STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四门学科的英文首字母缩写。STEM教育起源于美国并且受到了极高的重视,这种跨多门学科的新型教育形式在我国新课改的背景下也颇受欢迎。STEM教育的教育价值主要在于为学生提供一种非常真实的而且具有现实意义的学习情境,来促进学生在现实生活中解决一些实际问题的能力以及学生的合作创新精神。STEM素养主要指学生在解决真实的STEM问题中,其自身所具备的科学素养、技术素养、工程素养、以及数学素养四大素养的综合表现。这也是当代学生应该具备的一项重要素质。但是由于传统教育的影响,在我国中学物理教学中,学生的工程素养得不到良好的培养。所以可设计出一种新的教学模式来促进学生STEM素养全面提升。本文总体上采用基于设计的研究方法。首先,通过大量的文献研究,梳理出国内外STEM教育以及STEM教育的教学模式并分析出各个模式的优缺点。然后以PBL(问题式学习)教学模式和TBL(团队式学习)教学模式为设计基础提出适合我国中学物理课堂中实施的教学模式—“PT”教学模式。“PT”教学模式的五个构成要素分别是理论基础、教学目标、教学程序、辅助条件、评价标准。其中教学目标为培养学生的STEM素养;教学程序分为八个环节,具体为情境导入、确定问题、团队分组、方案制定、方案实施、效果对比、分享交流及反思改进。最后,在中学物理教材中选取了阿基米德原理以及力的合成这两节课程,根据“PT”教学模式构建出具体的教学设计。在设计出教学设计的教学过程中,特别注重学生STEM素养的培养。通过这两门教学设计来说明“PT”教学模式的可行性。