什么”的应试理念，给学生训练的就是答题技巧以及他们自己对知识的传授。在教育过程中学生会失去自己的主观性，一味地遵从教师的意念，但是每个学生都是独立的个体，都有独立的意识，学生的思想都是独立于教师头脑之外的。传统的教学模式要根据时代的改革进行变化。

二、STEM体系设置特定情景，趣味教学

在传统的教学模式的缺点表现越来越严重的状况下，许多顺应时代潮流的新型教学理念正在被大多数人重视起来，这些新的教学理念为学生的学科核心素养培养提供了大量帮助与支持，其中的STEM体系在物理教学中的优势不断显露出来。STEM体系提倡学科多样化的结合，推崇学生的自身实践与创新，注重对学生的多样化培养。STEM体系可以设置特定的场景，开展物理趣味教学。STEM体系教育理念有着极其强的趣味性，激发学生们的学习热情，在STEM体系里老师可以讲枯燥无味的物理知识应用到带有趣味性的现实问题里，激发学生主动学习物理的热情。物理老师同时也可以把STEM教育体系与游戏教学相融合，把上课所要必备的知识放在有趣的游戏里，把物理课堂构造为一个放松愉快的学习氛围，激励学生去学习物理，带给他们无穷大的吸引力，这就会让同学们在毫不知情中学习了知识，进而提高了物理教学的质量。STEM体系培养学生的科学素养，通过科学技术让学生对课堂教学有了新的认识，对知识有了深入了解的欲望，比如在物理课堂上，教师根据课本上的案例对学生进行讲解，学生并不会深入思考，教师可以通过教学助手向学生展示物理实验的魅力，吸引学生的学习兴趣。在实验室条件不允许的情况下，为了学生的全面发展，教师可以利用身边的一切教学资源对学生进行教学活动，光沿直线传播的实验是学生比较感兴趣的一个实验，实验材料很简单，教师可以组织学生课下完成，课上通过线上视频向学生展示制作过程和实验结果，满足学生的学习需求。在一些实验中，教师可以让学生在实验室动手操作，研究电阻在串联和并联的不同情况下灯泡的亮度，模拟不同的的情景，研究物理实验中的奥秘，有利于提高学生对物理学科的热爱。

三、在物理教学实践中应用技术

在物理教学与实验里应用科学技术也是STEM教学体系的一方面，当前，科学信息技术在物理教学里已经得到了广泛利用，例如白板技术在中学物理课堂的应用，在物理授课中会有很多原理，这时如果利用精美的多媒体演示文稿给学生们授课，不仅给同学们全面的介绍了原理，更重要的就是激励了学生的乐趣，他们就会及时的记住他，这就是STEM教学体系的优点所在。由一种生动的的教学方式授课，可以大大提高学生的学习效率，加快课程进度。

又比方说，在内燃机的吸气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程时，这时，我们可以选择播放汽油机的动画例子来逐步讲解。在动画中，你会发现活塞在吸气冲程中不停的移动，当把进气门打开，关闭排气门，油气混合物从进气门进入到里面，在压缩冲程中，进气门和排气门同时关闭，活塞由于惯性向上移动，里面的空气和汽油的混合物被压缩。动画使学生观察到其具体的工作过程。在做功冲程中，火花塞产生火花，使燃油燃烧，有高温高压气体产生，活塞会向下移动，在排气过程中中，打开排气门，关闭进气门，活塞会向上移动，将燃烧后的废气排出。这种方式生动形象地展示了内燃机的工作原理。让学生进一步了解，利用技术将抽象的难以理解的复杂知识变得生动有趣，有助于学生深入了解物理。

四、掌握数学学习养成数学思维

物理教学也离不开数学，许多物理上的运算题都和数学有关联，数学是一切学科的基础，STEM体系对数学思维的培养也有一定的作用，STEM教学体系推崇多学科的结合来培养学生的科学素养。数学思维能力具备优秀的人，他的自身学习能力会更加有效率，并且他也极易跟别人沟通交流。具备优良数学思维的人，就比如你拥有了可以进一步学习别的学科的一把秘钥，数学有着无穷的魅力。数学的魅力取在于它是所有学科的基础部分，在当下这个瞬息万变的世界里，如果你掌握并具备了优秀的数学思维能力，你就会学到更多新的知识，对你今后的人生的作用也巨大，让你有一个更加丰富多彩的生活。

