摘要：STEM教育包括科學、技術、工程、數學四大教育模塊。 STEM教育在學科教學中的合理運用，可以全面訓練學生的思維和技能，同時幫助教師重新規劃教學過程，有效提高教學質量。 文章首先分析了盲人STEM教育的優勢，然后以《浮力》課程教學為例，思考如何利用STEM教育開展初中物理教學。
關鍵詞：初中物理； STEM 教育； 浮力
與傳統教學模式相比，STEM教育表現出更強的跨學科、綜合性和互動性特征，融合了科學（Sci-ence）、技術（）、工程（）、數學（）四大模塊。 教師可以靈活選擇教學點，創新物理教學方法。 STEM教育是對現有教學方法的重新調整，也為學生提供了更多的選擇。 我們以人民教育出版社出版的八年級教材《義務教育物理》第二卷中的“浮力”課為例，探討STEM教育指導下的初中物理教學策略。
一、STEM教育的教育優勢
1、綜合教學、綜合教育
在課程改革的背景下，教師必須設計一種集能力訓練和思維訓練于一體的新的物理教學模式，改變學生的物理學習過程。 以往的物理教學過于注重物理知識的應用，而忽視了學生學習能力和物理核心素養的培養。 STEM教育的應用填補了這一空白。 通過多段式的教學機制，越來越多的學科知識和物理活動出現在課堂上，讓學生在學習和分享的過程中掌握物理學習方法。 結合STEM教育，理論探索、實踐互動、課外拓展都可以在初中物理課堂中發揮寶貴作用。 學生將從新的角度理解和學習物理知識。
2.開放式教學，自由發揮
初中物理教學的目的是幫助學生掌握物理知識，鍛煉學生的科學思維，形成物理基本概念。 它重視學生物理技能和學習能力的發展和訓練，以物理互動教學和交流為基本出發點。 然而，受“灌輸式”教學的影響，大多數學生只能從老師和課本上獲取物理知識，缺乏自主學習的機會。 有些物理概念、定理和答案甚至完全來自于教師的講解，導致學生很難運用生活材料和主觀能動性來解決相關問題。 STEM教育將教學活動劃分為多個板塊，進一步保證了教學工作在引導學生學習過程中的開放性和互動性，為學生提供了交流和感知的機會。
2. STEM教育下的初中物理教學
1、利用STEM教育呈現物理現象，激發學習興趣。 興趣是最好的老師。 對于初中生來說，是否愿意參與教學活動，是否愿意圍繞教學知識點主動發起探究，這一系列問題必須從學生的“興趣”出發來回答。 STEM教育以實驗為載體，在課堂上呈現直觀的物理現象。 在分析重量、質量等關鍵物理因素的同時，還依托數學元素，幫助學生掌握物理知識的內在聯系，培養學生的科學思維。 通過STEM教育實施教學，可以使學生在直觀觀察物理現象的同時掌握物理知識，并依靠STEM教育解讀物理現象中蘊含的物理原理，從而啟發學生的物理核心素養。
例如，在教授“浮力”課時，教師可以嘗試用STEM教育創新物理教學方法，利用“科學”模塊來吸引學生的注意力。 課堂上開展以“漂浮”為主題的討論活動，與學生一起探究鐵板、鐵碗、塑料板、木棍等物體中哪些物體可以浮在水面上？ 設計好問題后，師生們大膽假設并進行實驗，記錄物體的下沉和漂浮：鐵板、木棍沉入水中；鐵板、木棍沉入水中； 鐵碗和塑料盤浮在水面上。 然后設計互動問題：哪些因素影響物體浮在水面上的能力？ 在交流的過程中，提出了浮力的概念。 有的同學會根據生活現象提出新的問題：鐵板和鐵碗都屬于鐵，但當質量相同時，鐵碗可以浮在水面上。 為什么？ 科學意識逐漸覺醒，讓學生主動猜測哪些因素影響浮力。 有的同學是這么認為的。 物體的下沉和漂浮受物體質量的影響。 質量大的物體不能浮在水面上。 有的同學認為物體的下沉和漂浮是受物體形狀的影響。 能夠排開液體的物體可以漂浮在水面上。 這時，物理教學變成了對“影響浮力的因素”的探索，學生的學習積極性被充分調動起來。 STEM教育下，物理教學回歸本質，通過物理現象展示科學原理，讓學生感受到科學的獨特魅力，激發學習欲望。
