随着经济全球化和科学技术的飞速发展,人们对具有人文素养的创新型人才的培养越来越重视。设计思维作为以人为本的创新方法论,为培养具有人文素养的创新型人才带来了新视角。而STEM教育从教学理念、内容以及方法上都为设计思维的发展提供了可能。因此,可以立足于STEM教育发展学生的设计思维进而培养具有人文素养的创新型人才。小学《科学》作为一门以多学科融合、探究、创新实践为特征的课程,在新课程改革中日益受到重视。2017年实施的《义务教育小学科学课程标准》首次将技术与工程以独立的领域进入科学课程,其中一种表现形式是设计制作课,但在实际教学中学生的设计能力没有获得重视,设计思维和创新能力的培养也受到忽视,导致课程内容定位模糊。基于此,本研究旨在将设计思维融入STEM教育中,并以小学科学为实施路径,设计并实施融合设计思维培养的小学STEM教学活动,以培养学生的设计思维、人文关怀以及创新能力。基于上述研究目的,本研究首先通过查阅文献,对国内外设计思维和STEM教育相关理论与实践成果现状进行梳理。其次,对设计思维和STEM教育融合的适切性进行分析。梳理已有的融入设计思维的STEM教学模型与课堂教学设计框架发现其不足之处。在此基础上,构建融合设计思维培养的小学STEM教学模式,该模式的教学程序分为五个阶段:发现需求、定义问题、构思设计、制作测试、展示评价,其核心内容是共情、科学探究、创造性实践与迭代。然后,在该教学模式的指导下,结合《义务教育小学科学课程标准》以及粤教版小学科学六年级下册《小小设计师》这一章节内容,设计了两个教学案例——《设计制作保温盒》、《设计制作多功能拐杖》,并以小学六年级学生作为研究对象,以小学科学课为教学实践的课程依托,开展实践教学。为验证该模式对培养学生设计思维、人文关怀以及创新能力等方面的有效性,对学生教学实验前后进行设计思维表现性评价和基本共情能力调查,其中设计思维表现性评价是让学生通过实际任务来表现学习目标掌握情况的评价方式。最后,针对前后测结果以及学生学习过程的自评互评、师生访谈进行分析,得出以下结论:融合设计思维培养的小学STEM教学有助于学生设计思维的发展;能够提高学生共情能力、人文关怀以及创新能力;学生能将已形成的设计思维相关知能迁移到新的的情境中;在一定程度上影响学生的职业选择,同时还发现该课程对学生的探究、协作、问题解决等多方面能力也有所影响。