张应程
新疆维吾尔自治区库车市第三中学 842000
摘要：提出STEM理念的目的是综合多学科教育，锻炼学生在多个领域的能力，提高学生的综合素养。将该理念和教学相联系，是教师面临的巨大挑战，只有了解该理念的内涵，把该理念融合到教学实践中，才能使该理念对学生成长具有的促进作用得到充分发挥。基于此，本篇文章对融合STEM理念的初中物理实验教学实践探索进行研究，以供相关人士参考。
关键词：STEM理念;初中物理;实验教学;实践探索
引言
STEM教育能够融入科学、技术、工程和数学等方面的理念，对于培养学生的逻辑思维能力和想象力、创新力有着积极的意义。初中物理教学特别注重学生基础知识的学习与实践技能的养成，将STEM融入初中物理教学，能够极大地优化物理教学环境，让学生在持续的体验中感受物理的魅力，培养学生的工程思维和较强的解决问题的能力，促进学生的全面发展。
一、STEAM基本教育理念
在实际教学中，STEAM教育理念侧重培养学生的知识应用能力与创新能力，通过将课堂教学内容进行有效延伸与扩展，帮助学生突破自身思维局限，并将其作为课堂学习主体，教师则侧重发挥自身引导与组织作用。受此影响，初中物理课程设计必须改变以往单一的知识传导维度，并基于学生实际学习情况，以全面发展为主要教学宗旨，综合审视STEAM理念对课程教学设计提出的要求，进而构建STEAM理念与原有教学结构内容的有机联系，实现课程教学创新，为学生提供良好的学习、发展环境。
二、初中物理实验教学面临的问题
虽然教师实验意识、实验数量与过去相比均得到了一定的强化提升，但是学生自主完成实验的机会极少，这是多方面因素共同决定的。例如，设计实验需要耗费大量的精力和时间，适合的器材数量有限等。相对于西方发达国家在STEM理念的应用方面所具有的优势，我国在该理念与物理实验融合方面，仍旧有很长的路要走，由此可见，科学教育的重点应当是关注科学本质，在此基础上，对科学、工程与技术进行深入探索。
三、初中物理实验教学中融合STEM理念的探索
3.1精心设计，认真做好初中物理实验教学的备课
物理是一门以实验为基础的学科，我们在上每一节课前，都要认真分析好教材、学生来进行备课。除了基本的实验目的，实验原理，实验的器材，实验方法，实验步骤，实验数据的记录和处理以外，还有一些属于实验教学方面的要素也是要备课进去的，比如是学生实验还是演示实验。学生操作实验主要是培养学生的“学”。有的是为了让学生对实验现象观察得更仔细，培养学生的观察能力；有的是培养学生的实验的操作能力；有的是培养学生的思维能力；有的是培养学生的实验创新能力；还有培养学生的分析数据、处理数据的能力，从而提高学生的解决问题的能力。而演示实验是为了增强学生的感官刺激，激发其浓厚的学习兴趣。有的是为了使学生更深入地了解仪器的结构和性能，提高学生的操作技能；实验的关键过程和实验的结果一定要在学生的共同参与下完成和总结。这样就要注意演示实验应直观简单，要有一定的可视度，现象要明晰易见，能充分说明问题。为便于全班每个学生的观察，特别是最后排的学生，做演示实验时尽可能采用大型的仪器，有条件的最好利用投影仪放大。所以这些是备课当中都要备进去的。
3.2强化实验探究功能
在STEAM理念下，初中物理实验教学被赋予了更多的教学功能，教师应改变传统教学模式中物理实验设计环节学生被动依照教师设计内容进行实验探究的局面，通过令其自主思考分析实现深入探究。
