小编： STEM教育理念主张打破学科知识的隔离状态，强化学科知识交叉融合，以此提高学生综合实践能力，非常适用于工科课程教学。本文以高中物理教学为例，就STEM教育理念在教学中的融入
随着基础课程教育改革的深入，促进学生学科核心素养的形成是当前各门课程教学的根本出发点。其中物理学科由于包含比较多的抽象与繁杂的知识点，如果直接采取常规的以教师讲授为主的授课模式，那么容易使学生失去学习的兴趣，教学效率比较低。为了可以顺利地突破当前高中物理学科教学的瓶颈，教师必须要从教学模式入手，大胆地创新和应用STEM教育理念等。
一、高中物理教学中STEM教育理念的应用价值
STEM实际上是数学、技术、科学与工程四门课程英文缩写的首字母，相应的教育理念并非是简单地叠加这四门学科知识，而是以实际的问题分析和求解为基础，通过调用这四门学科方面的知识来高效分析和求解问题，以此锻炼学生的综合实践能力。通过在高中物理教学中创新运用STEM教育理念，可以有效促进学生物理学科核心素养形成。基于高中物理学科核心素养培养目标与内涵，可知有效促进学生物理综合实践能力是物理学科核心素养培养的核心，而STEM教育则倡导在真实的情境中运用多学科知识来解决实际问题，从这个角度来讲，STEM教育理念与物理学科核心素养培养理念的目标具有共同性。此外，随着新高考改革的深入，高考试题越发侧重融合工程、技术等方面的学科知识，所以这时候如果可以基于STEM教育理念开展高中物理教学，那么更有利于使学生适应高考的新形势与新要求。
二、高中物理教学中STEM教育理念的应用对策
1.合理创设教学情境，于课堂导入中引导学生发现问题
课堂导入是构建有效课堂中不可或缺的一个教学环节，其有效性关系高中生学习兴趣激励以及高效课堂教学氛围创设，同时也会对学生发现与思考问题求解产生极大影响，所以在将STEM教育理念融入初中物理教学之初可以抓住物理教学知识导入环节来有效地创设良好的教学情境，保证可以引导高中生开展有效性问题分析活动。而在物理知识导入环节中，为了保证所创设教学情境的质量，必须要综合考虑高中生的日常生活经验以及物理学科的实际教学内容来选择适宜的教学导入素材与方式，保证所创设物理知识情境创设的适宜性，启发高中生在良好情境中去深入发现核心物理问题。
例如，在学习“摩擦力”部分学科知识期间，在知识导入阶段中可以不直接导入摩擦力这一基本概念，而可以首先以问题情境创设的方式启发学生思考“你们知道我们在地面上行走却不会滑倒的原因吗？”这一问题，这时候学生会积极开展深入思考，并给出许多各式各样的答案。比如，有的学生会说：“因为我们鞋底和地面之间存在摩擦力，所以我们可以行走而不会滑倒。”针对学生的这种思路，可以继续同他们分享一些日常生活中有关摩擦力的具体实例，趁机导出摩擦力这一基本物理概念。在此基础上可以继续引导高中生对刚才所提出的各种生活中的摩擦力实例进行分类处理和细化处理，使他们逐步可以通过自主分析的方式来归纳出摩擦力可以分成滑动摩擦力与静摩擦力两种类型。为了进一步促进高中生科学研究思维的发展，可以利用多媒体技术为学生播放一段因为鞋底光滑而滑倒的视频，并启迪学生思考其中涉及的物理问题，如“如何才能减小摩擦力或增大摩擦力？”“摩擦力大小的影响因素有哪些？”这种问题情境创设的方式可以有效启发学生的思维，使他们可以深入理解其中涉及的核心物理问题。
2.组织学生合作探究，于问题分析中指导学生开展探究
基于STEM教育理念可知，如何在高中物理教学中渗透科学素养是教学的一个核心目标。而为了促进学生物理学科核心素养培养目标的实现，离不开有效探究学习活动的开展，所以在开展物理学科知识教学实践中，可以有计划地组织全体高中生通过合作学习方式来对有关的核心物理问题进行探析，以此来促进高中生可以在实际的探究性问题中锻炼自己的思维能力，并且在给出问题求解思路和方案的过程中锻炼他们的物理问题分析和解决能力，促进他们科学素养的形成。
