在21世纪的今天,时代正在不断地呼唤通过教育得到更多具有创造力、合作精神、更能够适应新时代发展需要的人才。为培养综合素养更高的新型人才,以多学科融合为理念的STEM教育的地位日渐突出,STEM教育强调科学、技术、工程、数学的跨学科综合发展,对学生进行项目式学习（PBL）有很积极的推动作用;而同时PBL是世界公认的培养学生综合素养的重要途径之一,PBL所主张的以解决生活中实际问题为导向、灵活运用各学科知识的学习方式和STEM教育有一定的重合。若将这两种教育理念结合起来融入基础教育阶段拓展性课程开发与实施中,能够更好地发挥拓展性课程在基础教育阶段的作用,更好地培养学生的综合素养,培养新世纪需要的新型人才。基于以上,本文重点研究了有关于PBL和STEM教育的背景和相关文献,确定了本文研究的PBL、STEM、水主题的概念,确定了研究目的和研究意义;通过研究相关PBL、STEM的理论基础和相关案例研究确定了课程的研究问题、研究目标、研究思路、研究方法,最后确定了“水主题”STEM课程实施的框架;通过记录课程的具体实施过程和评价过程,证实了基于PBL理念的“水主题”STEM课程的可行性。经历一个学期的课程项目之后,学生对科学学习的兴趣被激发了,学生的探究设计能力、动手操作能力和实验能力和解决真实问题的能力被提高了,学生的科学素养被有效地培养了,这证明这种结合了PBL和STEM理念的学习方式为培养21世纪需要的创新型人才提供了有效的辅助作用。