融入STEM教育理念的初中物理课程设计
潘晓雯 1，白 赫2，刘思鹏2，王颖慧1
【摘 要】STEM教育是一种新型的教育理念，将STEM教育理念融入中学物理课堂教学中，是培养学生核心素养的有效途径，是提升学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力的重要手段。文章提出了融入STEM教育理念的初中物理课程，同时利用美国国际技术与工程教育学会提出的6E设计型学习模式设计了融入STEM教育理念的初中物理教学案例“回滚筒”。 【期刊名称】《物理教学探讨》 【年(卷),期】2019(037)003 【总页数】3
【关键词】STEM教育；STEM课程理念；6E设计型学习模式；课程设计 教 学设 计
基金项目：本文为天津师范大学实验室教改项目（TJNUSYS-2017-22;TJNUSYS-2017-25）的研究成果。
1986年，美国国家科学委员会（NBS）发表《本科的科学、数学和工程教育》（Science
and
mathematics
and
engineering
education
of
undergraduate course）报告，STEM教育正式进入大众的视野。STEM的发展经历了一系列复杂而深刻的变化，但为国家培养具有STEM素养的人才以增强其全球竞争力的目标并没有发生改变[1]。2016年，联合课题组发布的《中国学生发展核心素养》指出，中国学生的核心素养包括理性思维、批判质疑、勇于探究、勤于反思、信息意识、社会责任、劳动意识、问题解决、技术运用等，而STEM教育是一种以建构主义为指导思想、以真实世界的问题情境为背
景、以问题为导向、以项目为驱动的新型教学理念。STEM教育通过跨学科整合性学习、探究型学习、基于项目的学习和基于设计的学习等方式来培养学生解决现实问题的能力，提高学生的STEM素养，这是实现培养学生核心素养这一终极目标的有效途径。因此，探索一种将STEM教育理念融入我国中学物理课堂教学中的方式成为当前教育者应该努力的方向。
1 融入STEM教育理念的初中物理课程应遵循的理念
1.1 课程设计方面
我国初中学生的专业基础知识扎实，逻辑思维能力也很强，但是创新能力不足，对知识的迁移应用能力也较弱[2]。基于STEM教育理念的初中物理课程设计应着重培养学生的创新意识和应用知识解决真实世界问题的能力，并遵循如下理念：
（1）跨学科性理念。跨学科性是STEM教育最核心的特征。因此，应摒弃我国中小学分科早所导致的学生所学知识缺乏系统性以及与现实生活相割裂的弊端[2]，在课程设计上，将重心放在利用科学、技术、工程和数学等相关知识解决实际问题或设计创新产品上，并在此过程中提高学生整合知识并应用于实践的综合能力[3]。
（2）趣味性理念。在课程设计过程中，教学内容需要充满趣味性。这就要求教师在进行教学设计时把知识内容转化为真实世界中的一个个有趣的问题，以问题为导向引起学生思考，并将知识与实际生活有机地联系起来[3]。
（3）多维性理念。STEM教育基于真实生活的复杂情境，仅靠单一的纸质教学内容不足以满足学生的探究心理。因此，在课程设计时借助于先进的信息技术手段，丰富教学内容，有助于更好地培养学生解决实际问题的能力[3]。
1.2 课程实施方面
从课程实施角度来看，STEM教育更能体现物理教学的实践性和物理规律的关联性[4]。与初中物理教学中提出的探究式教学模式相比，融入STEM教育理念的初中物理课程更注重物理规律在实际问题解决中的整合与应用。因此，在课程的实施过程中，应将STEM教育的项目性与协作性融入其中，让学生在整合所学自然规律的基础上，通过对问题的分析研究，运用不同的科学知识找到问题解决方法，并从中学会灵活地运用这些规律来解决其他相关的实际问题[5]。 （1）项目性理念。STEM教育是基于真实情境的以项目为驱动的新型教育理念。因此，在课程实施过程中，教师应基于STEM教育理念对学习活动进行项目设计，并组织学生开展项目学习（Project-Based Learning）[5]。 其实，项目中蕴含着各个学科的知识，学生在完成项目的过程中探究能力、小组合作能力、创新能力、解决问题的能力等不断提高，STEM素养也逐渐增强。
（2）协作性理念。协作性理念包含三个方面：学生与教师的协作，学生与学生的协作，教师与教师的协作。在融入STEM教育理念的课程中，教师通常充当学习活动的组织者和引导者，因此，学生在活动中需要和教师协作。此外，STEM教育倡导小组学习，共同探究。小组成员之间相互协作配合，共同完成资料搜集、提出假设、设计方案、制作装置、检测深化、交流并评价。并且学生在相互协作中，更容易碰撞出思维的火花，得到更多创造性的结果[5]。因为STEM教育具有跨学科的特点，面对一些真实情境中的问题，一门学科的教师有时是不能解决的，这就需要不同学科的教师相互协作对学生进行指导。
2 融入STEM教育理念的初中物理课程设计
根据STEM教育的目标及理念，并结合我国的实际情况，融入STEM教育理念
融入STEM教育理念的初中物理课程设计
