STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)的统称。STEM教育作为一个整合多学科的学习项目,旨在培养学生们解决问题的思维方式和跨学科的运用能力。虽然STEM教育在国外一些国家特别是美国已经发展的较为成熟,但在中国目前还处于发展阶段。而科教活动作为一种提升学生综合素养的教育手段,已在我国各个年级中被广泛开展,故将科教活动与STEM教育相融合为STEM教育在中国的发展提供了一种新的契机。本论文通过研究国内外的STEM教育文献,参考STEM教育相关理论基础,借鉴已有的STEM教学模式,结合我国高中教育的特点以及学习者的特征,在理论方面制定了适用于科教活动的STEM教学模式,在实践方面设计、实施并评价了基于STEM教育理念的科教活动案例—《回旋镖的设计与制作》。本论文将STEM教育的理论与科教活动的实践相结合,并为其提供了一种可行的方案,以期望促进我国STEM教育理论研究与实践探索的发展。本论文共包括五部分。第一部分:阐明了本论文的研究背景和研究意义,提出研究内容框架和研究方法。本研究旨在进一步分析STEM教育的内涵,总结STEM教育中国化的特点,丰富STEM教育在科学活动中的实践研究,期望能够为一线综合实践教师或者科学教师等相关教育研究者开展STEM教育实践研究提供理论和实践参考。第二部分:对现阶段国内外的STEM教育相关文献进行梳理。从STEM教育的理论认识、整合方式、实践研究和评价四个研究热点来阐述国外STEM教育的发展现状;从STEM教育的理论研究、课程实践研究、师资培养和STEM教育与创客教育、STS教育的区别四个研究热点来阐述国内STEM教育的发展现状。第三部分:对STEM教育的相关核心概念进行了界定,包括:STEM及STEM教育、科学、技术、工程和数学;论述了STEM教育相关理论基础:活动理论、“做中学”理论、建构主义理论、认知—发展学习理论。第四部分:借鉴已有的STEM教学模式,制定了适用于科教活动的STEM教学模式,此教学模式包括教学目标、教师活动、学生活动和教学环境四个方面。依据制定的教学模式设计并实施《回旋镖的设计与制作》教学案例,并在案例实施前后分别发放前测和后测问卷,通过访谈法和问卷调查法对教学效果进行评价。研究结果表明:STEM教育能加强学生对知识与实际的联系,促进学生积极主动的去探究生活和学习中所遇到的困难,使其养成利用科学、技术、工程和数学等多学科知识来解决问题的意识。但学生的团队合作能力、语言表达能力和社交能力等的培养需要一个长期的过程。第五部分:总结研究结论和创新之处,提出研究中的不足和今后进一步需要解决的问题,并展望STEM教育的发展前景。