随着时代的发展,传统教育下构建的知识体系已经无法全面解决目前我们面临的问题,我们遇到的问题越来越具有综合性,时代需要我们具备协作意识、创新能力和实际解决问题的能力,因此需要进一步提高学习者的科学素养,STEM教育也被逐步推上教育的历史舞台。STEM教育最早起源于美国,由于当时美国本科教育体系不完善,导致大批学生无法解决就业问题,美国国家科学院基于国情和现行教育模式考虑,首次提出STEM教育。STEM教育是融合科学、技术、工程和数学四门课程,以项目探究为引导开展情境教学的一种教学模式。目的是提高学生学习的兴趣,培养学生科学素养、创新意识、协作能力以及解决实际问题的能力。论文以课堂观察法、问卷调查法为主,文献研究法为辅,首先分析了关于STEM教育国内外的发展情况,并明确了STEM教育的概念,探索了STEM的教法与教学设计的方法,教学设计从课程目标、课程内容、师生的实施过程、课程评价等方面逐一阐述。STEM课程目标清晰,任务明确;将课程知识置于真实情境中,使得枯燥的知识趋于生活性,激发学生持续学习的兴趣;教学模式采用项目探究式教学,具体为以实验探究为主的活动理论教学法,以学生为教学中心、以问题为活动向导的PBL教学法,以及强调“面向全体学生”、提倡“探究式学习”、注重协作精神的5E教学法;教学评价分为形成性评价和综合性评价,教学评价注重考查学生的学习主体性、参与性以及活动效果。同时,基于STEM教育理论,结合STEM项目式教学模式,设计了三个融合STEM的高中数学学科课程教学设计,对学生进行问卷调查并进行数据处理,结合观摩教师的课程评价对教学设计的实施效果进行分析,希望为我国中小学开发与实施STEM课程提供借鉴,同时总结了STEM教育理念为高中数学教育带来新思想。最后,对论文进行梳理和总结,并阐述了论文的研究成果和研究局限,结合开展的教学实践经验,对国内推行STEM教育提出一些建议。