STEM教育(STEM education)是通过项目驱动、真实问题解决、工程设计等方式融合科学、技术、工程、数学等学科的综合性教育。STEM教育是在完成任务的过程中学习,目的是提升学生的思维能力,适应未来职业和终身学习所需要的核心认知,培养学生的创新精神与实践能力,锻炼学生解决问题的能力。批判性思维(critical thinking)是指理由充分、逻辑严密的反思判断。既包括好奇、敏锐、求真等批判性思维倾向性,也包括分析、推理、评价、归纳、演绎、解释和等批判性思维技能。批判性思维是公民素养和学生素养的一个重要元素,提升学生的批判性思维具有重要的现实意义和理论意义。本研究首先对STEM教育相关的教育理念、模式、方法进行了研究,在此基础上将STEM教育融入高中生物教学,探究STEM教育对高中生批判性思维的影响,并为高中生物课堂STEM教学的实施和批判性思维的培养提供参考。首先论述了选题的背景与意义、STEM教育与批判性思维的概述及STEM教育与批判性思维培养的联系,接着分析了国内外STEM教育及批判性思维的研究进展。在此基础上,将STEM融入高中必修一生物教学中进行教学设计和实践研究。在实践研究中采用了对照组-实验组前后测实验设计,首先对两平行班学生的生物知识水平、批判性思维倾向和技能进行前测,编码转录成分数,利用SPSS进行独立样本T检验,结果显示其显著性均大于0.05。说明两个班在知识水平及批判性思维上实力相当,可以作为对照进行实验。一学期的差异化教学之后,再次对两个班级学生的批判性思维倾向、批判性思维技能及生物学成绩进行测评。将结果编码转录为分数,采用SPSS进行独立样本T检验及配对样本T检验。结果显示,对照班的批判性思维倾向和批判性思维技能前后测P值均大于0.05,差异不显著;实验班的批判性思维倾向和批判性思维技能前后测P值分别为0.000和0.005,前后测差异显著;对照班和实验班在生物学业后测成绩、批判性思维倾向后测得分、批判性思维技能后测得分的显著性分别为0.025、0.013、0.002,均小于0.05,有显著性差异。总之说明STEM教育对高中生的批判性思维的提升有很大的帮助,同时也能提高学生的生物学学业成绩。