前言：STEM理念来源于美国20世纪的教育改革，为了提高教育质量，优化人才结构，其建立了科学、技术、工程、数学为核心体系的教育框架，在人才发展需求和教育环境不断变化与改革的基础上提高教学水平。在教育改革不断深入的过程中，这一理念在各国的教育行业都受到了高度关注，对于提高教育质量，优化教育水平，具有非常重要的意义。在我国教育改革背景下，STEM理念在高中物理实验教学中同样发挥出了极高的价值，能够有效优化实验教育质量。因此STEM理念在高中物理实验教学中的应用策略，就成为当前讨论的重点。

一、STEM教育理念的教育优势

    在建构主义中提出：个人的学习与认知是在基础建构活动上形成的。开展物理实验的过程中，对于各个教学元素会开展系统性分析，并获取相应的经验。因此在教育中需要基于实践分析的宏观角度不断深入，优化实验设计。然而在传统的物理教育工作中，并没有关注学生地位，使其只能观察实验，无法深入的了解实验。STEM教育理念使学科知识和教学活动实现了有效融合，为物理实验教学与创新提供了更多的知识。这一理念能够促进不同学科之间的深入交流，基于科学、技术、工程、数学等方面开展物理知识教育工作，帮助学生融入到物理实验。此外，这一教育理念能够为学生提供更加广阔的空间，使在科学观念、技术观念、工程观念和数学观念的基础上设计相应的实验方案，帮助学生融入物理学习，深入挖掘物理知识，为物理实验现象提供理论基础。

二、STEM在高中物理实验教学活动中的应用意义

（一）有利于教学方式的改革

    基于STEM理念开展物理实验教育工作，会为学生提供更加丰富的教育服务。其主要是从问题的角度开展自主探究，以项目为载体设计各种比赛，不仅能够改善物理学科和物理生活之间的关系，而且还不受传统教育方式的限制，使物理课堂转变为以学生为中心的模式，带领学生积极地融入到物理学习，提高学生的整体学习质量。

（二）有利于学生能力的提升

    在STEM理念的基础上，高中物理实验教育不受学科的限制，使学生能够拥有更强的综合能力，将物理知识与其他学科的知识融合，实现理论与实践的统一，让学生在相互合作中，解决自身遇到的问题。借助这一方式能够帮助学生形成科学探究精神，对其创造能力和想象能力的发展可以起到促进效果，满足社会发展要求。

（三）有利于教师的快速成长

    在STEM理念中，高中物理实验教学更加关注学生的感受，帮助其融入合作学习中，能够发挥出促进学生学习的价值，为其后续成长提供动力。而在这一背景下，对于教师也提出了更高的要求。教师如果想要基于这一理念开展物理实验课，就需要深入分析教材，并进行教育创新，帮助学生融入到物理实验自主设计之中，通过提高自身的教育技能，为学生的未来发展奠定基础。

三、STEM在高中物理实验教学活动中的应用策略

（一）完善学校物理实验设施

    在教育理念的背景下，高中物理教育对于综合教育的关注度明显提升，在实验教学中，要合理优化实验器材，按照实验要求进行采购。学校则要提高对于实验课程的关注度，优化教师的教育理念，改变教师态度，明确教育要求，分析实验内容，积极进行实验宣传，使教师更关注物理实验。要想使学生能够参与实验过程，提高其实验能力，实现优化教育质量的效果，就要在STEM教育理念的基础上，采购更加优秀的教育器材。在采购实验设施的过程中，要保证其数量准确，保证其可以同时满足整个班级学生的实验需求。例如在讲解加速度相关知识的过程中，需要为每个小组提供打点计时器，使所有学生都能够在实验活动中动手操作，观察纸带上小孔的分布，进而分析打点计时器变化的快慢。在实验中，每个小组成员都需要参与实验过程，基于实验学习物理问题开展共同分析，进而提高学生理论与实践相结合的能力^[1]。

（二）开展物理拓展实验活动

    在物理实验教育工作中，教师需要使学生形成更强的主动性，帮助其融入物理学习。而为了有效落实STEM理念，在教育工作中，教师就需要从整体角度出发，合理分析物理课本拓展实验，进而帮助学生更好地融入到物理学习之中，借此提高学生的学习动力。对于高中阶段的学生来讲，帮助其形成主观思维具有极高的价值，能够为学生的未来学习奠定基础^[2]。例如，部分考试中物理最后一题就会考查学生的主观思维，且并没有固定的答案，主要目的是锻炼学生的主观思考能力。因此，教师可以讲解一些拓展性习题，帮助学生加深对于物理知识的理解，例如教师的讲解加速度与力、质量之间关系的相关内容时，会引出F=ma这一公式。教师在讲解相关知识时，就要让学生控制变量开展实验，通过在课本知识的基础上，保持物体质量不变，计算不同力的作用下物体的加速度情况，分析二者之间的关系。或者是通过控制受力不变，改变物体质量来计算加速度，分析质量与加速度之间的关系。在实验中，教师需要帮助学生认识到其他可能对实验结果产生影响的因素，例如摩擦力，使学生能够在主观思考的基础上分析出三者之间的关系，并借助控制变量法与获得的实验图像实现实验目的。借助这样的教育方式不仅能够帮助学生提高知识掌握效果，而且还可以改变学生的主观思维，对于实现STEM教育理念具有极高的价值^[3]。因此在开展实验教育工作中，教师就需要积极的进行课程拓展，深化理论知识，帮助学生提高自身的知识储备，为学生的科学素养发展提供动力。

