摘要：近年来， STEM 教育理念在全球掀起一股热潮，很多发达国家重视在各阶段学校教育中实施 STEM 教育，以此来提高公民的综合素养，增强国际竞争力。物理学科与工程技术、数学学科联系紧密，在物理教学中融入 STEM 教育理念具有极大的可行性和必要性。就传统物理概念教学的现状来看，教师往往片面地将物理视为一门独立的学科，只注重 STEM 教育中科学知识的教学，没有将物理知识与技术、工程、数学学科知识联系起来进行教学。学生在进行物理概念的学习时，大多只是机械地记忆物理概念的定义和公式，并不能真正掌握物理概念的本质和意义。在物理概念教学中融入 STEM 教育理念，能够使抽象的物理概念形象化、生活化，使物理课程更加贴近学生的生活，加强学生对物理知识的亲切感，使学生深刻理解物理概念的意义。因此，在 STEM 教育理念的指导下，将物理概念与技术、工程、数学学科知识融合起来开展教学，使学生将各学科知识整合起来解决实际问题具有十分重要的意义。

本文首先研究了 STEM 教育的发展现状，说明了当前STEM 教育在世界各国的开展情况，接着探究了有效教学的内涵、特征以及基于STEM 教育理念的有效教学。然后根据课程标准对物理概念教学的建议，结合教育心理学理论，将 STEM 教育融入物理概念教学中，并进行相关的教学设计，结合案例设计讨论了在初中物理重点概念教学中如何融合STEM理念进行有效教学的创设。

关键词：STEM 初中物理 物理概念 有效教学

目录

摘要

Abstract

1.绪论-6

1.1研究背景-6

1.2研究的目的和意义-6

1.2.1 研究的目的-6

1.2.2 研究意义-7

2. 国内外STEM的研究现状-7

2.1美国-7

2.2德国-8

2.3日本-8

2.4中国-8

3. 基于STEM教育理念的有效教学概述-9

3.1 有效教学的内涵-9

3.1.1 有效教学是符合教学规律的-9

3.1.2  有效教学是有效果的-9

3.1.3 有效教学是有效益的-10

3.1.4 有效教学是有效率的-10

3.2 有效教学的基本特征-10

3.2.1 有效教学有明确的教学目标-10

3.2.2 有效教学需要教师有充分的准备-11

3.2.3 有效教学促进了学生的全面发展-11

3.2.4 有效教学的师生关系融洽-12

3.3 基于STEM教育理念的有效教学-12

3.3.1融合科学（Science）与技术（Technology）的有效教学-12

3.3.2融合科学（Science）与工程（Engineering）的有效教学-13

3.3.3融合科学（Science）与数学（Mathematics）的有效教学-14

4.《物理课程标准（2011年版）》对初中物理概念的教学建议-14

4.1 从课程目标的三个维度来设计物理概念教学过程-14

4.2 注重将科学探究融入物理概念的教学-15

4.3 重视物理概念教学与生产、生活的联系-15

4.4 注重实验在物理概念教学中的作用-15

5. 教育心理学理论-16

5.1 布鲁纳的发现学习理论-16

5.2 建构主义学习理论-16

6. 基于 STEM 教育理念的《浮力》教学设计-17

6.1 基于 STEM 教育理念的教材分析-17

6.1.1 基于 STEM 教育理念的教材内容-17

6.1.2 基于 STEM 教育理念的教学重难点-18

6.1.3 基于 STEM 教育理念的教学目标-18

6.2 渗透 Science 和 Technology 要素的教学活动设计-19

6.3渗透 Science 和 Mathematics 要素的教学活动设计-22

6.4 渗透 Science 和 Engineering 要素的教学活动设计-25

7.总结与展望-29

致 谢-30

参 考 文 献-31