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摘 要：初中阶段是学生首次接触物理、奠定基础的阶段。文章作者在物理教学中践行STEM理念，让学生在多重知识领域中学习物理知识，遨游于知识的海洋。文章作者通过学科整合、自主实验、联系生活等三种方式，让学生将科学、技术、工程、数学四门学科结合，探讨了提升物理课堂效率的有效方法。
关键词：物理课堂;STEM理念;物理教学;高效课堂
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：2095-624X（2020）29-0034-02
STEM是一种整合学科理念，即将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）
进行整合，本文采用STEM理念进行教学，将多个领域的知识、方法运用到物理的学习中，提升学生学习能力。
一、学科整合，提升学习兴趣
1.整合网络资源，呈现瑰丽世界
进行学科整合的首要目的是利用各学科中生动有趣的部分提升学生的学习兴趣，这既能促进学生的有效学习，又能够在学生专注的态度下提升课堂效率。整合学科，先要利用充分的网络资源，为学生呈现一个瑰丽的物理世界。
如在“运动的描述”这一节中，学生要学习有关物质运动形式的相关知识，教师可以在课间浏览网络资料，整合网络资源，为学生呈现网络中与本节课相关的知识。本课中学生会先学习机械运动的概念。教师先要告知学生机械运动的定义：“机械运动表示物体位置的变化。”然后要通过网络中搜寻到的例子向学生进行充分的展示。教师可以将田径运动员奔跑的视频放入课堂PPT中，然后在课堂上播放。先向学生播放一遍运动员的正式比赛的视频，然后再播放一遍运动员奔跑时的慢动作视频，让学生仔细观察运动员运动时的状态，感受运动员腿部如何发力推动其向前运动。接下来教师要向学生讲述参照物与相对运动这些物理概念，此时教师就需要思考，网络资源中何种情境能够将这两个概念清晰地展示在学生眼前。教师可以将载人电梯运动的视频向学生展示，然后手指电梯与其内部人员，告诉学生此时虽然电梯与其内部人员相对于楼房在运动，但电梯相对于其内部人员是不动的，这就是我们所说的相对运动状态，电梯与楼房、内部人员可以互相作为参照物。
2.整合数学知识，引导逻辑推理
物理与数学是关联最为密切的两门学科，通过整合数学学科知识，同样能够提升学生的学习兴趣。同时，学生在应用数学知识时所进行的逻辑推理过程，能够有效锻炼学生的逻辑能力，这有利于学生的物理学习。
如在“测量平均速度”这一节中，学生要学习如何测量并计算物体运动的平均速度，此时就可以整合数学学科知识，引导学生进行逻辑推理。学生在这一节需要利用小车在斜面滑动测量平均速度，教师可以先准备一个斜面，让学生测量出斜面的距离s=0.2m，然后让学生将小车从斜面滑下，计算滑下所用的时间t=10s。此时就让学生思考如何利用s斜面长度、t滑下所用的时间来计算小车的平均速度。学生通过思考可以得出，利用这一节所学的速度公式，能够计算小车从斜面滑下的平均速度。在此过程中，学生需要思考平均速度与时间、路程的关系：路程越长，相同速度下所需时间就越长;速度越快，走过同一段路程所需时间就越短。此时学生弄清了其中的逻辑关系，就会将s=0.2m与t=10s代入速度公式，得出速度v=0.02m/s的平均速度，此时学生就运用了数学学科中逻辑推理的思维，求出了物理问题的答案，也就实现了数学学科的整合與应用。
通过整合数学学科知识，将数学中的逻辑推理元素移植于物理问题，可以让学生在物理情境中实现数学思考，将两者有机整合，这有效践行了STEM的学科整合理念，提高了学生学习物理的有效性与积极性，有利于构建高效课堂。
二、自主实验，培养实践能力
1.自制模型，得出具体结论