（三）灵活运用先进信息技术

    基于STEM理念开展高中物理实践教学能够有效提高学生的学习质量，对于学生综合素养的发展具有极高的价值。因此教师需要合理优化教育方法，设计教育内容，结合学生的实际要求，利用先进的信息技术，使高中物理实验教学质量能够得到有效优化。例如借助信息技术开展多媒体教学或者是微课视频教学，能够向学生展示一些更加直观的生活案例或者是实验过程，帮助学生加深感受，使其积极主动地融入物理学习，提高学生的课堂参与程度^[4]。如在讲解平抛运动相关知识的过程中，为了使学生加深对于相关内容的理解，教师就可以利用微课的方式展现飞机投弹或者是直升机播种的过程，让学生在视频的基础上进行运动分解。通过这一方式能够使学生更好地掌握平抛运动两个方向的合成运动，加深对相关内容的理解。或者是在讲解自由落体运动相关知识的过程中，信息技术播放蹦床运动员的比赛视频，使学生加深对于自由落体的理解，基于多媒体技术帮助学生形成初步认识，然后引导其提高物理知识的理解水平。在高中物理教育工作中，教师需要合理利用先进技术，有效提高学生的学习能力，帮助其融入实验课程，融合工程、技术、实验、数学等教育思想，在STEM教育理念的基础上，帮助学生提高自身的创新能力与综合水平，其也是开展个性化教学的重要方式^[5]。

（四）立足教材拓展实验资源

    教材是开展物理实验教学的基础，教师需要深入分析教材，保证教育内容拥有更高的价值，并在教材的基础上进行内容探索。在高中物理中，力学和运动学是必修课的重点，使用灌输式的教育方法很难提高学生的学习质量^[6]。教师可以按照教育内容选择合适的物理实验，帮助其实验的带动下提高自身的物理知识掌握效果。例如在讲解功的相关内容时，为了使学生理解物体做功的过程，教师可以借助与之相关的教育素材帮助学生加深思考，了解物体做功的价值，进而提高学生对于相关知识的理解程度，教师可以提前准备相应的器材，例如平抛与弹簧测力计、刻度尺、细线、钢球等，让学生借助实验分析钢球顺着斜槽滑下时摩擦力做功情况。在教学开始之前，教师还可以让学生结合以往的经验，分析怎样开展实验更加准确，并通过具体实验验证做功情况。这一方式能够提高学生对于相关知识的理解，基于教材拓展实验资源，帮助学生加深对物理知识的认识。

（五）结合生活创新实验教学

    在生活中，物理知识无处不在，因此通过生活实验也能够提高学生的物理学习兴趣，创新实验教学质量。借助实验创新能够帮助学生在日常生活和教学内容的基础上，提高自身的综合素养，培养学生的物理观念，使学生能够在物理学习中，提高自身的综合质量^[7]。在课堂教育工作中，教师可以将其作为实验活动的基础，帮助学生融入日常生活，借助物理知识进行实验引导，培养学生动手能力，有效提高其学习积极性。例如在讲解机械能守恒相关知识的过程中，教师可以让学生寻找生活中机械能守恒定律的具体体现，使学生在生活现象的基础上，加深对于这一知识的理解，其能够丰富学生的日常体验，提高学生的知识理解能力，使其更好地融入物理学习。

结论：高中物理实验教学是物理教育的重点，能够开展知识分析与探索应用模式，帮助学生加深对于物理知识的理解，提高学生的综合技能。在教育工作中，教师会合理优化物理设计，并将STEM理念融入到教育工作中，借助科学、技术、工程、数学等教育内容提升教育水平，帮助学生更好的掌握物理知识。在物理教育工作中，教师需要加深与学生之间的沟通，为学生提供丰富的学习经验，开发学生思维，带动学生成长。在这一教育工作中，教师要采购完善的物理实验设施，开展扩展活动，积极利用信息技术，基于教材进行实验资源分析，结合日常生活创新实验教学，帮助学生能够有效提高自身的综合素养。

参考文献：

[1] 刘德学. 基于STEM理念的高中物理实验教学设计与实施探究[J]. 基础教育论坛,2023(8):107-109.

[2] 李江珊. 基于STEM理念下高中物理实验教学分析[J]. 学周刊,2022(25):49-51. [3] 程霞. 浅谈STEM在高中物理实验教学活动中的应用策略[J]. 学周刊,2022,27(27):97-99.

[4] 仲青莲. STEM背景下高中物理创新实验教学的对策分析[J]. 数理化学习（教育理论）,2021(6):53-54.

[5] 陈允怡. 基于stem的高中物理实验教学策略探究[J]. 考试周刊,2020(71):121-122.

[6] 吴爱俊. STEM教育理念下高中物理创新实验教学[J]. 数理化学习（教育理论）,2020(9):55-56.

[7] 崔颖. STEM教育理念在高中物理实验教学中的应用研究[D]. 吉林:延边大学,2022.