渗透STEM理念，融入物理创新思想

潘春梅 邓德坚

[关键词]创新思想;STEM理念;初中物理;新课改

STEM理念是科学、技术、工程和数学这几个英文首字母的缩写，结合学科特点又可了解到物理是一门科学学科，物理学在技术和工程上的应用更是数不胜数，且物理又需要应用数学工具。因此，从这一理念出发，展开对学生的教学，培养学生的综合能力，使学生可以高效解决生活中遇到的问题，实现促进向学生长远发展的终极教学目标。笔者对如何渗透STEM理念，融入物理创新思想与同仁交流。

一、加强实验指导，融入科学理念

实验是体现物理学科神奇与魅力的一项有效途径，可以引发学生的好奇心，更能够展示物理是认识世界、解释自然界客观规律的一门科学学科。但是在以前的教学活动中，教师为了加快教学进度，没有让学生亲自操作实验，又或者因为教育资源匮乏，没有开启实验活动的教学。但是在新时期的教育环境下，身为新课改下的初中物理教师，必须要转变自身的教学思想，结合丰富的教育资源加强对学生的实验指导，实现STEM理念中科学教育的渗透，让学生面对物理知识学习有愈来愈浓厚的兴趣，从而更好地将初中物理教学活动开展。例如，于《探究凸透镜的成像规律》这堂课的教学活动当中，首先，笔者通过显微镜、投影仪等画面让学生感受透镜的应用，从而感受到物理趣味性，产生探究凸透镜成像规律的欲望。然后，我将学生划分成学习小组，对学生提出了探究实验的步骤，要求学生合作探究凸透镜成像的虚实、倒正、大小与发光体位置的关系（如图一所示）。在实验过程中观察学生的操作，通过恰当点拨加深学生对凸透镜成像规律的理解，使学生体验到科学探究的全过程和科学方法，培养学生从物理现象中归纳科学规律的技能，有效渗透STEM理念中的科学教育。最后，本人对学生强调实验活动的进行对理解物理知识的重要意义，和学生共同谈论操作实验的体验。这样，在实验活动中加强对学生的合作指导，STEM理念中的科学教育便顺利在课堂中渗透，使得物理学科的魅力被学生充分感受到，促进初中物理课堂教学的有效开展。

二、播放直观画面，融入技术新思想

通常情况下，物理学科的技术难以在课堂上有更加突出的表现。但是在科技时代的环境下，丰富的教育资源已经让教师不再受时间与空间的限制，物理知识的作用也能够于课堂之上放大，让学生对物理有更加强烈的学习欲望。因此，身为新时期初中物理教师的一员，将多媒体技术在课堂上应用是我们必须要具备的教学技能，从而结合教材播放与教学内容相契合的直观画面，以此将STEM理念中的技术教育融入在课堂当中，最终促进学生对所学知识的理解，呈现出精彩的初中物理课堂教学质量。

例如，在引导学生学习《认识压强》这部分内容时，首先，我以多媒体技术播放了压力的作用效果图，让学生感受到了神奇的物理现象，使学生对物理技术充满了学习和探究的欲望。然后，本人引导学生回忆重力的相关知识，在对比当中引导学生理解了压力，受力面积和压力作用效果的关系。（如图二所示）从而为后续压强的教学活动奠定了基础，从而于直观画面之下引导学生学习了压强的计算公式。之后，本人以“快问快答”的形式展开随堂检测，使学生通过四个习题“压力的方向总是竖直向下的;压力的方向总是垂直于支持面的;物体的重力越大，对支持面的压力一定越大;压力大，压强一定大”展开判断，从而使学生加深对压强概念的印象，进一步使学生的物理思维得到发展。最后，本人引导学生整理了压强的作用效果跟什么因素有关，希望学生认识到压强对人类生产生活的影响。这样，通过应用多媒体技术将直观画面播放，集中了学生的课堂学习精神，科学融入STEM理念中的技术教育，加深了学生对所学知识的理解，取得了初中物理课堂教学质量的改善。

