隨著科技的日新月異與全球競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，教育領(lǐng)域正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。培養(yǎng)具備STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）素養(yǎng)的人才，已成為教育的重要目標(biāo)。STEM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科整合、實(shí)踐性與創(chuàng)新性，這與新時(shí)代的教育需求高度契合。它不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，更能夠提高其實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

初中物理，作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，承載著培養(yǎng)學(xué)生STEM素養(yǎng)的重要使命。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，它涉及自然界的各種現(xiàn)象及其規(guī)律，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、分析力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约斑壿嬎季S具有不可替代的作用。然而，在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)中，我們常常過于注重知識(shí)的傳授，而忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。為了改變這一現(xiàn)狀，本研究致力于探索基于STEM教育的初中物理教學(xué)策略。

一、STEM教育理念的內(nèi)涵與價(jià)值

STEM教育是一種強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科整合、實(shí)踐性和創(chuàng)新性的教育模式。STEM教育中的四個(gè)學(xué)科并不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互滲透的?？茖W(xué)是工程和技術(shù)的理論基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)則是科學(xué)、工程和技術(shù)的重要工具。STEM教育通過讓學(xué)生參加跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，以解決問題為中心來發(fā)展他們的創(chuàng)造力和實(shí)際技能，以此提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)能力。

STEM教育在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用有如下價(jià)值：推動(dòng)跨學(xué)科知識(shí)的集成和應(yīng)用，STEM教育注重學(xué)科間的交叉和滲透，把物理和其他科學(xué)學(xué)科如化學(xué)、生物等相結(jié)合，幫助學(xué)生找到各種學(xué)科知識(shí)間的關(guān)聯(lián)，從而提升他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。STEM教育旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與解決問題的能力。將STEM教育融入初中物理教學(xué)中，能夠使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行積極探究，發(fā)現(xiàn)問題，并給出相應(yīng)的解決辦法，從而使其具有較強(qiáng)的創(chuàng)造力和解決問題的能力。以STEM教育為基礎(chǔ)的初中物理教學(xué)，能讓學(xué)生在掌握物理知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)其數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、技術(shù)設(shè)計(jì)能力、工程思考能力等多學(xué)科能力。

二、當(dāng)前初中物理教學(xué)的問題與挑戰(zhàn)

盡管STEM教育在初中物理教學(xué)中具有較高價(jià)值，但當(dāng)前的教學(xué)實(shí)踐中仍存在一些問題與挑戰(zhàn)。

（一）教學(xué)方法單一  

部分教師在初中物理教學(xué)中過于依賴傳統(tǒng)的講授式教學(xué)，過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的灌輸，忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和實(shí)踐操作的重要性。這種教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦和抗拒心理，缺乏對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得不到調(diào)動(dòng)，課堂氛圍變得沉悶乏味。學(xué)生沒有機(jī)會(huì)通過親身體驗(yàn)去探索和發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，對(duì)物理概念和原理的理解停留在抽象層面，進(jìn)而難以真正掌握和應(yīng)用。因此，為了提高初中物理教學(xué)的效果和質(zhì)量，教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，注重學(xué)生的主動(dòng)性，以調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性。

（二）缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)

由于教學(xué)資源有限或課程設(shè)置不合理等原因，部分學(xué)生缺乏參與物理實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)的機(jī)會(huì)，這導(dǎo)致學(xué)生無法通過親身體驗(yàn)來加深對(duì)物理知識(shí)的理解，對(duì)物理現(xiàn)象和原理的認(rèn)識(shí)僅停留在理論層面。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)的缺失，使學(xué)生失去了在探究過程中培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。沒有實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)變得枯燥無味，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣大大降低。因此，為了提高初中物理教學(xué)的質(zhì)量，學(xué)校和教師需要提供充足的教學(xué)資源，合理設(shè)置課程，增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)的機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生通過親身體驗(yàn)來深入理解物理知識(shí)。

