在STEM教育理念迅速发展的影响下,科学课程作为STEM落地的主要渠道,寻找适合我国小学生科学学习的新教学设计方式十分重要。尤其在新课程标准提出将“科学探究”转为“课程实践”,增加了“技术工程领域”板块,在对比“科—数”、“科—技”的整合之后,发现科学与工程的整合是解决问题的开端,是巩固学科核心知识、设计创造的有效途径。与此同时,“科—工整合”培养的人才具有综合性、创造性以及接受失败和反思的能力,符合具有科学素养与工程素养人才培养的要求。因此,研究“科—工整合”的小学科学课程的教学设计尤为重要。本研究以“科—工整合”为研究点,聚焦“科—工整合”的教学实践基础,运用文献分析法、案例分析法、理论研究法等研究方法,梳理关于小学科学教学设计、工程教育、“科—工整合”的有关文献,并通过实践基础分析,归纳有效教学设计策略,开发出一个“科—工整合”的小学科学教学案例。本文首先从科学和科学素养、工程和工程素养以及整合的内涵出发阐述了“科—工整合”的实质,以及其所具有的指向研究成果、突出设计过程、学科有效整合、强调思做结合的特点。通过与“科—数整合”、“科—技整合”模式的对比,探讨“科—工整合”的优势以及对学生和科学课程的价值。其次,在分析“科—工整合”实质的基础上,寻找其指导教学设计理论依据。在分析“科—工整合”的科学教学设计多种取向后,笔者认为应选取科学探究与工程设计并重的设计取向,有效在真实情境中寻求二者的均衡发展。并在融入STEM理念的小学科学课程标准、多元智能理论、建构主义理论、课程整合理论、连接主义理论等理论基础的指导下,提出了整体相关的结构化原则、成果导向的情境化原则、灵活多样的教学方法、多元的评级方式等教学设计原则。为了了解小学科学课程中“科—工整合”的教学设计现状,选取了国内小学科学课程标准中附录案例、国外优秀科学教育案例集和网站公开课中的“科—工整合”案例,按照教学目标、过程、方法、评价的分析框架对其设计进行了对比分析,概括了其设计实践启示:“环境说”的整合观、科学知识与工程设计并重的整合目标、覆盖完整工程设计流程的整合内容、注重教学整合评价的外延效果,用以指导教学设计。在对“科—工整合”的内涵阐释、指导教学设计的理论梳理和实践基础分析后,提出“科—工整合”的小学科学教学设计的具体策略。第一,整合工程设计,指向实践能力的教学目标设计;第二,项目依托,模块式教学方法设计;第三,对应科学与工程实践、工程设计环节的教学过程设计;第四,注重设计过程与产品输出相结合的教学评价设计。最后依据理论和实践研究后归纳的“科—工整合”教学设计策略,选取一个活动进行实际案例的教学设计,本文选择了“防水土坝的设计与建造”活动,按照教学设计流程对课程和学习者进行了前期分析,厘定教学目标,按照完整工程设计流程进行教学过程的组织,最后通过设计评价表评定教学成果。