摘要：时代不断向前发展，“互联网+ 教育”，人工智能的出现不断表明新时代教育的重心应该从培养掌握知识和技能的人转变为培养具有创新能力的人。在科技技术不断进步、全球化浪潮不断发展、创造力经济蓬勃向上之际，中国必须要走创新驱动发展道路。为了让学生在活动中发展综合能力，强调运用STEM教育培养学生运用多学科知识解决现实问题。其中，STEM教育理念对培养综合能力中的创新能力具有重要作用。但在我国很大程度上仍将STEM教育视为精英教育，无法让学生真正参与到创新教育中。本文尝试将STEM理念与初中物理教学相融合，提出相对应的教学设计原则，并结合“电动机及其应用”教学的过程设计探讨了如何在初中物理教学中融合STEM理念，从而培养学生的创新能力。

本文首先通过文献研究法阐述了关于STEM理念和创新能力的国内外研究现状以及对STEM理念和创新能力的概念界定。然后基于多元智能理论和建构主义学习理论两个理论基础，得出了关于STEM教育培养创新能力的教学设计四个原则：（1）结合现实生活中的具体实例、（2）强调学习过程中的亲身体验、（3）多学科相互融合学习、（4）实验中的观察和协作。然后以这些原则为基础设计了关于“发电机及其应用”的学习活动，初步探讨了初中物理教学中融合STEM理念对培养学生创新能力的重要意义。

关键词：STEM理念  创新能力  物理教学设计

目录

摘要

Abstract

1.绪论-5

1.1研究背景-5

1.1.1时代发展下重视创新人才-5

1.1.2当前初中生的创新教育方式有待改进-5

1.1.3 STEM教育是培养创新人才的新方式-6

1.2研究目的和意义-6

1.2.1研究目的-6

1.2.2研究意义-7

1.3主要研究内容和方法-7

1.3.1主要研究内容-7

1.3.2主要研究方法-8

2.文献综述-8

2.1国内外研究现状-8

2.1.1关于STEM理念的国内外研究现状-8

2.1.2关于创新能力的国内外研究现状-11

2.2概念界定-13

2.2.1-STEM理念-13

2.2.2创新能力-14

3.-融合STEM理念的初中物理教学对学生创新能力培养活动构建-15

3.1理论基础-15

3.1.1建构主义学习理论-15

3.1.2多元智能理论-16

3.2-STEM教育培养创新能力的学习活动设计原则-16

3.2.1学习活动设计原则提出的依据和过程-17

3.2.2学习活动设计原则的基本内容-17

3.3本章小结-18

4.-融合STEM理念的"电动机及其应用”教学过程设计-18

4.1过程一：渗透Science和Technology要素的“发电机制作”-18

4.1.1教师展示手动充电手电筒-19

4.1.2知识讲解（Science）：手动充电手电筒的能量转化-19

4.1.3学生制作发电机（Technology）-20

4.2过程2：渗透Science和Mathematics要素的原理解释-21

4.2.1知识讲解（Science）：发电机发电原理-21

4.2.2数学推导感应电动势变化规律表达式（Mathematics）-22

4.3过程三：渗透Science和Engineering要素的学生活动-22

4.4融合STEM理念的“电动机及其应用”教学设计与传统教学设计的区别-23

4.4.1过程一分析-23

4.4.2过程二分析-23

4.4.3过程三分析-24

4.5融合STEM理念的“电动机及其应用”教学设计对学生创新能力的培养-24

4.5.1原则一分析-25

4.5.2原则二分析-25

4.5.3原则三分析-25

4.5.4原则四分析-26

5.-总结和展望-27

致 谢-27

参考文献-28