自主实验是践行STEM理念的有效途径之一，学生通过实验可以有效培养实践能力。在实验中，教师可以通过自制模型的方式，让学生亲身体验物理知识、原理的推导过程，让学生自己得出知识结论。
如在“噪声的危害和控制”这一节中，学生要学习如何分辨噪声以及如何减少噪声的相关知识。此时教师就可以在课前自制实验模型，在课堂上带领学生进行亲身实验。声音大小对人的影响是不同的，我们一般的生活环境处于30～70dB的噪声环境中，如果声音超过70dB，就会干扰人们的正常生活，影响工作效率;如果声音长期高于90dB，人的听力就会受到严重影响。教师可以将扩音喇叭与分贝测量仪带入课堂，让学生实际感受声音的大小分类。教师首先以较低音量通过喇叭播放歌曲，此时声音为30～40dB，询问学生对声音的感受，学生就会回答声音较为合适，教师再不断调大音量，并让学生通过举手的方式，说出自己感到声音过大的时刻。在喇叭声不断扩大的过程中，学生的举手次数也会增加。有学生举手时，教师就停下来将分贝数告诉学生，让学生知道自己的声音接受能力。通过这样的模型实验，学生对于噪声就有了自己的感受与结论。教师在实验时应当注意最大音量的控制，以免对学生的听力造成损害。
这样的模型实验，能够让学生产生对物理知识、原理最直观的感受，加深学生对物理知识的记忆，加深理解，促进实践能力的提高。这样将实验融入物理教学的方式，有效地践行了STEM理念，促进了学生物理知识的融会贯通。
2.改进步骤，寻求最佳方案
除了自制模型实验，我们还可以在原有实验步骤上进行改进，以寻求某种物理情景中的最佳解决方案与解题思路。通过改进实验的步骤，学生能够更清楚地认识到实验中各项要素的作用，培养了学生的实践能力。
如在“平面镜成像”这一节中，学生要学习平面镜成像特点的相关知识。在这一节课中，教师要带领学生探究平面镜成像特点，此时教师就可以改进此实验中的某些步骤，使其与学生的生活更加贴近。教师可以让学生先准备两块一模一样大小的长方体橡皮或一样长短的铅笔，按照课本利用蜡烛进行的平面镜成像实验步骤进行实验。课本中将蜡烛放在玻璃板前面，我们改用长方体橡皮立于玻璃板前，此时就可以看到橡皮在玻璃板上所成的像，此时再拿出另一块大小相同的橡皮，竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那根蜡烛的像完全重合。在纸上对玻璃板两侧的橡皮位置进行标记，然后不断移动橡皮，重新进行实验。在多次测量并标记后，用刻度尺分别记录橡皮到平面镜的距离，橡皮所成的像即另一块橡皮的位置到平面镜的距离，橡皮的像与橡皮大小的关系。此时学生就会通过改进后的成像实验，得到平面镜成像的相关结论：“平面镜所成像的大小与物体大小相等、两者到平面镜的距离相等，两者的连线与镜面垂直。”这样学生就可以通过改进后的步骤得到关于平面镜成像实验的最佳方案。 通过这样改进步骤后的实验，原有实验中较为危险的蜡烛等物品不再出现，取而代之的是与学生学习生活息息相关的橡皮、铅笔等物品，这样的实验最大程度上省去了不必要的步骤，提高了课堂效率。
三、联系生活，激活探究意识
1.结合生活现象，深度探究
在教学中应用STEM理念，应当将物理教学与学生的生活实际有机结合起来，让学生通过对生活中现象的思考，促进物理知识的学习。教师在使用此方法时首先可以结合生活现象，让学生根据物理课本所提供的知识进行深度探究。
如在“质量”这一节中，学生要学习与物质质量有关的概念，教师此时就可以将质量这一概念与生活现象结合，深化学生对质量这一知识的认知与理解。教师先告诉学生质量的概念：物体所含物质的多少叫作质量。教师此时再向学生阐述，质量与我们的生活息息相关，我们生活中最常见的质量单位就是平常家长买菜时所说的“斤”。“斤”是中国特有的计量单位，从国际质量单位来看，一斤等于500g，即0.5kg，也就是说一千克为两斤，平时我们也称一千克为一公斤，两者只是叫法不同，在本质上是一样的。对于生活中质量较小的物质，我们一般用克（g）来表示其质量的多少，如国家提倡每人每天大约吃6g盐;而对于生活中一般质量较大的物体，我们一般用吨（t）来表示其质量大小，如钢铁加工厂每天即可生产几十吨钢材，河流每天的流量的吨数甚至难以计量，这就是生活现象中所蕴含的有关质量的知识。此时就将生活现象整合到了学生的物理学习中。
