基于STEM教育理念的初中物理实验教学实践

摘  要：STSE教育理念在初中物理实验课堂中的渗透，有助于学生物理学科素养的培育，能为学生今后物理学习及其他学科的学习奠定基础。文章在阐述STSE教育理念的基础上，分析其在初中物理实验课堂中应用的价值，并提出具体的应用策略，以供同仁参考。

关键词：STEM教育理念；初中物理；实验教学实践

一、基于STEM教育理念的初中物理实验教学实践意义

《义务教育物理课程标准（2022年版）》指出：义务教育物理课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，立足学生全面发展，围绕核心素养，体现科学本质，反映时代特征，注重实践创新。旨在培养有理想、有本领、有担当的时代新人，引导学生认识物质世界的基本规律，形成物理观念；引导学生经历科学探究过程，形成科学思维和探究实践；引导学生关心科学技术发展，具备科学态度与责任，为学生的终身发展和人类社会发展奠定基础。

在初中物理学科教学中推行STEM理念，能够激发高中生的物理实验操作兴趣和热情，优化初中生的实验动手能力，提高高中生自主探究物理知识的意识。高中物理教师要顺应新时代的教学理念，把STEM理念分布运用到日常的教学实践活动中，科学优化、改革创新教学方法，吸引初中生的注意力，激发学习热情，积极参与到物理实验活动中。并且，由于在物理实验中融入了科学、技术等多方面的知识，使物理实验的内容变得更丰富、多元化，使初中生能够更好地融入到物理实验过程中，提升初中生的实践能力和专业技能。

二、基于STEM教育理念的初中物理实验教学实践策略

（一）提升初中学生的物理学习热情

物理学一直被认为是一门神秘而又令人兴奋的学科，许多科学家都投入了大量的精力去探索它，这主要归功于它对于宇宙中许多复杂现象的揭示及其背后的原理。因此，在初中阶段，教师应该重点关注对学生物理知识的传授方法，积极鼓励学生对物理课程产生兴趣，并积极参与物理教学活动。在初中阶段，大多数学生要在有限的课堂时间内完全掌握教师所讲的物理知识都会感觉到困难。但是，通过STEM教育理念的引入，物理教师就可以更好地帮助学生掌握比较困难的物理知识，并且通过STEM教育提供的科学观点和方法，帮助学生更好地应对日后学习上的挑战，同时还能够培养学生乐观的态度以及创新的精神，从而更好地实现学生物理核心素养的发展[1]。当教师进行《走进实验室》的教学时，教师需要注意的一点是，这个课题涉及到初中物理的基础知识。因此，教师需要采取适当的授课方法，让学生第一时间就对物理知识的学习感兴趣。为了使学生从一开始就对物理产生兴趣，教师应该提供更多的有趣的课程内容，例如，教师在教学中可以通过一些有趣的实验来揭示物理的秘密。在"燃烧"的实验中，教师要使用的是两根长短不一的蜡烛，并使用火柴进行点燃。然后，教师要向学生提出一个问题来探究蜡烛的燃烧顺序，即那根蜡烛燃烧的快一些？大多数人都会认为较短的蜡烛先熄灭。教师在此基础上在向学生提出一个问题，如果将两个玻璃罩放在两根蜡烛上，你们认为哪一根蜡烛会先熄灭，以及它们之间的关系是什么？教师在学生们对这一问题的意见不断产生分歧时，要及时采取实践行动，将玻璃罩放在蜡烛上，让学生们亲身观察实验的结果。结果发现，较长的蜡烛先熄灭，这养的结果让学生们感到非常的惊讶，他们无法理解这一现象的原因，从而勾起了学生对物理学习的好奇心。教师通过让学生参与这些探索性活动的方式，可以使学生充分挖掘自身的潜能，并且能够有效的将数学和科学的理念融入到日常的生活当中，除此之外，还能让学生思维变得更加灵敏，从而获得双赢的结果。

（二）以生活经验为引领，引导学生主动探索探究

生活经验是学生学习的重要财富，在物理实验教学中，可以将其为引子，引导学生探索、发现。学生在生活中的感悟、体验和认知，能够影响学生对于实验的认知，也能通过生活经验和实验结果的冲突，达到一种良好的体验和情感迸发的过程[2]。在课堂引入过程中，教师可以以生活中常见的内容，让学生主动体验、感悟、认知，激发学生探索发现的心理。例如，在学习杠杆原理的时候，教师就可以通过影视作品或历史文物来让学生了解到物理在生活中的妙用。如在《指环王》中，“米纳斯提里斯保卫战”中的投石机大战就应用了杠杆原理，而在三国时期的官渡大战中，投石机也曾经出现过曹军打败袁绍的“霹雳车”，就是我们常说的投石机，而这也合理地诠释了物理学中的杠杆原理。那么，杠杆原理为什么会让投石机拥有这么大的威力，它的平衡条件是什么？通过探究这些知识点，让学生参与到物理实验教学中来，才能激发学生对于探索发现的积极性。

（三）做好评价反思，提升学生核心素养

教师需要建立在STEM教育理念之上，整体分析教学设计是否对于学生的科学素养、技术素养、工程素养有一定的提升作用，通过对物理自主实验过程进行评价总结，分析STEM教育下学生是否具有主动参与到实验中的积极性、是否具有灵活处理实验结果的能力。在整体评价之后，分析所确定的实验方案是否切实可行，最终通过科学的反思和反馈，让学生习得更多的知识点，提升学生的学习素养。物理实验的设计不能拘泥于课本，而是需要引导学生在创新的实验中收获成长，很多物理实验都是为了得出结果而实验，很容易就将实验变得枯燥乏味，教师可以将创新思想融合到实验教学中，引导学生创新思维，通过多元化的实验，激发学生的学习积极性[3]。如在学习电磁铁和自动控制相关内容的时候，教师可以带着同学们一起去制作简易的电磁铁或设计自动控制的小发明，这样在开阔学生眼界的同时，还能让学生更好地理解物理原理，提升物理学习效能。

结束语

综上所述，在STEM理念下，学校和教师要着重培养学生的综合能力，顺应新时代的教育思路和理念，把STEM和物理实验学习进行有效整合，提高物理实验课堂的教学质量和效率，激发学生的学习热情，提高学生的动手动脑操作能力。高中物理教师要改革创新教学方法，在开展物理实验课堂时，把学生作为课堂的主体，让学生进行实验演示，创设合适的物理实验情境，并充分懂得运用智能化设备进行实验演示，利用多种形式，提升初中生的学科综合素养，提高物理实验学习能力。

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，2022，38（02）：117-121.

[2]蒋轲.融合STEM理念的初中物理教学实践探索[J].数理天地：初中版，2022，31（24）：88-90.

[3]江燕.基于STEM教育理念探究初中物理课堂教学策略[J].教师，2022，28（20）：84-86.