21世纪以来,核心素养的培养成为全球范围内教育领域研究的重要议题。回归到基础教育层面,不仅仅是理论知识的习得,各学科核心素养的培养切实成为各学科课程实施的核心目标。而科学学科课堂的教学目标也正从针对单一的概念的记忆与背诵转向对科学探究能力的侧重于培养,同时科学探究能力作为科学核心素养的核心之一,由此可见科学探究能力的重要性。但目前我国科学教学中却存在教师教学方法较为传统单一、教学注重理论忽视科学探究等诸多问题,导致目前科学课堂中学生科学探究能力不高的现象,因此亟需一种新的方式来改善目前科学课堂中存在的问题。STEM教育作为目前国内外中小学课堂教学中的新兴模式,多以设计型学习和项目式学习为开展方式,其跨学科的方式能够把多学科知识融合起来,使学生能够接触多元知识。其中项目式学习是以课程核心为基础,其技术性和工程性都能够辅助学生进行科学探究。教育部2017年印发的《义务教育小学科学课程标准》中提到,倡导以探究学习为主的化学课学习方式,促进学生主动探究,建议教师在科学教学中尝试STEM教育,以此来培养学生科学探究能力。基于此,本研究依据目前科学课程的教学短板和诉求以及STEM教育的特点,尝试构建项目式STEM教学框架,再根据小学六年级科学学习内容设计相应的项目主体,并开展项目式STEM教学实证研究,验证项目式STEM教学对小学生科学探究能力的影响。本研究共六章,经历文献研究、框架构建、实验研究和数据分析四个阶段。首先,笔者通过对国内外STEM教育、项目式学习、科学探究能力的整理分析,概括出当前的研究现状,通过研究总结发现目前相关研究的情况和不足;其次,基于建构主义学习理论、发现学习理论等相关理论基础,在分析项目式学习与STEM教育的契合度基础上,构建项目式STEM教学框架,并根据几种开展项目式学习的典型框架,明确项目式STEM教学流程;再次,笔者以南湖小学六年级学生作为研究对象,基于苏教版小学科学教材第五六单元学习内容,进行项目式STEM教学设计,并以六年5班作为实验班（项目式STEM教学）,六年4班作为对照班（传统科学教学）进行准实验研究;最后,通过准实验收集到的数据,分析项目式STEM教学对小学生科学探究能力产生的影响,并验证项目式STEM教学在科学教学中的有效性。通过实验,本研究得出的主要结论如下:1.通过实验班对照班前后测问卷、教师课堂观察量表和访谈数据来看,项目式STEM教学对学生科学探究能力有显著正向影响,相较于传统教学更能够提高学生的科学探究能力。2.通过性别差异分析,项目式STEM教学更利于提升男生的反思与评价能力和表达与交流能力和女生的提出问题能力、猜想与假设能力和进行实验能力。