通过结合这样的生活现象，学生可以在物理知识的学习过程中发现生活的奥秘，这能够有效调动学生的物理学习积极性，引导学生进行物理知识深度探究，在这样深度探究的过程中，学生对物理知识的吸收与转化将会更快。
2.解决生活问题，进行创新探究
将物理与生活结合，不能仅仅利用生活現象引导学生进行探究，更应当让学生在对物理知识的消化与吸收的情况下，运用物理知识解决实际生活问题，进行创新探究。通过这一过程，学生对物理知识的理解将会更加深入。
如在“密度”这一节中，学生将会学习密度的相关知识。学生在学习完相关知识后，教师可以让学生联系生活实际进行问题的解决。教师先告知学生：生活中水的密度一般在1000kg/m3左右，而我们一般炒菜时所用的油会浮在水面上，此现象说明了什么？学生此时就会回答油的密度比水低等相关答案，教师此时再追问，如果此时一桶花生油的体积是5升，质量是4.5kg，那么花生油的密度是多少？学生就会运用课本中所学的密度公式来求花生油的密度，这样就实现了利用课本知识解决生活中的实际问题的目标，实现了对物理知识的创新探究，待学生求解完毕，教师再公布正确答案，让学生的知识得到检验。
通过这样与生活实际问题、实际情境相结合，学生能在教师的引领下实现对知识的掌握与利用，这有效促进了课堂效率的提高，促进了学生知识转化、应用能力的提高，有力地践行了STEM理念。
运用STEM理念，是提高教学有效性，构建高效课堂的有力方式。未来期待有更多学者针对高效课堂的建构提出行之有效的实践方法，也希望STEM教学理念能够得到更为细致的研究与应用。
[参考文献]
[1]翁宗琮.STEM理念下中学物理创新演示实验的设计与实践[J].中国现代教育装备，2019（10）.
[2]王秋晨.中学物理教学建模思想初探[J].中学教学参考，2020（18）.
作者简介：杨张锋，男，江苏南通人，中小学一级教师，本科，江苏省南通市通州区育才中学教师。
关键词：物理课堂;STEM理念;物理教学;高效课堂
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：2095-624X（2020）29-0034-02
STEM是一种整合学科理念，即将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）
进行整合，本文采用STEM理念进行教学，将多个领域的知识、方法运用到物理的学习中，提升学生学习能力。
一、学科整合，提升学习兴趣
1.整合网络资源，呈现瑰丽世界
进行学科整合的首要目的是利用各学科中生动有趣的部分提升学生的学习兴趣，这既能促进学生的有效学习，又能够在学生专注的态度下提升课堂效率。整合学科，先要利用充分的网络资源，为学生呈现一个瑰丽的物理世界。
如在“运动的描述”这一节中，学生要学习有关物质运动形式的相关知识，教师可以在课间浏览网络资料，整合网络资源，为学生呈现网络中与本节课相关的知识。本课中学生会先学习机械运动的概念。教师先要告知学生机械运动的定义：“机械运动表示物体位置的变化。”然后要通过网络中搜寻到的例子向学生进行充分的展示。教师可以将田径运动员奔跑的视频放入课堂PPT中，然后在课堂上播放。先向学生播放一遍运动员的正式比赛的视频，然后再播放一遍运动员奔跑时的慢动作视频，让学生仔细观察运动员运动时的状态，感受运动员腿部如何发力推动其向前运动。接下来教师要向学生讲述参照物与相对运动这些物理概念，此时教师就需要思考，网络资源中何种情境能够将这两个概念清晰地展示在学生眼前。教师可以将载人电梯运动的视频向学生展示，然后手指电梯与其内部人员，告诉学生此时虽然电梯与其内部人员相对于楼房在运动，但电梯相对于其内部人员是不动的，这就是我们所说的相对运动状态，电梯与楼房、内部人员可以互相作为参照物。
