基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)-以“自感現(xiàn)象”為例

基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)——以“自感現(xiàn)象”為例基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)——以“自感現(xiàn)象”為例摘要：本文以STEM教育（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）的理念為基礎(chǔ)，探討了如何在高中物理教學(xué)中運(yùn)用STEM教育的原則和方法。以“自感現(xiàn)象”為例，結(jié)合理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用，設(shè)計(jì)了一堂富有趣味和實(shí)踐性的高中物理課程，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)他們的綜合能力。關(guān)鍵詞：STEM教育；高中物理；自感現(xiàn)象；課程設(shè)計(jì)一、引言STEM教育是近年來(lái)受到廣泛關(guān)注的一種教育理念，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。在高中物理教學(xué)中，運(yùn)用STEM教育的原則和方法，可以使學(xué)生掌握物理基本概念和理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。本文以“自感現(xiàn)象”為例，設(shè)計(jì)了一堂富有趣味和實(shí)踐性的高中物理課程，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)他們的綜合能力。二、課程設(shè)計(jì)1.目標(biāo)設(shè)定通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能：(1)理解“自感現(xiàn)象”的基本概念和原理；(2)掌握自感現(xiàn)象的基本實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量技術(shù)；(3)運(yùn)用自感現(xiàn)象的原理，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)單的電磁感應(yīng)裝置；(4)培養(yǎng)科學(xué)思維能力、解決問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。2.活動(dòng)設(shè)計(jì)(1)導(dǎo)入活動(dòng)通過(guò)放映一個(gè)關(guān)于自感現(xiàn)象的視頻或展示一些實(shí)際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)“自感現(xiàn)象”的興趣并引起他們對(duì)課程主題的思考。(2)知識(shí)傳授講解“自感現(xiàn)象”的基本概念和原理，重點(diǎn)介紹“法拉第定律”和“楞次定律”，并通過(guò)實(shí)例進(jìn)行解釋。(3)實(shí)驗(yàn)演示進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的自感實(shí)驗(yàn)演示，通過(guò)改變線圈的形狀和電流的大小，觀察自感現(xiàn)象的變化，并讓學(xué)生提出解釋。(4)實(shí)驗(yàn)操作組織學(xué)生進(jìn)行自感實(shí)驗(yàn)的操作，提供一些簡(jiǎn)單的電路元件和工具，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)單的電磁感應(yīng)裝置，并測(cè)試其性能和功能。(5)實(shí)驗(yàn)分析學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，討論自感現(xiàn)象與電流大小、線圈形狀等因素的關(guān)系，并總結(jié)規(guī)律和結(jié)論。(6)應(yīng)用拓展讓學(xué)生通過(guò)互動(dòng)討論和小研究，了解自感現(xiàn)象在實(shí)際生活和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用，并思考其發(fā)展前景和潛在問(wèn)題。(7)總結(jié)回顧對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和回顧，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和熱愛(ài)，鼓勵(lì)他們進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和探索。三、教學(xué)策略1.提倡學(xué)生參與和團(tuán)隊(duì)合作本課程注重學(xué)生的實(shí)踐能力和思考能力的培養(yǎng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和應(yīng)用拓展，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)討論和小研究，培養(yǎng)他們的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。2.引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主探索本課程采用啟發(fā)式教學(xué)的方法，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和思考，主動(dòng)探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力和解決問(wèn)題的能力。3.綜合應(yīng)用和跨學(xué)科整合本課程在設(shè)計(jì)中注重將物理知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科整合和綜合應(yīng)用，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力。四、評(píng)價(jià)方法1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法、結(jié)果和結(jié)論，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行思考和分析。2.團(tuán)隊(duì)合作評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括合作分工、溝通協(xié)作、團(tuán)隊(duì)精神等方面。3.總結(jié)回顧通過(guò)課堂小結(jié)和學(xué)生討論，了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)效果和體會(huì)，并對(duì)課程進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。五、結(jié)論在高中物理教學(xué)中，運(yùn)用STEM教育的原則和方法，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)效果和綜合能力。本文以“自感現(xiàn)象”為例，設(shè)計(jì)了一堂富有趣味和實(shí)踐性的高中物理課程，并提出了相應(yīng)的教學(xué)策略和評(píng)價(jià)方法。該課程既注重理論知識(shí)的傳授，又注重實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能力水平，為他們的綜合素質(zhì)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。六、參考文獻(xiàn)1.莊進(jìn)康,周少云.高級(jí)物理教學(xué)實(shí)用技法[M].中國(guó)青年出版社,2018.2.周世炎.高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)[M].海南出版社,2019.3.Canton,A.Sam-Park,J.,Nuby,P.G.,&Cramer,K.A.(2016).ImplementingSTEM:ReflectionsfromStudents.InternationalJournalofK-12STEMEducation,3(1),17.4.Bybee,R.W.(2010).WhatisSTEMeducation?Science,329(5995),996-997.5.Honey,M.,Pearson,G.,&Schweingruber,H.(Eds.).(2014).STEMinte