STEM教育理念下初中物理实验教学的思考

管 锰

（江苏省泰州市口岸实验初级中学，江苏泰州 225300）

引 言

物理是初中课程中较为重要的一门学科，该课程的实践性较强，所以教师在教学过程中不仅要传授理论知识，还要引导学生通过实验观察进行理论论证。STEM教育理念要求教师转变传统教学方法，通过有效的手段来提高学生的综合能力和素养[1]。因此，如何有效地将STEM理念落实到初中物理教学中是教师应当思考的问题。本文以实验教学为例，探讨了STEM教育理念在初中物理教学中的运用。

一、立足学生实际，促进认知规律发展

在新课程改革背景下，初中物理教师在教学中应立足于学生实际，从学生的角度出发，转变陈旧的教学思想，明确自己的角色定位，从而有效促进学生认知规律的发展。在开展实验教学时，教师要强调理论知识的全面性，使学生在具体的实践过程中学到更多的物理知识。很多初中生表示物理是一门很难理解和掌握的学科，常常在课堂上听不懂教师所讲的内容。因此，教师在开展课程教学前，要梳理整个教学脉络，引导学生对文本进行深入解读[2]。

例如，在教学“光的折射——透镜”这一章节内容时，教师要以培养学生的物理核心素养为教学目的，引导学生在实际操作的过程中开动脑筋，学习丰富的物理知识并提高物理实践能力。在开展课堂教学活动之前，教师应深入了解本班学生的具体情况，分析学生的接受能力、理解能力及学习水平，从而引导学生掌握物理知识概念。在课堂上，首先，教师引导学生了解什么是透镜，并利用相机拍照的方式，让学生观察照片中的物体与现实中的物体之间的差别，同时设置问题：“请同学们说一说，为什么现实中的物体比相片中的物体大呢？”通过问题引发学生的思考，使学生对“透镜成像”有一个新的认知。其次，教师向学生详细介绍相机的成像原理及相机的发展历程，以激发学生的物理学习兴趣，培养学生自主学习能力和科学素养。最后，教师要求学生制作简易模型，激发学生的团队合作意识，培养学生的探究能力和工程素养。在小组合作学习过程中，学生能够不断完善自我，促进交流。STEM教育理念倡导为学生提供一个充分展现自我的舞台，促使学生积极地表达自我观点。而开展小组合作学习正好符合这一要求，能有效调动学生学习物理的主动性，培养学生的创新精神。学生在操作相机对焦时，能够利用对焦技术拍出更美丽的照片，提升其艺术素养。同时，学生在分析和计算凸透镜与光屏之间的距离时，能够指出凸透镜缩小像和光屏距离之间存在什么关系，还会运用到一些数学思维，这有助于提升学生的逻辑能力，促进学生认知能力的发展，进而达到STEM教育理念的要求。

二、创设教学情境，制订合理的教学计划

新课程改革明确提出，教师在教学过程中应以学生为主，在课堂上充分发挥学生的主体性。因此，在初中物理教学中，教师不仅要重视学生的学习成果，也要注重学生的学习过程，积极创设教学情境，营造良好的教学氛围，激发学生对物理知识的学习兴趣，从而有效培养学生的探究意识，提升学生的实践能力[3]。学生在学习过程中不能只是被动地接受知识，教师也不能强制将知识传授给学生，否则，不仅不利于学生的发展，甚至会适得其反。因此，初中物理教师要制订合理的教学计划，创设恰当的教学情境，设计有针对性的问题来引发学生自主思考，使学生在主动探究的过程中理解所学知识，掌握实验方法和操作步骤，进而提高物理学习效率。

例如，在教学“测量物质密度”这一节时，首先，教师引导学生回顾上节课所学的与密度有关的知识，学生通过回顾了解了密度的运算公式为ρ=m/v。其次，教师通过提问来创设教学情境：将鹅卵石放入装满水的量筒中，如何计算鹅卵石的体积？教师还可以借助“阿基米德与金冠”的故事，传授给学生通过排水求体积的方法，以具体的实验操作加深学生对物体密度的印象。需要注意的是，教师在将鹅卵石放进量筒时要轻拿轻放，读量筒上的数值时，眼睛要与凹液面最低处平视，通过实践得出鹅卵石的体积为量筒加入鹅卵石后的水的数值减去量筒中原有水的数值。创设教学情境的目的是让学生在学习过程中获得更加真实的感受，因此，教师在创设教学情境的过程中要立足于实际来设计相应的教学活动。这一做法既符合STEM教育理念，又能够有效激发学生的物理思维，加强学生对物理概念的认知，同时有助于学生将课堂所学的知识运用于实际生活中，丰富学生的学习体验，提高学生对实验操作的兴趣，从而有效提高学生的科学素养[4]。

三、加强师资建设，提高教师的职业能力

笔者通过调查了解到，STEM教育理念在国外比较盛行，且理论也相对完善，而我国对于STEM教育理念的研究比较晚，发展相对来说也不成熟。对物理教师来说，在STEM教育理念下开展初中物理实验教学是一项全新的挑战，对教师自身的要求更高，不仅需要教师深入了解STEM教育理念，也要熟练掌握整个教学过程[5]。因此，为了更好地促进学生的全面发展，学校应当加强师资队伍建设，对教师进行定期培训，从而提高教师的职业能力。师资建设对学生的发展有着至关重要的作用，针对目前国内外STEM教育理念的发展趋势，学校应加强对教师STEM教育素养的培训，积极发挥出教师的辅导作用，从而打造出高质量的师资队伍，保证物理实验教学的质量[6]。

首先，学校应该积极开设STEM教育课程，并将其纳入对教师的考评中，同时加强实际操练，实现理论和实践的有机结合；其次，学校应该在平时多搜集一些STEM成功教学案例，提升教师对STEM教育理念的认知；最后，学校还应该积极开设与STEM教育理念相关的讲座、论坛、教研研讨会等，加深教师对STEM教育理念的理解，从而获得良好的教学成效。

结 语

总之，STEM教育理念作为一种新的教育思想，能够有效促进师生的发展。从上文的分析不难看出，在STEM教育理念的指导下开展物理实验教学，能更有效地激发学生的学习兴趣，调动学生的参与性，使学生在学习物理理论知识的同时，也能体验到科学探究的乐趣。此外，教师应当认识到，在开展物理实验教学的过程中，应该给予学生更多的时间与空间，充分发挥学生的创新思维和创造能力，使学生在STEM教育理念的指引下获得更好的学习体验，进而促进学生学习效率的大幅提高。