例如，在“科学探究：凸透镜成像”的课时教学中，教师应将课程教学目标“帮助学生理解凸透镜成像的规律”与STEAM教育理念进行有机结合，令其通过自主研究思考，真正将课时科学实验探究内容转化为自主思考内容，进而实现深入探究、丰富实验探究目的。教师可利用多媒体课件与微视频，将不同凸透镜成像内容与形式在生活中的体现展示给学生，以此令其通过直观观察思考，在不同成像内容的驱动下生成相应认知障碍，进而结合凸透镜的成像内容，产生具体的问题，如，如何找到凸透镜焦距？凸透镜成像的影响因素有哪些？在此基础上，教师应及时引导学生针对观察生成的各类问题，调动自身的物理知识结构，结合教师提供的各项实验器材，逐步形成相对完整的实验探究方案，包括实验探究问题、实验设计思路、实验器材使用步骤以及实验探究顺序等，并以小组为单位进行探讨交流，分析自主设计的实验探究方案的全面性与科学性。在此过程中，教师应积极发挥自身引导作用，渗透比较法、观察法、讨论法等，引导学生从实验探究角度对凸透镜成像规律及其探究过程进行思考，并结合自身实验探究方案，利用现有的实验器材（蜡烛、凸透镜、光具座、光屏等）开展实验探究活动，逐渐掌握凸透镜成像的规律，得出相应结论。
3.3模仿制作，获得物理真谛
在持续的探索和练习中，学生积累了实际的物理经验，在反思与改进中感受到物理探究的乐趣，这一点正是STEM极力倡导的教育理念，在这个过程中也会融入科学发现的过程。初中生由于缺乏丰富的制作经验，可以借鉴模仿制作，真正吃透装置和实验的科学原理，然后通过反思，对实验装置进行改进翻新，或是利用生活中的一些常见器材设计制作，也算一种真正意义上的创新。在物理教学和实验过程中全面融入STEM，不但要注重理论知识的灌输，更要放手让学生大胆地去做、去练习、去探究，在持续的“做”和练中将一些抽象的理论与现实生活紧密结合起来，感受科学的真谛。杠杆的学习就是一个典型的例子，利用杆秤这一生活中的应用工具，让学生在课余时间，利用已有的生活经验，并结合课堂上学到的杠杆知识，试着做一杆秤。这个过程相对复杂，学生不但要用到平衡方面的理论，还要学会建模，并运用数学和工程方面的理论，确保制作过程的规范性和方向性此外对杆秤的刻度和单位要进行准确界定，学生借此认真琢磨数理之间的关系，让学生深刻体会生活中不法商贩换秤砣的不合理性，也让工程技术理念植根于心中。
3.4编制实验报告，培养科学态度
在树立了思维观念、探究意识，培养了学生猜想与假设能力之后，还要将所学的理论知识和实际实验操作相结合，编制实验报告。这份报告不仅仅是一份课后学习任务，最重要的是，在编写报告的同时，是学生自我检查、自我审视的过程。在这一阶段，通过对实验前后的有效梳理，将实验运用原理、实验工具、实验目的、实验结果都充分体现出来，相当于在学生的脑海里又将实验重新操作了一遍，不仅让理论与实践相连接，还做到了实事求是，一丝不苟的科学态度。在编制的过程中，学生要保证报告的真实性和完整性，作为老师，在检查物理报告的时候要做到严格要求，通过对学生报告中记录的数据，分析其准确性。这样一来，不仅树立了学生正确的科学态度，还培养了学生的责任感，通过学科渗透，让学生在今后的学习中更加关心科技，关心物理，爱上实验，最终培养学生物理核心素养。
结束语
将ＳＴＥＭ教育理念融人初中物理实验教学之中，是当前物理教学的一次创新尝试。它不仅仅要求教师具有优秀的教学引导能力，更需要教师个人跨学科素养的不断提升。路漫漫其修远兮，未来，还需要学校、教师、学生三方同步发力，创新物理教学模式，让物理实验教学发挥其关键作用，让学生能够在ＳＴＥＭ教育理念的指导之下，实现能力的全面发展，成为跨学科学术能力、动手能力双强的新型人才。
参考文献
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