STEM教育理念融入高中物理教学分析.doc

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1、免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！第 1 页 共 4 页STEMSTEM 教育理念融入高中物理教学教育理念融入高中物理教学分析分析摘要：STEM 教育理念是科学、技术、工程和数学的综合教学理念，具有相互补充、互相支持和共同促进的关系，能够培养学生科学、技术、工程和数学素养，指导学生更好认知知识和解答问题。高中物理教学中，教师可以根据 STEM 教育理念指导学生在深层理解下学习，深入学习物理知识、掌握各项物理解题和实验技能、理解技术设计与开发过程、运用数学工具等，从而结合情境提出问题、运用实验探究问题、小组

2、合作解决问题，更好开展是什么、为什么、怎么做的探讨。关键词：STEM 教育理念；高中物理；提出问题；探究问题；解决问题科学问题来源于人类生活和生产实践，在观察自然现象与其他现象中产生，并通过反复观察、模拟实验、推导论证解决这些问题，形成各种科学定理，进而为人类深入了解大自然、生产和生活服务。比如自然界和生产生活中蕴含的科学问题有“雷雨天为什么会有闪电？”，比如“怎样控制电服务于人类？”等，这些问题涉及到电能的控制和利用等，在科研和教学中结合这些问题展开探索，就涉及到科学与工程的联系问题，下面内容主要是结合高中物理教学进行相关实践分析。一、创设生动情境，提出相关问题免责声明：图文来源网络征集，版

3、权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！第 2 页 共 4 页在高中物理教学中，教师基于 STEM 理念开展课堂教学，首先应该根据相关物理知识内容引入相关生产和生活的实际情境，与实际情境联系起来，并运用多媒体创设和展示生动的情境，以此吸引学生的注意力，驱动学生积极地参与课堂中，教师可以结合情境提出一些问题，从而引发学生强烈的好奇心与探究兴趣，引导学生积极地参与到问题探究、动手操作和解决问题中，更好地解决问题1。例如，人教版高中物理选修 32 中有“涡流、电磁阻尼和电磁驱动”课程，主要教学目标是让学生了解涡流的产生，知道涡流的有利之处和弊端，

4、知道如何利用涡流，防止涡流的危害等。在主要的内容教学完成之后，教师可以引入一段电磁炉使用的视频，让学生认识到电磁炉在短时间内将一些水和一些食物加热，进而提出问题：电磁炉运用了什么原理？电磁炉的工作原理主要是什么？我们如何模拟这项原理的应用？在提出问题之后，教师就可以引入学生以小组为单位，利用互联网工具查阅相关资料，并在实验室中创设和操作实验，探究这些问题。二、指导设计实验，探究相关原理教师在利用多媒体工具创设生动的情境和提出探究性问题之后，可以指导学生准备相关实验用的器材，搜索和整理相关的数据，运用已学的物理知识和数学知识设计相关实验，探究实际情境中的相关原理，在此过程中可以初步得出结论。教师

5、应该指导小组之间共同交流与探讨，相互合作，并注意监督和指导学生，以便让每一名学生能够亲自参与其中，并保障物理实验操作的安全2。例如，在上述免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！第 3 页 共 4 页的问题中，教师可以指导学生重新复习电磁涡流的知识，并为学生提供可以拆卸的教学变压器上线圈、硅钢片叠加铁芯、外形相同的铁芯等器材，之后，教师可以让学生自行设计和操作实验，同时加强指导与监督。在实验中，学生在教师的辅助下，根据此前搜集到的电磁炉原理资料，将线圈接到 220V 的交变电源上，线圈中接入块状铁芯，并运用绝缘

6、物体或者温度计检测铁芯发生的变化，5 分钟后会看到温度计的明显上升。之后，教师可以让学生探究其中原因，可知在变化的磁场中金属离子会在磁场中运动，形成感应电流，铁芯的磁通量变化，进而形成闭合电路，在这个过程中会发热，这种现象被称作涡流。三、探究相关结构，得出实践结论在具体的实验操作中，会涉及到物理学习知识、工程学设计、技术操作和数学演算等，教师在指导学生设计实验和动手操作实验的过程中，能够有效实现多学科的整合，更好地体现 STEM 的教育理念2。学生在弄懂相关原理之后，教师可以引导学生探究具体应用的结构，并根据原理得出实践结论。在上述的实验中，学生可以基本弄懂电磁炉的工作原理，之后可以让学生将块

7、状铁芯换成整块的硅钢片进行实验，感知到温度无明显变化，可以继续让学生根据原理解释。例如，学生通过探究电磁炉的基本构造可知，其主要的结构是控制器、高频感应线圈、高频电力转换相关装置等。主要工作原理是：在高频的感应线圈通入交变电流后，感应线圈会形成交变磁场，上面会放入铁磁材料制作的锅体，这样可以让感应线圈形成的交变磁场通过锅体本身产生涡流，进而在锅体上产生热量，从而让水和食物的热量升高。免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！第 4 页 共 4 页根据这个结论，便可以解释整块的硅钢片没有明显温度变化的原因，主要是涡

8、流被限制在较小的薄片中，导致形成较大回路电阻，涡流减弱，产生的热量较少。同时也可以解释为何电磁炉不能用非金属材料。综上所述，本文主要探究和分析 STEM 教育理念融入高中物理教学中的实践，在具体的物理课程教学中，教师可以根据具体的教学内容和相关教学目标，引入丰富的教学素材，创设生动的实际情境，并结合情境提出问题，让学生通过小组合作的方式进行探究，通过设计实验探究其中的原理，并根据实验解决问题和得出实践结论。在此过程中，学生需要用到物理知识、工程学原理、实验操作技术和数学知识等，在无形中渗透了 STEM 教育理念。参考文献1董莉.基于 STEM 教育理念的高中物理教学策略研究D.四川师范大学,2017.2刘晓利,张军朋.基于 STEM 教育的高中物理教学设计以”液压传动”的教学为例J.物理通报,2019(02):73-77.