（三）創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足

目前，我國中學(xué)物理教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力方面存在明顯欠缺。在教學(xué)中，教師過分注重知識(shí)的灌輸，忽略了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維與動(dòng)手能力。在這一過程中，教師缺少有針對(duì)性的教學(xué)策略與實(shí)際操作，從而影響了學(xué)生的創(chuàng)造性思維與動(dòng)手能力。教室里的氣氛太過嚴(yán)肅，太過傳統(tǒng)，缺少一些因素來激勵(lì)學(xué)生去探究，去創(chuàng)造。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師示范，學(xué)生模仿，缺少讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)和探究的機(jī)會(huì)。這種教學(xué)方法制約了學(xué)生的思維發(fā)展，影響了其創(chuàng)造力的提高。所以，在初中物理教學(xué)中，教師要注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，用各種教學(xué)策略和實(shí)際活動(dòng)來促進(jìn)他們的創(chuàng)造力和動(dòng)手能力。

（四）家校合作不足

家庭教育與學(xué)校教育的配合，在STEM教育中起著至關(guān)重要的作用。然而，當(dāng)前家長對(duì)STEM教育的理解和支持有限，導(dǎo)致家庭教育和學(xué)校教育之間存在銜接問題。家長往往更關(guān)注孩子的成績和升學(xué)情況，對(duì)STEM教育理念的認(rèn)識(shí)不夠深入，忽視了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。同時(shí)，家長也缺乏與教師的有效溝通，無法及時(shí)了解學(xué)生在STEM教育中的需求和困難，也無法給予適當(dāng)?shù)闹С趾椭笇?dǎo)。因此，學(xué)校和教師需要加強(qiáng)與家長的溝通合作，提高家長對(duì)STEM教育的認(rèn)識(shí)和支持，促使他們積極參與到學(xué)生的STEM教育學(xué)習(xí)和實(shí)踐中來。只有家庭與學(xué)校共同合作，才能為學(xué)生的STEM教育學(xué)習(xí)提供更加全面和有效的支持。   

三、基于STEM教育的初中物理教學(xué)策略

針對(duì)當(dāng)前初中物理教學(xué)中存在的問題與挑戰(zhàn)，基于STEM教育理念的教學(xué)策略可從以下幾個(gè)方面展開：  

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生興趣

在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該充分利用生活中的真實(shí)情境，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)與他們生活經(jīng)驗(yàn)緊密相連的學(xué)習(xí)環(huán)境。這種教學(xué)方式，不僅能夠幫助學(xué)生在輕松的氛圍中理解抽象的物理概念，還能夠激發(fā)他們的好奇心和探究欲望。

以“光的折射”這一知識(shí)點(diǎn)為例，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察日常生活中常見的折射現(xiàn)象。當(dāng)筷子插入水中時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)筷子似乎彎曲了，這就是光的折射造成的現(xiàn)象。通過觀察這一現(xiàn)象，學(xué)生不僅能夠直觀地理解折射的概念，還能感受到物理與生活的緊密聯(lián)系。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望，教師還可以鼓勵(lì)他們從生活中尋找其他與光的折射相關(guān)的現(xiàn)象，并嘗試用所學(xué)的物理知識(shí)去解釋。這樣，學(xué)生不僅能夠深入理解光的折射原理，還能培養(yǎng)他們的問題意識(shí)和解決問題的能力。

通過這樣的教學(xué)方式，物理學(xué)習(xí)變得有趣且有意義，學(xué)生也會(huì)更有動(dòng)力去探索和學(xué)習(xí)。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的真實(shí)情境，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中掌握物理知識(shí)。   

（二）跨學(xué)科整合，拓展知識(shí)視野

在教學(xué)中，教師應(yīng)主動(dòng)探索物理與其他學(xué)科之間的緊密聯(lián)系，尤其是通過整合化學(xué)、生物等科學(xué)知識(shí)，促使不同學(xué)科之間的知識(shí)相互滲透和融合。以“能源與可持續(xù)發(fā)展”為例，教師可以將物理與化學(xué)知識(shí)結(jié)合，深入講解化石燃料的燃燒過程及其對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)引入可再生能源的開發(fā)和利用。通過這一跨學(xué)科的教學(xué)方式，學(xué)生不僅從物理的角度了解了能源轉(zhuǎn)化過程，還理解了化學(xué)反應(yīng)在其中的作用。教師可以生動(dòng)地演示化石燃料的燃燒反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生思考其中產(chǎn)生的廢氣對(duì)大氣環(huán)境和氣候變化的影響。然后，教師順勢(shì)引入可再生能源，如風(fēng)能、太陽能等，通過化學(xué)和物理的原理解釋這些可再生能源是如何環(huán)保的。

