STEM教育与初中物理教学融合探究

摘 要：基于初中物理学科特点，新课标中要求教师在组织和开展初中物理课堂教学时，不仅仅要关注学生的物理基础知识，还应关注学生的科学思维能力、创新能力、实践操作能力以及科学的态度和探究精神等。这与STEM教育理念不谋而合，旨在实现学生的全面发展。基于此，面对初中物理学科素养下的教学要求，教师在组织和开展课堂教学时，可将STEM教育融合到初中物理课堂教学中，不断提升初中物理课堂教学效果。

关键词：初中物理;STEM教育;学科素养;科学思维

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）05-0041-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.05.020

素质教育背景下，STEM教育理念得到了前所未有的重视。STEM教育理念源于20世纪80年代，是为了解决科技人才缺乏这一现状，而提出的全新人才培养模式。具体来说，STEM教育将科学、技术、工程和数学这四个学科集中起来，在进行相关人才培养的过程中，不仅仅要向学生传授相关的理论基础知识，还要关注学生的综合思维状况，旨在提高学生的创新、逻辑思维能力等。基于初中物理的学科特点，在核心素养的要求下，物理学科还承担着培养和发展学生科学思维能力、创新能力、实践操作能力、科学态度的重任。

一、初中物理课堂教学现状分析

（一）传统教学理念根深蒂固

目前，许多教师对师生的角色定位不够精准，依然将自己作为课堂的主导者，丝毫没有关注学生的主体地位，没有结合学生的实际情况，确定教学目标、制订教学计划、布置课后作业，难以满足学生的学习需求。同时，受到应试教学理念的束缚，部分教师常常在课堂上滔滔不绝灌输理论知识，忽视了学生思维、探究、创新和实践能力的培养，致使课堂教学效果大打折扣，难以落实物理核心素养下的教学要求[1]。

（二）过分关注理论知识，忽视了综合能力培养

按照初中物理核心素养的要求，教师在组织和开展课堂教学时，不仅仅要关注学生的知识掌握情况，还要关注学生的能力发展、情感价值观的培养。但是在调查中发现，部分教师常常将重点集中在理论知识讲解中，指导学生对教材中的公式、定理等进行死记硬背，或者借助题海战术以完成理论知识的巩固。而针对学生其他方面的素养，则关注不够，甚至认为其可有可无。

（三）课堂教学严重碎片化，缺乏整体建构

面对初中物理核心素养的要求，教师在组织和开展课堂教学时，必须关注学生知识的整体建构。但是在研究中发现，课堂教学出现了严重的碎片化现象，导致学生的物理知识散乱，没有形成一个系统化的知识体系。这种现象不仅严重制约了学生知识与技能的提升，也制约了学生其他能力的发展。

（四）过分关注理论知识，忽视实践能力

基于物理學科的特点，教师不仅仅要完成教学目标，还应立足于物理学科的实践特性，积极开展物理实验等，引领学生在实践操作的过程中通过观察、思考和总结等，深化所学的理论知识，并逐渐提高自身的实践操作能力。但在调查中发现，部分教师受到传统教学理念的制约，将重点集中在理论知识教学中，忽视了物理教学中实践能力的培养，致使课堂教学效果不佳[2]。

二、STEM教育与初中物理教学融合策略分析

（一）围绕STEM理念，精心设置课程

STEM理念下，教师更加关注学生创新意识、知识应用能力、问题解决能力的培养，且STEM理念的核心就是跨学科。在新课程改革下的初中物理核心素养下，教师必须更加关注学生的探究素养、科学思维、实践能力、创新能力的培养。基于初中物理课堂教学中学生所学的知识不够系统、与现实生活不够贴切的现状，教师应依据这两个方面的要求，对课程进行重新设置。（1）教师在进行课程设计的时候，关注点不能集中在理论知识上，还应将教学的关注点，集中在物理学科所有知识上，或者与其相关的科学、技术、工程和数学等学科上，引领学生在相互结合的学科知识学习中解决实际问题，或者完成新产品的设计等，真正提高学生的综合能力。（2）基于初中学生的年龄特点、认知特点等，教师在对课程进行优化设计时，还应关注教学内容的趣味性。这就要求教师应将物理课堂上的知识进行转化，使其成为一个个有趣的问题，据此引导学生对其展开思考，利用所学的知识对其进行解决。

（二）结合STEM理念，激发学生物理学习兴趣

兴趣是最好的老师，也是促进学生开展学习的原动力，可真正实现学生从“要我学”到“我要学”的转变。基于此，如何激发学生的物理学习兴趣，促使其积极主动参与到课堂学习中，始终是教师关注的重点。教师可以灵活运用STEM教育理念，将物理知识与其他学科的知识进行有机整合，给学生设计生活化的问题、生活化的场景等，最大限度唤醒学生物理学习兴趣，引领学生利用所学的数学、科学等知识，思考、分析和解决问题。如此，不仅提升了初中物理课堂教学的趣味性，强化了学生的物理学习动机，也促使学生在思考、分析和解决问题的过程中提升自身的综合素养。

