STEM教育理念在初中物理教学中的实践策略

汪波

摘要：近年来，STEM教育作为一种新兴的教育模式，得到了广泛关注。STEM教育融合了科学、技术、工程和数学等学科，以提升学生的创新能力、解决问题能力与团队合作能力为目标，是人才培养的一种重要方式。文章通过介绍STEM教育理念，探讨了如何在初中物理教学中实施STEM教育，以供参考。

关键词：STEM教育；初中物理教学；实践

随着新课程改革的深入推进，初中物理在传统以理论为主的基础上增加了生活实践内容。STEM教育作为一种面向未来的教育模式，强调学生实践能力和创造思维的提升，帮助学生运用科学原理和工程技术解决实际问题。然而，初中是学生物理学习的入门阶段，学生忙于学习基本的物理知识，在动手操作能力和兴趣的培养上存在一定欠缺。因此，在日常的物理教学中，注重物理知识教学的同时要注重学生的学习方法、学习态度和学习兴趣。教师通过引导学生积极参与实践、鼓励他们思考实际问题，并运用STEM教育理念进行课堂设计，可以有效提升学生的动手实践能力和创造性思维。

1   STEM教育理念概述

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写。它的目标是培养学生的创新思维、问题解决能力和团队合作精神，以应对日益复杂的现实问题。STEM教育的理念源于现代社会的需求和对教育改革的呼声，通过整合具有关联性和交叉性的不同学科，为学生提供跨学科的学习体验。

传统的学科教育主要是在单一专业内展开，学生的跨学科思维和综合能力得不到提升。同时，现实生活中的问题往往是综合性的，需要多学科的知识和技能来解决。因此，STEM教育的理念逐渐形成，旨在提升学生的综合能力，使他们能够运用不同学科的知识和技能解决实际问题。STEM教育有以下四个核心要素。

1.1跨学科整合

STEM教育不是简单地将科学、技术、工程和数学这四门学科并列地教授，而是通过对具有关联性和交叉性的不同学科进行整合，来提供学生的学习体验。STEM教育理念帮助学生学习跨学科知识，提升学生联系和处理问题的能力。这种整合能够让学生更全面地理解和应用所学知识，提升他们的综合思维能力。

1.2实践导向

STEM教育注重实践和动手能力的提升。通过实际的项目设计和实验操作，将理论知识应用到实际情境中，学生能够提升问题解决能力和创新能力。

1.3基础知识和技能的结合

STEM教育注重基础知识和技能的有机结合。学生不仅需要掌握学科的基本概念和原理，而且需要具备实践应用这些知识的技能。

1.4学生主导

STEM教育强调学生的主动学习和自主探究，学生在项目中扮演主导角色，以问题为导向，发现和解决问题的过程就是学习的过程。

2   初中物理教学现状分析

物理作为自然科学学科，在初中阶段具有重要的教育地位。学生通过学习物理，能提升科学思维、观察力和实验操作能力，在学习过程中提高对自然现象的认识，提升相应的解决问题能力。笔者通过对初中物理教学现状进行调研，发现目前初中物理教学过程中还存在一些问题，下面将对其进行分析。

2.1忽视综合能力培养

在对初中物理教学现状调研时发现，一些教师往往过于强调理论知识的讲解，指导学生死记硬背教材中的公式和定理，或者以“题海战术”来巩固理论知识，这种方式使得学生其他方面的素养得不到培养。事实上，物理学作为一门自然科学，不仅仅是让学生积累理论知识，而且要提升学生的综合能力，如观察能力、分析能力、实验能力、创新思维等多个方面。而学生需要通过实际操作才能实现从记住知识到理解知识再到应用知识的飞跃。

2.2实验教学不足

实验教学在初中物理教学中的地位不可忽视。它有助于学生理解较为抽象的物理概念，还能提升学生的动手操作能力，科学探究精神在这个过程中也能得到培养。然而，在实践中发现，部分教师在进行实验教学时仍存在一些问题，导致学生缺乏实践机会，无法真正掌握实验操作技能和理解实验原理。首先，一些教师在进行实验教学时过于依赖教科书和课件，盲目模仿實验步骤，照本宣科，忽略了学生的实践参与。这些教师将实验过程简化成一系列操作步骤的演示，让学生被动地观察，而缺乏主动参与实验的机会。这样的教学方法使得学生无法真正理解实验的过程与意义，只是停留在对实验结果的简单记忆中。其次，一些教师过于追求实验结果的一致性，忽视了学生个体差异性和实验过程的不确定性。他们可能会要求学生按照固定的步骤和条件进行实验，以获得与教科书上相同的结果。这种教学方式限制了学生的创新思维和实践能力发展，使他们只专注于复制实验步骤，而无法从实验中获得独立思考和探索的机会。最后，存在实验设备和材料缺乏问题。由于部分学校条件有限或者师资不足，无法提供充足的实验设备和材料，导致学生缺乏实践机会。教师可能会选择跳过实验环节，转而进行理论知识的讲解，以完成教学计划。这样做虽然节约了时间和资源，但不利于学生提升实际动手能力和培养科学精神。

