信息智能时代的不断发展对学习者所需要具备的能力和素质提出了更高的要求,为培养适应未来社会发展的人才,世界各国都在积极探索更加有效的教学方式来提高国家在未来世界中的竞争力。传统教育往往只关注教授特定的一个知识和技能,忽略了多个知识和技能之间的联结和应用,不重视知识和技能与生活之间的联系,已经不能满足和应对未来高速发展世界对高素质人才的需求。STEM教育作为一种新的理念,旨在打破学科界限,从跨学科整合的角度出发,通过解决问题、完成项目和工程设计等方式实现科学、技术、工程和数学四门学科的融合,培养适合21世纪的复合型创新人才。因此本研究从STEM教育理念出发,设计项目学习,并以小学科学课程为载体进行教学实践,探究STEM教育理念下项目学习方式。研究主要包括文献综述、项目设计、案例分析设计、教学实践、成效分析、总结反思六个阶段。在文献研究阶段,采用文献研究法对国内外STEM教育、项目学习等相关文献进行分析,总结目前研究的现状。对STEM教育的产生和发展、内涵、素养与项目学习内涵、构成要素、特征进行了详细的阐述,发现STEM教育和项目学习在跨学科、问题情境性等方面存在着诸多相似之处。在项目设计阶段,根据STEM理念和项目学习理念,提出面向STEM教育的项目设计原则。在STEM教育的指导下,研究项目学习的主题、学习共同体、活动、支架、评价这五个方面的设计策略。在案例分析阶段,选取小学四年级下册科学内容进行面向STEM教育的项目学习设计、分析。在教学实验阶段,以小学四年级学生为研究对象,围绕项目开展教学。在成效分析阶段,通过访谈、问卷调查、试题检测等方式检验学习效果并对学习效果进行分析。研究结果表明:STEM教育理念下的小学科学项目学习可以提高学习者问题解决、创新、协作交流等能力,改善学习者对小学科学课程的学习态度。在总结反思阶段,对论文进行总结,提出研究过程中存在的问题以及对今后STEM教育今后发展的建议。