STEM 教育与初中英语融合培养学生创新能力的实践路径研究

1 STEM 教育与初中英语融合的理论基础与意义

1.1 理论基础

（1）建构主义学习理论

建构主义认为，学习是一个主动建构知识的过程，学习者通过与环境的互动，不断建构个人的认知结构。在 STEM 教育中，学生通过参与项目式学习、探究式学习等活动，主动探索科学现象、技术原理、工程设计和数学运算，从而建构自己的知识体系。

（2）情境认知理论

情境认知理论强调知识是在特定情境中建构和应用的。在 STEM 教育中，教师通过设计真实或模拟的情境，让学生在解决实际问题的过程中学习和应用知识，提高学生的实践能力和创新能力。

（3）认知负荷理论

认知负荷理论认为，人的工作记忆容量有限，过量的信息会增加认知负荷，影响学习效果。在 STEM 教育中，教师需要合理设计教学内容和教学活动，避免给学生造成过大的认知负荷，确保学生能够有效地学习和掌握知识。

（4）多元智能理论

多元智能理论认为，人类具有多种智能，包括语言智能、数学逻辑智能、空间智能、身体动觉智能、音乐智能、人际智能、自我认知智能和自然观察智能等。在 STEM 教育中，教师应关注学生的多元智能发展，设计多样化的教学活动，以满足不同学生的智能需求和学习风格。

1.2 现实意义

从学生发展角度看，融合教学打破了学科壁垒，使学生在英语学习中接触 STEM 知识，拓宽知识视野，培养跨学科思维能力。同时，在解决融合课程中的实际问题时，学生需要运用创新方法，这有助于提升其创新能力与实践能力。例如，在英语环境下开展 STEM 项目活动，学生既要用英语表达观点、交流合作，又要运用 STEM 知识解决问题，在这一过程中，学生的综合素养得到全面提升。从教育发展角度而言，这种融合顺应了教育改革趋势，推动初中英语教学模式的创新，丰富教学内容与形式，为培养适应未来社会的创新型人才提供了新的教学思路与方法。

2 STEM 教育与初中英语融合培养学生创新能力的实践路径

2.1 优化课程设计，构建融合课程体系

在课程设计方面，教师应根据初中英语教材内容与 STEM 学科知识的契合点，整合教学资源，设计融合课程。例如，在学习与环保相关的英语课文时，可融入科学学科中的生态知识、工程学科中的环保技术方案设计等内容。以“Protecting the Environment”单元为例，教师可以先引导学生学习相关英语词汇和句式，如“pollution”“recycle”“environmental protection”等，然后引入科学知识，讲解环境污染的类型、成因及危害，接着让学生分组运用工程思维，设计环保项目方案，如设计简易污水处理装置，并要求学生用英语汇报方案，阐述设计原理、步骤及预期效果。通过这样的课程设计，将英语学习与 STEM 知识有机结合，使学生在学习语言的同时，锻炼创新思维与实践能力。

此外，课程设计还应注重分层教学，根据学生的英语水平与学科基础，设计不同难度的融合课程任务。对于英语基础较弱但 STEM 学科知识掌握较好的学生，可以先侧重让他们用简单英语表达 STEM 项目成果；对于英语水平较高的学生，则要求他们在项目中运用更复杂的英语词汇和句式进行深入分析与讨论，确保每个学生都能在融合课程中得到发展与提升。

2.2 创新教学方法，营造融合学习氛围

在教学方法上，可采用项目式学习（PBL）、小组合作学习等方式促进两者融合。项目式学习以真实问题为导向，学生围绕项目主题，综合运用英语与 STEM 知识进行探究。例如，开展“Smart City”项目，学生需要用英语查阅关于智能城市建设的资料，分析其中涉及的科学技术、工程设计等方面的内容，然后小组合作设计自己理想中的智能城市模型，并运用英语进行展示与介绍。在这个过程中，学生不仅提高了英语语言运用能力，还通过解决实际问题培养了创新能力与团队协作能力。

小组合作学习也是有效的融合教学方法。教师将学生分成小组，每个小组围绕一个融合课题开展学习活动。如在学习“Space Exploration”相关内容时，小组内学生分别负责从英语阅读材料中提取信息、运用数学知识计算航天器轨道、借助科学知识分析星球环境等任务，然后通过小组讨论，用英语交流各自的研究成果，共同完成课题任务。这种学习方式促进了学生之间的思想碰撞，激发创新灵感，同时也提高了学生的英语听说交流能力。

此外，教师还可以利用现代信息技术，如多媒体教学、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术，为学生营造沉浸式的融合学习氛围。例如，在讲解地理学科中的自然景观时，通过 VR 技术让学生身临其境感受不同地区的地貌特征，同时用英语进行描述和讲解，使学生在直观感受中学习知识，激发创新思维。

2.3 完善评价体系，促进创新能力发展

评价内容不仅要包括英语语言知识的运用能力，如词汇、语法、听力、口语、阅读和写作等方面，还要涵盖学生在 STEM 项目中的表现，如问题解决能力、创新思维能力、团队协作能力等。例如，在评价学生完成的“环保项目方案设计”任务时，既要看学生用英语表达方案的准确性与流畅性，也要评估方案的创新性、可行性以及学生在小组合作中的贡献。

评价方式应多样化，采用教师评价、学生自评、互评相结合的方式。教师评价要全面客观，既要肯定学生的优点，又要指出不足并给予改进建议；学生自评可以帮助学生反思自己的学习过程与成果，发现自身的优势与不足；学生互评则能促进学生之间的相互学习与交流，从不同角度发现问题，激发创新思维。同时，评价结果应及时反馈给学生，让学生了解自己在融合学习中的进展情况，以便调整学习策略，进一步提升创新能力。

3 结束语

将 STEM 教育与初中英语融合是培养学生创新能力的有效途径。通过优化课程设计、创新教学方法、完善评价体系等实践路径，能够实现两者的有机结合，为学生创造丰富的学习情境，激发学生的创新思维与实践能力。然而，在实际教学中，仍面临一些挑战，如教师跨学科教学能力不足、教学资源有限等问题。未来，需要加强教师培训，提高教师的跨学科教学水平；同时，教育部门和学校应加大教学资源开发力度，为 STEM 教育与初中英语的融合提供更有力的支持。

参考文献：

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[3]路壹棋. 关于 STEM 教育在英语教学中的应用探讨 [J]. 海外英语,2021, (17): 133-134+142.