2.3教学方式单一

教师教学方式的单一也是制约初中物理教学效果的一个主要因素。有些教师过于注重知识点的讲解，而缺乏对学生思维能力和应用能力提升的培养。在教学中，教师大多采用传统的讲授式教学方法，在这个过程中，学生的主动性和创造性没有得到培养，导致学生的兴趣和积极性不高。传统的教学模式以教师为中心，学生处于被动接受知识的状态。这样的教学方式导致学生缺乏自主学习和合作探究能力，对物理学科缺乏兴趣与热情。培育具有创新精神的人才是新课改的目标。目前，部分教师仍然延续传统的灌输式教学方法，导致许多学生失去学习积极性，不能主动参与教学活动，课堂气氛也非常沉闷。

2.4评价体系不完善

评价体系不完善给物理教学带来了一定的困扰。在教学过程中，教师要通过学生的学习情况、参与程度、实践操作等，了解开展每项活动对学生产生的影响，完成教学活动的过程性评价。而现行的评价体系往往偏向于知识的记忆和填鸭式的教学，使得学生只关注分数和答题技巧，没有真正理解和掌握物理知识的本质。在初中物理教学过程中，教师为了完成任务，往往只注重学生的书面考试成绩，而忽视对其实践能力的培养。在进行实验教学时，教师可能会盲目模仿教科书中的操作步骤，只是简单地让学生按照指示进行实验。

3   STEM教育理念在初中物理教学中的实践策略

3.1利用STEM教育理念设计课程

首先，在观察力培养方面，教师可以设计一些实验活动和案例分析，引导学生观察周围的物理现象，并提出问题进行探讨。通过这样的方式，学生能够从实际情境中观察到物理知识的应用和实际意义，提升他们的观察力和分析力。教师可利用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。

其次，在实验能力提升方面，教师应多鼓励学生进行实验操作。通过实验，学生可以亲身体验物理现象，并记录和分析实验数据，掌握科学实验的方法和过程，提升实验能力。

最后，创新思维也是提升学生综合能力的重要方面。教师可以引导学生进行课外拓展，鼓励他们自主研究和探索，组织学生参加物理实验设计比赛或者开展小型研究项目，让学生借助所学的物理知识解决实际问题。

除了注重综合能力的提升，教师还应该关注学生的情感价值观的培养。在教学过程中，教师应该注重培养学生的兴趣，激发他们对物理学科的热爱，可以通过生动有趣的实例、故事和科普知识的讲解，激发学生的学习兴趣，并在这个过程中引导学生形成正确的人生观和价值观。

总之，教师在初中物理教学中应该认识到，不仅要关注理论知识的传授，而且要注重培养学生的综合能力和正确的情感价值观。提升观察力、实验能力和培养创新思维，可以帮助学生更好地理解物理知识，并将其应用于实际生活中。关注对学生情感价值观的培养，可以激发学生学习物理学科的兴趣与热情，使其形成正确的人生观和价值观。只有兼顾积累理论知识和提升综合能力，才能更好地促进学生全面发展。

3.2提升学生的实验能力

首先，教师应该重视实验教学，改进实验教学方法。教师可以引导学生参与实验设计和操作过程，让他们亲自动手进行实验。通过自己动手操作，对实验原理有更深层次的理解，同时更加熟悉实验步骤，掌握实验技能。其次，教师应该鼓励学生进行实验结果的分析和讨论，引导他们从实验中发现问题、思考解决方案，并形成自己的实验心得。最后，教师应该积极争取学校和社会资源，提供充足的实验设备和材料，为学生提供更多的实践机会，以充分发挥实验教学的作用。

STEM教育理念是一种先进的教育理念，它将科学、技术、工程和数学紧密结合起来，强调跨学科的学习和实践能力的提升。此外，STEM教育的实施需要多学科的协同与合作，这对于教师来说也是一种挑战。教師通过对当下教育现状的分析，利用STEM的教育理念设计课程，提升学生的实验能力，激发学生学习物理的兴趣，使学生在学习物理知识的同时，能够培养跨学科思维，解决问题并提升能力，感受科学的魅力和乐趣。通过将STEM教育理念与实际教学相结合，调整教学方法和策略，可以满足学生的需求和兴趣。相信我们可以充分发挥STEM教育理念的作用，培养出更多的物理学人才。

参考文献：

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