为了顺应新时代的发展,应对未来挑战,世界各国都十分重视科技工程教育以及创新型人才的有效培养。目前高中化学教学在应试教育的影响下,基本采用讲授方式教学,难以激发学生的学习兴趣,不利于问题解决能力和创新意识的培养;其次化学作为一门与其他学科相互渗透的中心学科,通过分科式教学,不利于学生综合能力的培养。在此背景下,起源于美国的STEM教育作为一种新的教育理念,逐渐进入人们的视野。为了更有效的开展STEM教育,美国国际技术与工程教育学会(ITEEA)于2014年提出落实STEM教育的活动模式——6E设计型学习模式(6E Learning by DeSIGNTM Model)。该模式分为六个教学阶段:吸引(Engagement)、探索(Exploration)、解释(Explanation)、工程(Engineering)、深化(Elaboration)、评价(Evaluation)。STEM教育和6E设计型学习模式皆强调学生在真实情境中运用跨学科知识,主动完成科学探究、自主设计和工程制作,从而培养问题解决能力和创新意识。因此本研究将基于STEM的6E设计型学习模式应用到高中化学教学活动的实践中,以化学学科为主,其他学科知识为辅,引导学生在化学课程中综合利用各学科知识来解决现实问题,希望能够有效的促进化学学科的学习和STEM素养的培养。为此,本研究的主要内容如下:(1)通过文献研究法,对国内外6E设计型学习模式和STEM教育的研究现状进行文献综述,界定了6E设计型学习模式、STEM教育和STEM素养的概念;(2)通过分析化学学科特征、化学学科核心素养、现代化学教学原则、化学教学常用教学模式以及基于STEM的6E设计型学习模式,对基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中应用的可行性进行了分析;(3)结合STEM教育理念的内涵,依据6E设计型学习模式的六个教学阶段,提出该模式在高中化学教学中应用的具体教学步骤及实施策略;(4)通过三轮教学实践活动不断地修改和完善教学活动设计,教学实践后通过试题测验、问卷调查、课堂观察和学生访谈等相关性数据的收集、整理和分析,检验基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中的应用对学生的化学学科学习和STEM素养培养的有效性。本研究的研究成果和结论:(1)从化学学科特征、化学学科核心素养、化学教学原则及常用教学模式等多角度的分析,得出将基于STEM的6E设计型学习模式应用到高中化学教学中是可行的;(2)本次研究设计了将基于STEM的6E设计型学习模式应用到高中化学教学中的9个教学步骤,即情境导入、知识链接、探究设计、展示交流、知识总结、工程设计、展示交流、思考延伸和评价测试;(3)经过三轮教学实践发现,通过基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中的应用,在化学学习成就方面:有利于激发学生对化学学习的兴趣,对化学学业成绩产生积极影响;在STEM学习成就方面:学生们对STEM课程的学习兴趣明显增加,并体会到STEM课程对个人及社会发展的重要性;(4)由于思维能力需要长时间不断的培养和内化,但本人教学经验不足、加上教学课时限制和实施条件限制,因此本次研究对学生的化学思维能力和STEM思维能力暂时没有明显的提高。