2.利用STEM教育開展探究活動，掌握物理知識
STEM教育以開放性、綜合性、科學性為基本教學要求，將不同的教學模塊融入學科教學，鼓勵學生自由選擇，逐步培養學生的科學素養。 針對STEM教育的定位，教師應努力構建以學生為中心的教學模式，積極調動學生物理學習的積極性。 教師可以設計探究式教學活動，要求學生在探究物理知識的同時提出問題，優化物理教學。
例如，在教授“浮力”課時，教師可以將科學、技術、工程、數學等模塊分開，組織教學活動。 在探索“影響浮力的因素”時，教師可以要求學生獨立設計研究性實驗。 根據你掌握的物理知識設計實驗計劃。 學生們準備了質量相同的鐵板和鐵塊，以及形狀相同的木塊和鐵塊。 將三種實驗材料分別投入水中，記錄物體的下沉和漂浮現象，并做出實驗假設。
現象一：木塊浮在水面上，鐵塊沉入水中。 物體所受到的浮力與物體的質量有關：
現象二：鐵板浮在水面上，鐵塊沉入水中。 物體所受到的浮力與物體與水的接觸面積有關。
在設計實驗方案的過程中，教師不干預學生的實驗過程，而是鼓勵學生根據生活經驗進行科學分析，依靠權衡和實驗的過程記錄不同實驗的酸甜苦辣。對象。 首先，設計科學實驗來記錄物體的下沉和漂浮狀態。 其次，從科學的角度提出假設：物體的下沉和上浮與物體本身的質量有關，物體的下沉和上浮與物體與物體接觸的表面積有關。液體。 依靠STEM教育激發學生的科學思維。 隨后，通過測量鐵板和鐵塊排開水的體積，并比較它們排開水的體積的差異等實踐活動，訓練了學生的實際物理技能。 證明浮力的大小與排開的水的體積有關。 互動結束后，圍繞物理知識進行深入探索，依靠環環相扣的教學模式推動STEM教育的實施。
3.利用STEM教育延伸教學范圍，積極開展互動
幫助學生掌握物理知識。 教師需要結合教學要求開展物理活動，調動學生的學習積極性。 然而以物理理論為核心的活動計劃很難滿足學生的學習需求。 利用STEM教育調整活動計劃，可以幫助學生激發主動探究的熱情，充分滿足學生的物理學習需求。 在STEM教育指導下拓展教學范圍可以給學生帶來全新的學習體驗。
例如初中物理浮力教案，在教授“浮力”課時，探索“排開液體的體積影響浮力的大小”后，教師可以繼續使用木板和鐵片進行物理實驗。 要求學生借助STEM教育進行獨立實驗，通過調整變量設計實驗方案。 在證明浮力與物體與液體的接觸面積有關后，不斷引入新的研究問題，擴大教學范圍； 世界上有一個內陸湖，被稱為“死海”，它的含鹽量極高，密度也很高。 不會游泳的人也可以浮在水面上； 但在普通湖泊中，人會沉入水中。 為什么是這樣？ 結合STEM教育，教師開展課外物理實驗活動：為學生準備自來水、鹽水、酒精等材料，記錄各種材料的用量，并在實驗前測量液體的密度。 將不同液體的密度記錄在表中。 使用質量為20g的微型木板進行實驗，觀察其下沉和漂浮狀態，從而得到影響浮力的關鍵因素：液體的密度也影響物體的下沉和漂浮。 在初中物理教學中，教師應運用STEM教育引導學生主動探究物理知識，從科學現象出發拓展教學范圍，提高學生的物理探究能力。
基于“浮力”課的教學活動初中物理浮力教案，STEM教育在教學活動中可以發揮一定的教育價值。 根據教學要求，教師可以嘗試從不同角度或拆分應用科學、技術、工程、數學等部門進行STEM教育，或者利用STEM教育鍛煉學生的物理思維。 從不同角度挖掘STEM教育的價值，可以幫助學生重新認識物理教學活動。