三、联系实际背景，融入工程新思想

STEM理念教育中的工程教育其实与技术教育是同一目的，都是要在尊重自然规律的基础上改造世界、实现人与自然和谐共处。所以在物理课堂活动当中，更重要的是培养学生的创新思维与实践能力。因此，了解联系实际背景是新课改中提出的具体教学要求，同时认识到生活元素的融入与物理教学之间的关系，从而联系与教材相关的实际背景，融入STEM理念中的工程教育，使学生以更好的能力去适应未来社会生活的发展，提升初中物理课堂教学质量。

如在引导学生学习《认识浮力》这一节时，首先，我以多媒体技术呈现人类应用浮力知识大型工程，让学生感受到浮力的现实应用价值，引发学生了解浮力是怎样产生的情感。然后，结合学生已有的知识储备，结合简单的生活现象制定物理小实验，带领学生展开理论推导，从而帮助学生了解浮力是怎样产生的，又引导学生将与浮力大小的相关因素进行归纳，使学生在这堂课当中对控制变量法又有了进一步的熟悉。之后，我为学生介绍了浮力在日常生活中的应用，希望学生可以通过物理知识在生活中做一些趣味实验，逐渐发展自身物理核心素养。最后，我向学生强调了手脑结合的学习习惯，组织学生之间互相交流“物理为人类的生活所带来的积极影响”。这样，通过联系实际背景，体现物理学科价值，融入STEM理念中的工程教育，培养了学生的应用能力，提高了学生的社会适应力，大大提升了初中物理课堂教学质量。

又如，在远洋轮船的船舱外面上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重”线，如图三所示。让学生理解轮船和物体在液体中浮力的大小与“物体浸在液体中的体积”的关系。理解“漂浮”“悬浮”和“上浮”以及“下沉”的关系。

四、結合有效问题，融入数学新思维

数学是解决物理问题的重要工具学科，例如物理学中密度的计算、质量和体积的测量，电阻的计算、电压和电流的测量，这都是需要用数学工具来解决的物理问题。因此，作为初中物理教师，应当懂得在新课改中更新自身的教育观念，避免在新时期的课堂当中对学生实施题海战术，而是要根据学生的认知水平结合有效问题授课，使学生以活跃的思维参与到探究问题的过程中，让学生感受到数学与物理之间的紧密联系，从而完成将STEM理念中的数学教育在物理课堂中渗透，培养学生学科融合的意识，提高学生的综合学习能力，实现初中物理课堂教学的有效性。

如在引导学生学习《长度和时间测量的应用》这部分内容时，在初始学习环节，我对学生抛出了很简单的问题：刻度尺是如何将物体的长度测量的？以此使学生初步感受到物理课堂中数学知识的存在。长度换算有什么特点？请同学们总结一下，引导学生发现规律，归纳总结，并用自己的语言表达出来（如图四所示）。接着，我结合教学目标向学生提问道：“假如我们要测量一张纸的厚度和曲线的长度有什么方法呢？用刻度尺还能够解决问题吗？”然后，我根据教材内容和学生共同探讨长度测量的特殊方法，使学生领会了累积法和以直代曲的数学思想。之后，我引导学生观察量筒的刻度与量杯的刻度，引入了形状不规则的物体，让学生通过实际操作进行测量，使学生懂得了如何读数，培养了学生以量筒和量杯测量固体或者液体体积的实践能力。最后，我引导学生了解自己身上的“尺”和“表”，培养学生的转化思想，使学生深刻感受到数学与物理之间的紧密联系。让学生之间互相谈论这堂课的学习收获。这样，通过结合有效问题授课，刺激了学生的探究兴趣，活跃了学生的数学思维，在STEM理念下顺利融入了数学教育，增强了学生用数学工具解决物理问题的实践能力，大大提升了初中物理课堂教学的有效性。

综上所述，面对新课程改革的教育环境，改变教学思想是每一名教师都应当具有的意识，以在与时俱进的课堂环境中促进学生的进步与成长。因此，身为一名初中物理教师，要有对STEM理念的充分了解，在物理课堂当中对学生加强科学、技术、工程、数学四个方面的教育，以有效的策略培养学生的文化素养，发展学生解决实际问题的能力，助力学生全方位发展，实现最精彩的初中物理课堂教学效果。

参考文献

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