這種綜合性的教學(xué)方法，不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，還能夠提升其對(duì)化學(xué)、生物等其他科學(xué)領(lǐng)域的理解。因此，教師在設(shè)計(jì)課程時(shí)應(yīng)注重跨學(xué)科的整合，通過多學(xué)科的知識(shí)互通，為學(xué)生提供更為豐富和深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，以培養(yǎng)他們更全面的科學(xué)素養(yǎng)。   

（三）優(yōu)化教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在物理教學(xué)中，教師要不斷探索和創(chuàng)新教學(xué)方法，以適應(yīng)新時(shí)代學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。為了更好地激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造力，教師應(yīng)采用多元化的教學(xué)方法和手段，如項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)等。

以“電路初探”這一章為例，教師采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握電路知識(shí)。教師讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)小型電路系統(tǒng)，通過實(shí)際操作了解電子線路的基本理論與應(yīng)用。這種方法不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握電路知識(shí)，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和實(shí)際操作能力。

在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生要自行設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)，通過實(shí)際操作來驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)。這樣的學(xué)習(xí)方式能夠培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探究和合作精神，讓他們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。同時(shí)，學(xué)生在設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)的過程中，需要充分考慮電路的基本原理和實(shí)際應(yīng)用，這有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。   

（四）利用信息技術(shù)手段輔助教學(xué)

為提升教學(xué)效果，教師要充分運(yùn)用信息技術(shù)手段，其中包括虛擬實(shí)驗(yàn)室和仿真軟件等工具，這些先進(jìn)的教學(xué)輔助工具能夠極大地提高教學(xué)的直觀性和生動(dòng)性，為學(xué)生提供更具體、實(shí)際的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

以“電磁波及其應(yīng)用”為例，通過引入虛擬實(shí)驗(yàn)室，教師可以創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上模擬電磁波的傳播和變化過程。這種互動(dòng)性的學(xué)習(xí)方式不僅使學(xué)生能夠親身參與實(shí)驗(yàn)，而且能夠觀察和分析電磁波的行為，從而增強(qiáng)對(duì)這一抽象概念的理解和掌握。

通過虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在安全的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)際操作，盡管是在虛擬空間，但依然能夠獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相媲美的學(xué)科體驗(yàn)。此外，運(yùn)用技術(shù)手段進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，還能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用技術(shù)解決問題的能力。在模擬電磁波傳播的過程中，學(xué)生要運(yùn)用計(jì)算機(jī)和科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。因此，通過信息技術(shù)手段的巧妙運(yùn)用，不僅使教學(xué)更富有趣味性和實(shí)用性，同時(shí)也有助于學(xué)生在學(xué)科知識(shí)、信息素養(yǎng)和問題解決能力等方面的發(fā)展。    

（五）拓展課外活動(dòng)，豐富學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

為了給學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)和體驗(yàn)，教師要積極組織課外拓展活動(dòng)。這些活動(dòng)可以包括科技制作、社會(huì)實(shí)踐等，旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。例如，教師可以組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐目萍拣^或天文臺(tái)，讓他們親身體驗(yàn)科學(xué)的魅力，了解科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。這樣的活動(dòng)能夠幫助學(xué)生拓寬視野、增長知識(shí)，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)。

在活動(dòng)中，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的探索與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的自學(xué)能力。通過實(shí)踐，學(xué)生可以更好地理解理論知識(shí)，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。同時(shí)，這些活動(dòng)還能培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)造力，為他們未來步入社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了確?；顒?dòng)的順利進(jìn)行和學(xué)生安全，教師在組織課外拓展活動(dòng)時(shí)要注意活動(dòng)的安全性和可行性。在活動(dòng)前，教師應(yīng)充分考慮活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并做好安全防范措施。在活動(dòng)中，教師要全程關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，確?；顒?dòng)的順利進(jìn)行。