（三）融入STEM理念，培养学生的思维能力

新课程改革的背景下，教师不仅仅要关注学生的物理基础知识掌握情况，还要促进学生思维能力的发展。而要实现这一点，教师必须彻底转变传统的“灌输式”教学模式，给学生营造良好的氛围，科学设计具有探究价值的问题，引领学生在思考问题、分析问题和解决问题的过程中逐渐提高自身的思维能力。STEM教育理念下，不是为了指导学生完全学习技术，不是引导学生在学习中逐渐成为职业的技术人员，而是促使学生在思考、实践的过程中逐渐提高自身的思维能力。基于此，教师在优化课堂教学时，可结合STEM理念，结合初中物理教学内容、教学目标等，科学设计一些小活动，引领学生结合所学的知识，对其展开思考，并尝试动手解决。在这一过程中，教师还要引导学生加强观察，并思考为什么会出现这种现象，如何进行解决。经过长时间的训练，不仅仅能够唤醒学生的物理学习兴趣，还能促使学生在思考的过程中逐渐促进思维的发展，更好地落实核心素养下教学目标。

（四）结合STEM理念，开展实践活动

面对初中物理核心素养下的教学要求，教师在组织和开展课堂教学的过程中，不仅要着眼于理论知识的灌输、解题技巧的提升上，还要关注学生实践操作能力的培养。基于STEM理念的内涵，教师在借助物理课堂教学培养学生实践操作能力的过程中，可依据物理教材中的内容，融入学生实际生活中的素材，将其转化为真实的问题。接着，以问题作为引导，引领学生结合所学的多个学科知識，对其展开思考、分析和解决。如此，即可最大限度地提高学生的实践操作能力。另外，在STEM理念下，教师还应关注物理实验教学，不断提升物理实验的真实性、可见性和科学性，在保证安全的前提下引领学生积极主动地参与到物理实验中，促使学生在实验操作中强化知识，提高能力。

（五）融入STEM理念，在交流中拓展知识

面对核心素养下的初中物理课堂教学要求，教师在优化课堂教学方案时，还应紧紧围绕STEM理念的要求，改变自己在传统课堂中的主导地位，使自己逐渐成为课堂教学活动的组织者、引导者和促进者，并与学生合作，共同参与到知识的探究学习中。同时，在STEM教育理念下，由于体现了不同学科知识之间的整合，学生在开展学习的过程中难免会形成不同的方案、得出不同的结论。面对这一现状，教师不能一概而论，要引导学生围绕问题展开讨论和交流，通过讨论形成一致的答案，最终对自己的方案进行补充和完善。需要说明的是，教师要充分发挥自身的引导价值，鼓励学生畅所欲言，将自己的观点和想法表达出来，同时还要仔细倾听他人的观点，并对其展开补充和完善。如此，不仅仅体现了STEM理念下教育的开放性，也促使学生在交流中拓展了自身的知识面，激活了思维的发展，真正落实了核心素养下的物理教学要求。

（六）以STEM理念为指导，开展科技实践活动

核心素养要求下，基于物理学科的特点，教师不仅仅要关注学生的物理基础知识，还应在教学中培养学生的科学态度、科技创新思维等。而STEM教育则是以科学、技术、工程和数学为基础，借助一系列的实践活动，促进学生科学思维能力、创新能力的发展。这与核心素养下的初中物理教学要求不谋而合。基于此，教师要紧紧围绕STEM教育理念的要求，组织开展课内课外、校内校外、线上线下相结合的物理科技实践活动，或者积极开展科普日活动、科技社团活动等，引领学生在“做中学”“做中思”，促使学生在科技活动中逐渐形成初步科学思维和态度等。在这一过程中，为了保障科技实践活动的顺利展开，教师还应给学生提供丰富的网络资源，并将活动的主动权移交给学生，给学生营造出良好的活动氛围，促使学生在“提出问题、思考问题、体验实践和解决问题”的过程中，达到既定的教学目标。

三、结语

综上所述，素质教育背景下，STEM教育理念以其显著的整合性质，适应了未来教育行业的发展。新课程改革背景下，培养和发展学生的物理核心素养已经成为物理课堂教学的关注点。基于此，教师必须立足于STEM教育理念和物理核心素养之间的内在联系，在STEM教育理念的指导下精心设计物理课堂教学，将两者有机融合起来，不断提升初中物理课堂教学效果，真正提高人才培养质量。

参考文献：

[1]   庄苹.基于stem的初中物理教学研究[J].文理导航（中旬），2021（3）：45.

[2]   王莉.基于STEM理念下构建高效初中物理教学的思考[J].读写算，2021（6）：79.

作者简介：赵斌（1970.2— ），男，汉族，甘肃武威人，中学一级，研究方向：中学物理教育。