培养学生的21世纪核心素养及能力,提供适合的教育,是各国教育的重要使命,同时也是21世纪课程改革的重大主题。我国的科学教育在教学改革中虽积累了一定的经验,但仍存问题。为解决现存问题,教育部于2016年6月发布《教育信息化“十三五”规划》及2017年2月发布《义务教育小学科学课程标准》均提到为教育改革探索新的教学模式,打破学科界限尝试跨学科的STEM教学摸索,实现“课程综合化”的改革目标。基于此,本研究以科学教育的设计诉求及跨学科的改革要求出发,尝试构建融合设计的多学科教学模式,依据模式选定主题进行教学实践,并对实践效果进行分析。首先,笔者对设计型学习、设计型学习模型、STEM教育等相关理论进行梳理;其次,笔者在分析设计型学习与STEM教育两者的契合性的基础上,根据克洛德纳的双循环探究模型,构建了设计型学习视域下的STEM教学模式;然后,笔者以构建的设计型学习视域下的STEM教学模型为依据,结合小学科学课程内容及学生特点,以培养学生科学探究能力为出发点,选定小学科学主题整合进行教学设计;最后,以华中科技大学附属小学五年级上册科学课第三单元“地球及其运动”单元内容进行《建造家园》主题进行教学研究,在研究的过程中,通过问卷、观察、测试及访谈等方法收集学生学习过程的数据,通过定性加定量的数据分析,对实验班和控制班学生的学科成绩、科学探究能力、学习兴趣及认知负荷方面的数据进行比较,全面探讨了该模式对学生的影响。本文通过以《建造家园》为主题的教学实践研究发现:1.设计型学习视域下的STEM教学相比传统科学教学能够提升学生对知识概念的习得以及对知识的迁移应用。2.设计型学习视域下的STEM教学相比传统科学教学能够提高学生的科学探究能力。3.设计型学习视域下的STEM教学相比传统科学教学能够激发学生的学习兴趣,同时也在一定程度上增加了学生的认知负荷。