總之，組織課外拓展活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的重要途徑。通過這些活動(dòng)，學(xué)生可以更好地理解理論知識(shí)，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)，為未來的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。   

四、實(shí)施建議與展望

為了更好地實(shí)施以上教學(xué)策略，學(xué)校和教師要采取以下措施。

更新教育觀念：教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，充分認(rèn)識(shí)STEM教育在初中物理教學(xué)中的重要性，積極探索和實(shí)踐基于STEM教育的教學(xué)策略。

加強(qiáng)教師培訓(xùn)：學(xué)校應(yīng)組織教師進(jìn)行STEM教育培訓(xùn)，提高教師的STEM教育素養(yǎng)和教學(xué)能力。教師要學(xué)習(xí)跨學(xué)科的知識(shí)和方法，掌握一定的科技、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)及技能。

完善教學(xué)資源：學(xué)校應(yīng)提供必要的教學(xué)設(shè)備和教具，建立完善的物理實(shí)驗(yàn)室和科技活動(dòng)中心，滿足學(xué)生實(shí)踐操作和探究學(xué)習(xí)的需求。同時(shí)，教師也要積極開發(fā)適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)資源。

建立科學(xué)評(píng)價(jià)體系：學(xué)校應(yīng)建立基于STEM教育的初中物理教學(xué)評(píng)價(jià)體系，注重學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和發(fā)展。評(píng)價(jià)方式可以采用多種形式，如作品展示、口頭報(bào)告、實(shí)踐操作等。

加強(qiáng)家校合作：學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)與家長的合作與溝通，向家長宣傳STEM教育理念，取得家長的支持和理解。同時(shí)，學(xué)校也可以邀請(qǐng)家長參與學(xué)校的STEM教育活動(dòng)，促進(jìn)家長與學(xué)生的共同成長。

展望未來，基于STEM教育的初中物理教學(xué)將更加注重學(xué)生的主體性和個(gè)性發(fā)展，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。隨著科技的不斷進(jìn)步和教育理論的不斷完善，STEM教育將逐漸成為主流的教育理念和方法?；赟TEM教育的初中物理教學(xué)將為培養(yǎng)具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合型人才發(fā)揮重要作用。同時(shí)，STEM教育也將促進(jìn)教育改革和教育創(chuàng)新的發(fā)展，推動(dòng)我國基礎(chǔ)教育質(zhì)量的全面提升。

結(jié)果表明，STEM教育為初中物理教學(xué)注入了新的活力，有效地提升了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和動(dòng)手能力。在STEM教育的指導(dǎo)下，學(xué)生不僅能夠深入理解物理知識(shí)，更能培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考和解決問題的能力。這不僅有助于學(xué)生在學(xué)術(shù)上的發(fā)展，更對(duì)其未來的職業(yè)生涯產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

為了有效實(shí)施“以人為本”的教學(xué)策略，我們要從多方面進(jìn)行改進(jìn)。首先，教育理念的轉(zhuǎn)變是關(guān)鍵。教師應(yīng)從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生探索知識(shí)的引路人。其次，加強(qiáng)師資培養(yǎng)也是必要的。只有具備STEM教育思想的教師，才能培養(yǎng)出具備STEM教育素養(yǎng)的學(xué)生。此外，教學(xué)資源建設(shè)也不可忽視。學(xué)校應(yīng)提供豐富多樣的實(shí)驗(yàn)器材和教學(xué)資料，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同時(shí)，建立科學(xué)的評(píng)價(jià)制度也是關(guān)鍵。評(píng)價(jià)不應(yīng)只關(guān)注學(xué)生的成績，更應(yīng)注重其在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和發(fā)展。最后，加強(qiáng)家校合作也是必要的。學(xué)校和家庭要共同努力，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

作者單位 甘肅省涇川縣高平中學(xué)

責(zé)任編輯：張言