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基于STEM教育理念的高中物理教学策略分析

所属栏目:物理论文 发布日期:2021-12-31 09:21 热度:

   STEM是由科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的英文名称首字母的缩写组合而成的,逐渐发展成了一种教育理念,并能在教育教学中优化学生的思维模式。其表现出了跨学科整合的特点,强调融合多学科的知识并与动手实践操作、基于问题的学习、协作探究等相结合,在实践中表现出学科整合性、真实情境性、问题开放性、动态生成性、回归生活性、实践引导性等丰富的特征。STEM教育理念更注重对知识的运用,将知识运用到实际生活中,与科学理论与科学实践相结合。因此,在这基于此种理念进行人才培养,能够培养出具有高素质的复合型人才。

基于STEM教育理念的高中物理教学策略分析

  一、基于STEM教育理念的高中物理教学特点

  STEM教育理念下的高中物理课堂教学,是在高中物理教学过程中打破学科的界限,将物理与数学、工程、技术等相融合,为学生带来更多的知识体验和多元化的发展路径,从而为培养学生的创新性思维与实践能力打下坚实的基础。因此,基于STEM教育理念的高中物理学科教学,具有教学内容综合性、真实情境性与学生学习合作性这三种特点。

  (一)综合性

  在传统的物理教学中,物理学科是一门独立的学科,与其他学科之间的沟通不强,导致物理学科处于与其他学科脱离的状态,学生在学习中,难以将各学科知识建立起联系,这对于物理学科的学习是不利的。STEM教育理念的引入,则有效地改善了这一教学现状,提高了物理学科学习的综合性。在教学中削弱了学科的独立性与学科概念,有利于实现物理教学的真正意义。在STEM教育理念引入后,物理学科与STEM教育理念下的四大学科建立起联系,提高了学生对于物理学科知识的理解程度和对物理实验操作的掌握程度。

  (二)情境性

  STEM教育理念是将知识运用在实际生活中,因此,在基于STEM教育理念的高中物理教学教学中,教师要创设真实的生活情境、开展高中物理教学实践,这可以更有效地帮助学生理解学科的内涵,对学科知识的理解也更贴合于实际,也能提高物理课堂的真实性,从而促进学生物理学科核心素养的提高。STEM教育理念下的物理课堂具有强烈的生活情境性,能更客观地反映教学情境,从而与生活实际之间建立起内在的有机联系,因此,在物理课堂教学中导入真实的生活情境,可帮助学生加强知识的运用能力,并在实践中将知识内化。

  (三)合作性

  STEM教育理念的引入,为传统的物理课堂教学理念与教学方式的转变提供了契机。基于STEM教学理念的物理教学更加注重学生与教师、学生与学生之间的合作探究,学生与学习资源之间的互动交流,因此,在学习过程中会出现很多的自主、合作和探究过程。在自主学习中,学生会进行深度思考,每一个学生都会承担不同的职责,在合作中完成探究任务,达到深度学习的目的。开展自主、合作和探究学习,既能锻炼学生自身的合作和探究能力,对其勇敢面对以后学习与工作上的挑战具有积极的影响,也是培养高素质人才的重要途径。

  二、基于STEM教育理念的高中物理教学策略

  部分教师在高中物理教学中,依然采用传统的教学理念与教学方式,因此,存在着许多不足,如教学方式与教学内容相对枯燥、知识脱离实际、主要传授理论知识等问题。这些问题的存在,导致物理课堂的教学效率不高,不利于学生的发展与进步。因此,在物理教学中引进STEM教育理念,是改善物理教学现状的重要措施,以下是在教学中运用STEM教育理念的一些措施。

