1 可行性分析
1.1 STEM教育与初中物理学科的联系
STEM教育是对科学、技术、工程和数学学科进行整合的一种教育模式。科学是其重要的组成部分之一。而物理学科则是初中阶段一门非常重要的科学课程。且物理学科与科学技术发展、工程建造的联系十分紧密，同时，物理学科的学习过程中需要应用到很多的数学知识。因此，与初中阶段的其他课程相比，物理学科与STEM教育的联系更为密切。物理直接影响科学技术的发展和人类社会的进步。因此，在物理学科素养中指导学生对科学、技术、社会有更高程度的认识。在初中物理教育中，已经涉及到例如杠杆、滑轮等简单的工程设计。可以说物理学科能够很好的将科学、技术、工程和数学结合起来，从实施的角度上分析，物理学科重视过程性和实践性，而STEM教育理念能够很好的满足物理学科实践性和过程性的体现。在课程改革中，物理学科提倡“探究性”学习，提高学生自主学习能力，培养学生创新意识和发散思维，这种对学生主体地位的强调同STEM教育理念相符。因此在初中物理教育中引入STEM教育理念符合物理学科的学科特点和培养方向。
1.2 符合初中阶段学生的认知规律
根据皮亚杰相关教育理论，初中阶段，学生正处于形式认知阶段。在这一认知阶段，学生的认知方式不仅仅局限于语言和文字，而是具备了通过概念、假设等前提进行演绎推理、得出结论的能力。也具备了排除无关因素、控制变量、考虑多种可能性、计算变量间函数关系的能力。该阶段学生的认知水平和认知能力是STEM教育理念应用的基础，也说明了STEM教育的应用是符合学生认知规律的。
1.3 物理学科实践活动中体现的STEM素养分析
物理学科实践活动的设计和实施方面，都能够体现出STEM素养。每次活动设计的不仅仅是物理知识，而是对技术、工程、数学等知识均有涉猎。学生在活动过程经常中需要使用工具、设计方案、选择最优方案，熟练掌握多种工具的使用。学生的工程素养、技术素养是完成设计、制作类活动的基础。而方案合理性的验证，制作作品稳定性的保证等都与数学素养密不可分。可见在物理学科实践活动中蕴含STEM素养的发展过程，因而将STEM教育理念融入其中是合理可行的，对学生综合素养的培养也十分有益。
1.4 STEM教育理念与物理学科实践活动的共性分析
1.4.1 以情境创设作为教育的载体
STEM教育在诞生和发展过程中的其中一个重要目的就是对STEM相关领域人才进行培养，包括科学技术、工程技术等高新科技领域，因而STEM教育理念提倡将学科教育同实际生活情境联系和结合在一起，在创设的情境中，学生的学习动机由内在驱动，从而激发学生对知识的求知欲，提高学生的学习兴趣。通过创设情境联系生活实际导入学习内容的方式在STEM教育中应用很多。
在物理学科实践活动中同样关注情境创设的重要性，物理知识源于生活并将应用于生活，所在在物理学科实践活动中多以创设情境作为活动的载体，进行导入，让学生在真实情境中学习知识，从情境中发现生活中的问题，感受知识和生活的联系。STEM教育和物理学科实践活动都提倡以情境创设作为载体，提高学生的学习兴趣，增强生活和知识的联系。
1.4.2 重视通过实践的方式获取知识
STEM教育理念强调学生通过活动或其他参与性较强的方式通过实践来解决问题，为学生提供能够动手做的学习体验。在STEM教育中，学生在教师的引导下运用所学知识与技能结合已有的生活认知，发现问题，并通过探究、创造、设计、合作等多种方式解决问题。在活动过程中，摒弃被动接受知识的方式，而是由学生在实践中主动建构，在学习知识的同时提高学生的综合素养。
同STEM教育理念相同，物理学科实践活动鼓励学生在实践中发现问题，分析问题，解决问题。在活动的设计上，教师找到问题并在活动过程中引导学生，帮助学生，鼓励学生动手实践，在探究、设计、创新、反思的过程中掌握知识和技能，培养学生的实践能力、创新能力。
1.4.3 强调对学生创新思维的培养
培养创新型人才是STEM教育的目的之一，在STEM项目的学习中，学生通过教师创设的情境和提出的问题进行思考。在思考中学生需要设计和制定解决方案，学生主动分析问题，寻找解决方案的过程中创新思维得到培养。
物理学科实践活动中同样强调使学生在设计、制作中运用学科知识和生活技能将想法付诸实际，这一过程中，学生的动手实践能力、知识迁移能力、综合素养得到提升，从而促进了学生创新思维的培养。