五、初中物理的教学实践中进行多次实验

STEM教学体系要求，学生在物理课堂运用所学的知识开展思考教学，在解决难题的时候，需要在物理老师的引导下，通过自身的实检亲自去克服困难，并获得知识，STEM体系强调的就是自己去学，摆脱老师的依靠，它的目标就是教学生运用书本上所学的文化知识，去解决现实生活中的问题，不但训练了学生们自己的实践水平，而且进一步在某种意义上也增加了同学们发现问题的意识。物理教学的重要构成就是实验,在中学的物理课堂上增加一些实验有助于提高学生们的学习热情，进一步提高素质教育效果，很多研究说明，学习的兴趣是学习效率的推动力，兴趣就是最好的老师，中学物理老师可以在初中物理实验里增加一些趣味性实验，在做实验的进程里提高学生对物理学习的广泛求知欲，进一步提高了学生的创作包括创新的水平的提高。然而，在初中当下的物理教学中，依旧存在着实践与理论脱节的情形。有些教育偏重理论教学，学生的自我实践能力被大家忽略，导致学生实践能力不强，思维狭窄。因此，我们可以通过物理趣味实验的学习，锻炼学生各方面的能力，尽快进入真正的素质教育。

六、教师应充分了解STEM教学体系，在物理课堂上渗透理念

STEM教育体系的理念就是重视工程学和技术的融合。物理老师应该建立思维应用，了解认识到物理知识和技术应用的重要性，能够立足于课堂教学，让学生理解物理知识，促进物理应用思维。并且教师要做到挖掘教材中的有关工程的素材，备好每一堂物理课，建设出与生活、实践和工程技术相结合的丰富多彩的课堂，从物理来源于生活的理念中激发学生学习物理的热情。

人教版物理课本中,联系我们的声音在生活中通过不同的物理实验,让学生去探索如何产生声音,如何判断固体、液体,在真空中声音的传播方式,让学生参与实验的经验,观察和分析实验现象,使用的设备来探索,提高知识和技能,培养工程意识。当我们知道了声音怎样产生的，就在生活的场景中引导人们把开水倒进暖瓶里。暖瓶里水的音调变得越来越高。通过学生的经验和相关资料,我们让学生理解,在倒水过程中,由于空气柱越来越短，振动的越来越快，空气柱的频率增大音调升高。在这次实验探究中，让学生感受发现科学的乐趣。在探究声音响度与振幅的关系时，我们可以让学生触摸自己的喉头，第一次和同桌小声说话，第二次大声喊同桌的名字。这两只手有什么不同?我们还可以把鼓放在桌子上，在鼓的顶部放上碎纸片、碎米粒等，用不同的强度敲鼓，观察米粒跳跃的高度。从这些现象出发，分析了声音变化与振幅的关系。物理学是实践性和实践性的。特别是在初中物理课上，教师应拓宽教学视野，启发学生的工程思维，让学生从实验经验中展现物理概念。

结束语

将STEM体系结合物理应用到教学实践中是一个新的进步，在教育过程中，教师不仅要传授学生知识，更要让学生提高实践能力，能够动手操作，自己解决遇到的问题。STEM体系在教育中的应用主要体现了物理教育的研究方向，鼓励学生运用数学知识和理科思维来解决问题，应用多维模型来构建物理模型，在科学技术方面丰富教学资源，让学生得到更好的学习环境，在我国物理教学中，不断渗透STEM教育。希望本文的以上内容能够为相关工作者提供帮助，从而促进我国初中物理教学水平的不断提升。

参考文献：

[1]王佳伟. 基于STEAM的初中物理实验设计及实践[D].宁夏大学,2019.

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[4]史颜君. 基于STEAM理念的初中物理课程设计研究[D].广西师范大学,2017.