2.整合数学知识，引导逻辑推理
物理与数学是关联最为密切的两门学科，通过整合数学学科知识，同样能够提升学生的学习兴趣。同时，学生在应用数学知识时所进行的逻辑推理过程，能够有效锻炼学生的逻辑能力，这有利于学生的物理学习。
如在“测量平均速度”这一节中，学生要学习如何测量并计算物体运动的平均速度，此时就可以整合数学学科知识，引导学生进行逻辑推理。学生在这一节需要利用小车在斜面滑动测量平均速度，教师可以先准备一个斜面，让学生测量出斜面的距离s=0.2m，然后让学生将小车从斜面滑下，计算滑下所用的时间t=10s。此时就让学生思考如何利用s斜面长度、t滑下所用的时间来计算小车的平均速度。学生通过思考可以得出，利用这一节所学的速度公式，能够计算小车从斜面滑下的平均速度。在此过程中，学生需要思考平均速度与时间、路程的关系：路程越长，相同速度下所需时间就越长;速度越快，走过同一段路程所需时间就越短。此时学生弄清了其中的逻辑关系，就会将s=0.2m与t=10s代入速度公式，得出速度v=0.02m/s的平均速度，此时学生就运用了数学学科中逻辑推理的思维，求出了物理问题的答案，也就实现了数学学科的整合與应用。
通过整合数学学科知识，将数学中的逻辑推理元素移植于物理问题，可以让学生在物理情境中实现数学思考，将两者有机整合，这有效践行了STEM的学科整合理念，提高了学生学习物理的有效性与积极性，有利于构建高效课堂。
二、自主实验，培养实践能力
1.自制模型，得出具体结论
自主实验是践行STEM理念的有效途径之一，学生通过实验可以有效培养实践能力。在实验中，教师可以通过自制模型的方式，让学生亲身体验物理知识、原理的推导过程，让学生自己得出知识结论。
如在“噪声的危害和控制”这一节中，学生要学习如何分辨噪声以及如何减少噪声的相关知识。此时教师就可以在课前自制实验模型，在课堂上带领学生进行亲身实验。声音大小对人的影响是不同的，我们一般的生活环境处于30～70dB的噪声环境中，如果声音超过70dB，就会干扰人们的正常生活，影响工作效率;如果声音长期高于90dB，人的听力就会受到严重影响。教师可以将扩音喇叭与分贝测量仪带入课堂，让学生实际感受声音的大小分类。教师首先以较低音量通过喇叭播放歌曲，此时声音为30～40dB，询问学生对声音的感受，学生就会回答声音较为合适，教师再不断调大音量，并让学生通过举手的方式，说出自己感到声音过大的时刻。在喇叭声不断扩大的过程中，学生的举手次数也会增加。有学生举手时，教师就停下来将分贝数告诉学生，让学生知道自己的声音接受能力。通过这样的模型实验，学生对于噪声就有了自己的感受与结论。教师在实验时应当注意最大音量的控制，以免对学生的听力造成损害。
这样的模型实验，能够让学生产生对物理知识、原理最直观的感受，加深学生对物理知识的记忆，加深理解，促进实践能力的提高。这样将实验融入物理教学的方式，有效地践行了STEM理念，促进了学生物理知识的融会贯通。
2.改进步骤，寻求最佳方案
除了自制模型实验，我们还可以在原有实验步骤上进行改进，以寻求某种物理情景中的最佳解决方案与解题思路。通过改进实验的步骤，学生能够更清楚地认识到实验中各项要素的作用，培养了学生的实践能力。
