探究，整合，实践：基于STEM教育的初中物理概念教学探索

蔡建均

摘要：物理概念属于初中物理教学时很重要的一部分内容，既属于物理基础知识的关键构成内容，也是构成物理公式物理规律的基础。本文以初中物理概念教学为切入点，立足STEM教育视角，进一步探究新的教学策略，仅供参考。

关键词：STEM教育;初中物理;概念教学

STEM教育主要融合科学、技术、工程和数学等学科内容，如果将此种教育理念应用在初中物理教学过程中，则要求教师能够创新既往时期的教育方法，构建真实生活情境，把知识转化成趣味项目或问题，促进学生深层次思考，令学生在自主整合资源以及探究实践过程中感受到应用所学物理知识解决实际物理问题的快乐，维持学生物理学习兴趣，培养学生物理学习能力，将学生培养成创新型综合人才。

一、探究：设置精细活动探究物理规律

精细化物理教学活动，能够令学生在学习物理过程中高度重视物理学科探究时的细节，探寻全新的物理规律。因此，教师在教学过程中，就要依托精细化活动令学生深层次探究物理内容。在讲解《怎样认识力》和《怎样测量和表示力》时，提到“力”及“弹力”知识时，教师就可以设置一些体验活动，促进学生观察物理现象，了解物理概念，并且迁移物理知识。具体实践时，教师可以设置下面三个活动。一是要求学生依托生活中随手取材的各种实验器材，结合弹簧、直尺、气球，橡皮泥以及握力圈对其施加力，感受不同物体受力时出现的变化情况。二是要求学生能够再次增加关于握力圈的外力。三是进一步探究弹簧伸长长度和外力间存在着怎样的关系。学生在探究活动一任务时，能够进一步感受到物体受力作用，物体形状出现了改变，感受到力作用效果会导致物体发生形变。由教师向学生提问，如果撤去了外力，物体会发生怎样的改变呢？是否还会出现形变的现象？能否将依旧会发生形变的物体做分类呢？在学生亲力亲为实验过程中，即可进一步感受弹性形变和塑性形变，了解物体形变程度和所受的外力间有一定关系，这便可以为后期探究弹簧伸长长度以及外力间存在的关系奠定坚实基础。而在设置活动二时，学生使用较大的力气压握力圈，教师与学生互动分享压握力圈时的感受，学生便可在这一过程中了解到弹力的含义。学生手对握力圈的弹力，主要由手发生弹性形变而产生。如果力发生了改变，形变也会发生变化，这极有利于学生进一步了解弹力概念，解决弹力概念理解难点。在探究活动三任务时，学生通过自行猜想、假设，设计具体的实验方案，收集相关数据，得出结论，这一过程中学生关于力和弹力的物理概念，有了深刻认知。

二、整合：跨学科整合知识及制作作品

在学习过程中，由于学生通过前期探究，已经进一步了解了弹力、力和弹性形变、外力等有关知识，在后期学习时即可将这些内容加以整合。学生综合使用化学课知识制作相关的作品，并且提高作品的质量，可以进一步强化学生精益求精的科学精神，令其在探究以及整合知识过程中，进一步了解知识与知识间的内在关系，鼓励学生综合使用不同知识以及训练方法创造实验器材，完成实验器材制作任务。在学生跨学科整合知识后，可以顺利地制作模型，建构模型以及改进模型。比如，由教师创建问题情境，提出要研究的问题，学生通过小组研究相关器材模型，收集有关技术以及数据，应用所学知识制作器材毛坯，学生小组成员互相交流，改进制作作品，最终形成成品。这一过程中，教师可以为学生准备测量力的大小装置要，求学生找到其中存在的不足，教师结合学生的反馈，进一步为学生演示如何改进装置，提高装置的效率和应用作用。在教师演示后，令学生自行尝试动手改进装置，制作出完美物理实验作品，并且邀请学生分享制作心得，这样即可令学生将知识与知识间进行迁移，通过所学的内容延伸更多问题，提高物理学科学习效果，不断提升其解决物理问题的实力。

三、实践：情境实践深化概念知识

教学时，教师为学生列举不同的生活现象，比如小狗拉雪橇以及运动员举杠铃，引导学生结合生活中常见的现象，进一步总结运动员做出“举”这个动作关于杠铃产生的力，而小狗通过“拉”的动作可以对雪橇产生力，这样即可突破学生关于力有关知识的认知局限性。教师结合学生的具体情况，适当地向其抛出问题，比如“如果我们的肌肉变得异常紧张，是不是会发生力呢？难道只有人以及动物才能产生力的作用吗？”，邀请学生进行实验探究，并且举例回答教师提出的问题，这样即可帮助学生进一步深化有关力的概念。如，学生做拍巴掌的实践，令其意识到了产生力的作用时，需要有几个物体同时存在，而在用手拍桌子实践时，又可进一步了解施力物体以及受力物体，促使学生真正了解力概念的本质特征，并且适当的外延概念，为后期解决物理习题做好铺垫。

四、结语

综上所述，STEM教育理念指引下，初中物理概念教學时更重视帮助学生建构概念。结合实践探究等活动，令学生整合相关知识并，且把所学的知识学以致用，感受物理知识实用性，逐步提高学生高阶能力，丰富其物理学科素养。

参考文献：

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