  (一)积极构建基于STEM教育理

  念的第二课堂目前,高中物理课堂依然处于分学科教学状态,学生在物理学习的过程中难以全面地理解并掌握物理知识。因此,在STEM教育理念的指导下,物理教师应及时转变教学观念,在全面理解STEM教育理念的基础上,深刻把握物理课堂与STEM之间的联系,建立起基于STEM理念的物理第二课堂。这能为学生拓展学习技能和提高学业质量提供更多的机会,为学生在物理课堂之外的学习中提供更多的资源,并且,教师通过开展STEM第二课堂活动,还激发了学生对STEM教育理念的学习兴趣,能在帮助学生在加强对数学知识的运用,对其他学科产生学习兴趣的过程中,增强其物理学科素养,帮助其在未来的生活与学习中奠定深厚的基础。例如,在高中物理教学中,在学习“万有引力定律”这一知识后,学生对于天体知识和航天技术十分感兴趣,这时教师可与学生一同进入STEM第二课堂。在第二课堂的学习中,教师向学生提出问题,如“下一次哈雷彗星的出现时间是多少?”教师将问题布置下去,让学生带着问题进行思考,并指导其进行小组合作,共同解决这一问题。教师参与到学生中,与学生相互沟通,引导其结合STEM教育理念,进行资料的查询与严谨的计算,从而推导出准确的计算结果,并在完成探究后,与教师和其他同学分享自己的研究成果。在分享结果后,教师要及时进行引导,延伸知识,如引导学生认识海王星、冥王星等,激发其学习的兴趣,指导其在课后进行自主探究学习,提高学生自身的综合素养。

  (二)开发、丰富高中物理课程资源

  STEM教育理念下的高中物理教学,将传统物理教学中的知识教学转变为方法教学,并且在实际的教学中,教师以实际的工程项目作为教学内容,帮助学生明确学习的主要目标与自身定位,学生不再是知识的被动接受者,而是知识的运用者,学会自主地进行学习资源的整合。在STEM教育理念指导下的物理课堂中,学生可以围绕具体的某个工程项目进行发散学习,因此,教师在进行教学时,必须深入挖掘其蕴含的物理知识,选取合适的课堂教学资源,将这些教学资源和科学工具合理地运用到物理教学中,激发学生的学习兴趣,提高物理课堂的教学质量与教学效率。例如,在学习“示波管的原理”的相关知识时,学生在简单地了解电信号转化为图像的原理后,教师可采用5E教学模式,将教学环节分为五个部分。第一部分,参与。教师作为讲解者,可以运用信息技术向学生展示电视成像的主要原理。第二部分,探究。通过教师的讲解,开始探究带电粒子的运动规律,并及进行总结。第三部分,解释。教师要针对于其探究与总结的内容,及时进行指正和补充,从而帮助其扩大知识储备。第四部分,迁移。在这一过程,教师要指导学生将所学习的知识运用于生活实际中,如探究X—刀定向放疗与带电粒子的运动关系。第五部分,评价。即为教师的评价和学生的自我评价。

  (三)构建多元化的高中物理教学评价体系

  在传统的物理教学中,教师主要把分数作为教学评价的主要标准。但是在STEM教育理念指导下的物理课堂,改变了这一评价标准,建立了多元化的教学评价体系。教师在进行评价的过程中应展开全面的研究,需要针对学生的学习过程、知识的掌控程度、知识的运用能力、发现与解决问题的能力等多方面进行考查,进行综合性的评价。在基于STEM教育理念的高中物理教学实践中,教师还可以多借鉴一些其他国家的优秀教学经验,在评价阶段中添加,如提问、交流、项目组织等内容,这样能对学生考查得更加全面。

  三、结语

  综上所述,将STEM教育理念引入物理教学,对教师的教学理念、教学方式等产生了重要的影响,学生在学习时,可以获取更多的知识,也能得到全面的发展,这对于学生以后的学习与生活具有积极的意义。在STEM教育理念的指导下,教师要认识到培养高素质复合型人才的重要性,因此,教师在教学中,应积极地进行教学模式的改革,不断钻研,促进物理教学的发展。

  《基于STEM教育理念的高中物理教学策略分析》来源:《天天爱科学(教学研究)》,作者:朱红琴

文章标题:基于STEM教育理念的高中物理教学策略分析

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