当前STEM教育备受关注,中国教育科学研究院启动“中国STEM教育2029创新行动计划”中明确提到:构建适合中国本土化的STEM教学生态体系,以期为国培养输出大量高水平的创新型人才与技能人才。STEM教育是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的有机整合,它强调跨学科知识的融合与运用,通过项目制作的过程,来解决基于现实情境中出现的问题。STEM教育体现了素质教育中实践与创新的理念,是多学科融合教学的有效探索与尝试,将成为新时代教育的一种趋势。我国高中阶段实施分科教学,各学科之间的联系并不密切且学生动手实践机会少。因此在高中阶段开展STEM教育理念下的科学活动具有一定的积极作用:不仅有利于培养学生运用跨学科知识解决问题的能力,增加学生的实践机会,培养学生的创新意识,还有利于推进STEM教育在我国本土化的发展。基于此,本文以STEM教育理念下高中阶段的科学活动探索与实践为方向开展研究工作,在整理分析STEM教育理论基础上发现了STEM教育与项目式学习的契合性;通过分析STEM教育理念下项目式学习的案例提出了STEM教学设计的原则;在常见的STEM教学模式基础上提出了STEM教育理念下以项目式学习的方式展开科学活动的教学模式;在分析形成性评价与终结性评价的基础上提出了开展科学教育活动采用的评价方式。作者以“磁生电”这部分知识为核心内容,开发了STEM教育理念下科学活动案例《磁生电发电机设计与制作》并进行实施与评价。作者从课程内容、课程学习目标、教学过程设计三部分阐述了案例实施前的规划。在实施前,作者通过对高一学生发电机模型制作能力的调查,论述了案例实施的可行性;通过自制手摇发电机模型,优化活动案例实施过程。在实施阶段,学生首先完成了发电机模型的设计与制作,然后从科学、技术、工程及数学角度探索影响自制发电机产生感应电流大小的因素,最后将制作的模型改进成风力发电机,此过程培养了学生科学探究的精神与思考问题的全面性,提升了学生的实践能力与创新能力。在案例实施结束后,作者通过问卷的方式从知识的掌握、技能的锻炼以及对STEM课程的态度三个维度对本次案例的教学效果进行分析,并采用开放式访谈的方式采访了两位听课教师,进一步了解案例实施过程中存在的不足以及如何更好地开展STEM课程。作者通过案例的实施与评价,验证了STEM教学模式能有效培养学生运用跨学科知识解决问题的能力,提升学生的实践能力与创新能力。活动案例《磁生电发电机的设计与制作》的顺利实施,不仅验证了本文提出的教学模式的有效性,还充实了我国STEM教育本土化的实践研究。