STEM理念下初中物理实验教学策略

引言

随着新课程标准的推行，初中物理课堂面临全新的改革。物理课堂不再以学科知识的传授为主，而是回归育人的本质，促进学生物理学科核心素养的发展。STEM 理念是融合性教学思想的重要体现，其在初中物理实验课堂中的应用能打破学科限制，为学生提供开放性的实验探究环境，使学生能综合运用所学知识设计、操作与分析实验内容，深度内化物理概念、原理及规律，并将实验所得知识应用于解决社会问题中。STEM 理念强调不同学科之间的联系，为学生搭建构思及操作物理实验的知识框架，有利于学生深入理解物理知识的本质，拓展物理实验教学的深度。

1STEM 教育的内涵

STEM 教育是一种强调跨学科整合、教学实践及思维创新的教育模式，其中涉及的四个学科并不是相互孤立的，而是相互联系、相互渗透的。通过学科之间的融合，培养学生解决实际问题的能力，为学生科学素质的提升提供助力[1]。从初中物理教学情况来看，STEM教育的内涵主要体现在以下几方面。第一，跨学科融合。教师应将物理知识与其他学科、专业知识进行有机融合，引导学生从不同角度理解物理现象，形成完善的知识体系，进而拓宽学生的知识视野。第二，强调实践操作。教师可组织项目实践学习活动，让学生在参与实际项目的过程中深化对知识的理解，学会借助物理知识解决实际问题，体会物理知识的实用性，提高物理学习水平。第三，强调团队合作。在STEM 教学中，教师应对学生进行科学分组，共同完成物理学习任务，让学生通过团队协作学会沟通，锻炼学生的团队合作能力。第四，以学生为中心。教师应根据学生的学习需求设计物理教学活动，创设富有趣味的教学情境，并给学生提供足够的自主空间，让学生在发现问题、提出假设、设计并完成实验、分析结果等环节中培养自主学习能力，发展探究精神。

2STEM 理念下初中物理实验教学开展策略

2.1 创设生活情境，引导实验构思

物理在现实生活中有着广泛的应用。教师要从生活视角出发，创设真实生动的课堂情境，引发学生对物理实验的深度思考。教师要抓住实验内容的重点，构建物理知识与现实生活的联系，引入日常生产生活中与物理相关的科学现象，激发学生的实验探究兴趣。教师要以生活情境创设问题，引导学生细致观察科学现象，运用物理思维探究科学现象的本质。通过布置真实的生活情境，鼓励学生自主构思物理实验，深入探究运用物理实验解释科学现象的方法。以物理八年级上册“光的折射”为例。教师组织学生通过实验的方式探究光的折射特点。实验开始前，教师首先利用多媒体展示生活中常见的折射现象，如往盛有半杯水的杯中插入一根筷子；人们伸手去摸河中看到的鱼；站在河岸上的人看到的水底似乎很浅，但踏入水中时却发现水比看到的要深得多。随后，教师提出问题：“结合生活经验观看视频，你们发现了什么现象？”在问题的引导下，学生发现水杯中的筷子看上去好像折断了；人们无法摸到河中的鱼；踏入水中时会发现河水比实际看到的深……接着，教师提出具有引导性的问题：“如果筷子全部浸入水中，它看上去是直的还是弯的？潜入水中时，你能否直接拿到在水中看到的物体？”通过思考，学生可以总结出：观看同一介质内的物体时，不会出现“所见为虚”的现象。结合以上结论，教师引导学生大胆假设：“视频中的现象产生的原因是光从一种介质射入了另一种介质，在不同介质中光的传播路线发生了变化。”由此，教师指导学生构思如下物理实验思路：研究光线从一种介质射入另一种介质，再改变光的射入角度，观察并记录射出的光的偏折变化，具体研究光的射入角度与偏折变化的关系，得出光的折射特点。

2.2 注重实验设计，培养创新思维

在 STEM 教育模式下，初中物理实验教学的焦点应放在实验规划阶段，让学生参与实验的规划，以此提升他们的创新意识和实践技能。教师应激励学生依据实验目标和所学知识，独立制定实验计划，挑选适当的实验设备，确立实验步骤。在实验规划阶段，教师应指导学生预想实验中可能遇到的问题，并探索解决之道，以此锻炼学生的问题解决技巧和创新思维。比如，在开展“探究杠杆平衡原理”的实验时，教师可以先向学生介绍杠杆的基础理论和平衡条件，接着引导学生思考如何通过实验来证实这些理论。学生可以自行制定实验方案，包括选择适当的杠杆、挂钩码、调整平衡点等。实验过程中，学生需观察实验现象，记录数据，并进行分析处理。通过实验规划和操作，学生能更深刻地理解杠杆平衡原理，同时增强创新思维和实践能力。

2.3 落实针对性指导，强化实验操作

教师要为学生提供自主探究的平台，并对学生的自主实验进行监督指导，确保学生实验设计与操作的准确有效。每位学生对物理实验均有个性化的见解，在实验过程中会遇到不同的问题，教师要通过旁观、巡视等方式监督学生的实验操作过程，发现学生实验操作中的不足，以恰当的方式启发学生的深度思考，纠正学生实验操作过程中的偏差，给予学生针对性的实验教学指导，强化学生的实验操作。

结语

总的来说，STEM 教育观念为初中物理实验课带来了全新的视野与手段。教师通过构建贴近生活的场景、强化实验方案设计以及实施有针对性的辅导，成功点燃了学生实验的热情，促进了他们的创新意识和实际操作技能的培养。面向未来的教学，教师应持续挖掘并运用STEM 理念指导下的初中物理实验教学方法，力求提高教学质量，为学生综合素质的提升打下坚实根基。同时，我们也期待更多教育从业者对STEM 教育给予关注并投身实践，携手促进教育的持续发展。

参考文献：

[1]徐婷，徐萌.STEM 教育理念下的初中物理实验教学研究[J].吉林省教育学院学报，2022（2）：117-121.

[2]张靖红.STEM 教育理念下的初中物理教学策略[J].教育界，2021（39）：55-56.

[3]管锰.STEM 教育理念下初中物理实验教学的思考[J].名师在线，2021（18）：40-41.

[4]李春梅.STEM 教育理念下初中物理实验教学路径探析[J].云南教育（中学教师），2021（4）：20-21.