例如，在某堂课中导入摩擦力的基本概念的基础上，可以紧接着指导班级学生一块针对“摩擦力大小的影响因素”这一核心问题进行共同分析和沟通，并且在指导学生深入分析和讨论问题的过程中给出自己的猜想和假设。比如，有的高中生可能会觉得接触面粗糙状况是一个关键影响因素，有的高中生会觉得接触面尺寸或大小是一个关键影响因素，还有的高中生会觉得物体和接触面之间的压力大小也是一个关键影响因素。针对高中生给出的这些假设或结论，可以组织他们以小组学习的方式自主设计实验进行论证和探究分析，并最终通过实验给出自己的结论。而为了降低学生论证分析的难度，可以在他们亲自动手验证之前将“控制变量”这一实验探究方法传授给学生，使不同探究小组之间所做的探究实验彼此之间可以形成对照组，如第一个探究小组可以研究同一物体在不同粗糙接触面之下所承受的摩擦力，第二个探究小组可以探究重量不同物体在同种粗糙接触面之下的摩擦力，第三个探究小组可以探究同一重量物体在不同接触面尺寸下的摩擦力大小情况等，借助这种合作探究实验的开展可以更好地锻炼学生的问题分析和解决能力，促进他们科学素养的发展。
3.指导学生相互沟通，于分享沟通中拓展学生研究视角
基于STEM教育理念可知，其一个核心教育理念体现在整合问题上，具体主要涵盖了整合学生观点和学科知识两个方面。在学生开展合作探究分析期间，不同学习小组所能得到的结论以及最初设计的方案本身存在一定差异性，这同他们的物理知识理解力和思维认知能力之间具有很强的联系性。针对这些物理知识学习或者问题分析过程中不可避免的差异性，教师可以在教学中指导学生积极开展组间相互沟通和交流，使他们可以在彼此分享、各自交流的过程中有效拓展自身的研究视角与范围，丰富与整合自身所得到的研究结论。
例如，在指导学生开展相互合作探究的基础上，不同学习小组可能会经历不同的探究实践过程，也会得到不同的探究结果或结论。此时考虑到这些不同学习小组经历了不同的学习过程，这时候基于STEM教育理念侧重的知识整合要求可知，为了进一步促进学生综合实践操作能力发展，还要注意加强小组之间的沟通和交流，让他们在彼此交流各自学习心得和实验探究体会的过程中逐步完善自己的知识结构，强化自己的思维认知，最终可以使他们全面明确影响摩擦力大小的具体因素。而在开展小组之间的知识共享和沟通过程中，有的学生会提出类似于“由于摩擦力分成静摩擦力和动摩擦力两种类型，那么是否它们大小的影响因素相同呢？”的问题，这时候教师可以继续指导学生结合自身的生活经验进行分析，而不是直接给出相应问题的答案，保证可以有效调动和整合学生所学的知识和生活经验来求解问题，这样更有利于提高他们的问题分析和求解能力。此外，还可以结合摩擦力在现实生活中应用的相关实例，针对性地让他们思考“我们日常生活中的摩擦力是有害的还是有益的呢？为什么？”“如何减小摩擦力的有害性或增大摩擦力的有益性？”等一些问题，保证可以促使他们将自己所学的物理知识应用于解决现实生活实际问题当中，以此更容易提高学生的综合实践能力。
总之，STEM教育理念是符合学科核心素养下高中物理教学的一个核心教育理念，也是构建高效物理课堂的一个重要教育理念。在高中物理教学中渗透STEM教育理念期间，可以从合理创设教学情境，于课堂导入中引导学生发现问题出发，注重组织学生合作探究和指导学生相互沟通，保证可以不断提升学生的综合实践能力。
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