如在“平面镜成像”这一节中，学生要学习平面镜成像特点的相关知识。在这一节课中，教师要带领学生探究平面镜成像特点，此时教师就可以改进此实验中的某些步骤，使其与学生的生活更加贴近。教师可以让学生先准备两块一模一样大小的长方体橡皮或一样长短的铅笔，按照课本利用蜡烛进行的平面镜成像实验步骤进行实验。课本中将蜡烛放在玻璃板前面，我们改用长方体橡皮立于玻璃板前，此时就可以看到橡皮在玻璃板上所成的像，此时再拿出另一块大小相同的橡皮，竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那根蜡烛的像完全重合。在纸上对玻璃板两侧的橡皮位置进行标记，然后不断移动橡皮，重新进行实验。在多次测量并标记后，用刻度尺分别记录橡皮到平面镜的距离，橡皮所成的像即另一块橡皮的位置到平面镜的距离，橡皮的像与橡皮大小的关系。此时学生就会通过改进后的成像实验，得到平面镜成像的相关结论：“平面镜所成像的大小与物体大小相等、两者到平面镜的距离相等，两者的连线与镜面垂直。”这样学生就可以通过改进后的步骤得到关于平面镜成像实验的最佳方案。 通过这样改进步骤后的实验，原有实验中较为危险的蜡烛等物品不再出现，取而代之的是与学生学习生活息息相关的橡皮、铅笔等物品，这样的实验最大程度上省去了不必要的步骤，提高了课堂效率。
三、联系生活，激活探究意识
1.结合生活现象，深度探究
在教学中应用STEM理念，应当将物理教学与学生的生活实际有机结合起来，让学生通过对生活中现象的思考，促进物理知识的学习。教师在使用此方法时首先可以结合生活现象，让学生根据物理课本所提供的知识进行深度探究。
如在“质量”这一节中，学生要学习与物质质量有关的概念，教师此时就可以将质量这一概念与生活现象结合，深化学生对质量这一知识的认知与理解。教师先告诉学生质量的概念：物体所含物质的多少叫作质量。教师此时再向学生阐述，质量与我们的生活息息相关，我们生活中最常见的质量单位就是平常家长买菜时所说的“斤”。“斤”是中国特有的计量单位，从国际质量单位来看，一斤等于500g，即0.5kg，也就是说一千克为两斤，平时我们也称一千克为一公斤，两者只是叫法不同，在本质上是一样的。对于生活中质量较小的物质，我们一般用克（g）来表示其质量的多少，如国家提倡每人每天大约吃6g盐;而对于生活中一般质量较大的物体，我们一般用吨（t）来表示其质量大小，如钢铁加工厂每天即可生产几十吨钢材，河流每天的流量的吨数甚至难以计量，这就是生活现象中所蕴含的有关质量的知识。此时就将生活现象整合到了学生的物理学习中。
通过结合这样的生活现象，学生可以在物理知识的学习过程中发现生活的奥秘，这能够有效调动学生的物理学习积极性，引导学生进行物理知识深度探究，在这样深度探究的过程中，学生对物理知识的吸收与转化将会更快。
2.解决生活问题，进行创新探究
将物理与生活结合，不能仅仅利用生活現象引导学生进行探究，更应当让学生在对物理知识的消化与吸收的情况下，运用物理知识解决实际生活问题，进行创新探究。通过这一过程，学生对物理知识的理解将会更加深入。
如在“密度”这一节中，学生将会学习密度的相关知识。学生在学习完相关知识后，教师可以让学生联系生活实际进行问题的解决。教师先告知学生：生活中水的密度一般在1000kg/m3左右，而我们一般炒菜时所用的油会浮在水面上，此现象说明了什么？学生此时就会回答油的密度比水低等相关答案，教师此时再追问，如果此时一桶花生油的体积是5升，质量是4.5kg，那么花生油的密度是多少？学生就会运用课本中所学的密度公式来求花生油的密度，这样就实现了利用课本知识解决生活中的实际问题的目标，实现了对物理知识的创新探究，待学生求解完毕，教师再公布正确答案，让学生的知识得到检验。
通过这样与生活实际问题、实际情境相结合，学生能在教师的引领下实现对知识的掌握与利用，这有效促进了课堂效率的提高，促进了学生知识转化、应用能力的提高，有力地践行了STEM理念。
运用STEM理念，是提高教学有效性，构建高效课堂的有力方式。未来期待有更多学者针对高效课堂的建构提出行之有效的实践方法，也希望STEM教学理念能够得到更为细致的研究与应用。
[参考文献]
[1]翁宗琮.STEM理念下中学物理创新演示实验的设计与实践[J].中国现代教育装备，2019（10）.
[2]王秋晨.中学物理教学建模思想初探[J].中学教学参考，2020（18）.
作者简介：杨张锋，男，江苏南通人，中小学一级教师，本科，江苏省南通市通州区育才中学教师。