随着时代对综合型人才的需求越来越大,作为一种未来的人才培养模式——STEAM教育孕育而生,STEAM教育能够培养学生用跨学科的知识与技能解决问题的能力与合作创新的能力,最终提高创造力素养,其理念顺应了当前我国对创新人才培养的需求,成为高校教育改革一个新的突破口。同时,我国的数学课程难度较大且实用性较差导致许多学生对数学产生抵触的情绪,但是STEAM的教育理念却可以创造一个开放的情境并让学生利用数学解决实际问题,学生可以在其中打破学科的壁垒进行合作交流与创造,对学生的数学素养、综合能力与创新能力的培养有着促进作用。该文基于STEAM教育理念,确立了跨学科性、体验性、设计性、协作性、艺术性以及技术增强性等课程设计理念,设计了多元化的教学目标,采用金美月教授的教学设计内容进行STEAM课程设计,并在此基础上进行教学实践探索。由于高中函数模块的内容综合性较强,因此该文以高中函数为研究对象进行项目设计。以解决项目问题为课程主线,基于STEAM教育理念融入技术设计、数学、物理、化学以及天文科学知识,以达到培养学生的STAEM素养以及教学目标。为此,设置如下三个研究问题:(1)基于STEAM教育理念的教案设计如何?(2)基于STEAM教育理念的教案设计实施的效果如何?(3)教学反思及其修改后的教案设计如何?该研究以“指数函数、对数函数与幂函数”、“三角函数”为研究对象,采用案例研究法、教育观察法、问卷调查法以及访谈法进行研究。首先,基于STEAM教育理念进行具体教案设计;然后,对所开发的教案进行实施,通过教育观察、学生问卷调查深入分析教案设计的实施效果;最后,在教学实施与分析的基础上,结合访谈的结果进行教学反思,并对开发出的教案进行改进与完善。通过研究得到三个结论:第一,多元化的教学目标是STEAM课程教学设计的重要保证;第二,基于STEAM教育理念的数学教学活动有利于培养学生的数学学科核心素养;第三,对学生学情以及各学科学习进程的把握是STEAM项目主题选取的首要前提。由此,该研究提出四点建议:第一,确立多元化的STEAM课程教学目标;第二,选择合适的知识模块进行教学流程与环节的设计;第三,在中小学大力开发STEAM课程,并提供丰富的课程资源;第四,数学教育界应做大量的STEAM教育相关研究,为中小学的STEAM课程的开发提供理论和实践基础;该课程的教学实践为我国高中数学课堂开展STEAM课程提供了一种可能的实践路线。