科学技术的飞速发展,全球化进程的日益深入,信息化时代的到来,不断支撑着传统课程趋于综合化整合化,也向我国当前的基础教育提出了新的重大课题和挑战。为了应对这些挑战,基础教育应该走在世界教育发展的前沿,与时俱进,积极进行课程改革与创新。新中国成立70周年以来,我国教育事业取得了很大的成就。但是在小学科学课程教学等方面,还存在诸多问题:忽视知识的实际应用;忽略学生的自主探究;忽视科学精神的培养。当前,基础教育课程改革正在实践中如火如荼,在这场关注创新、强调整合、寻求个性的课程变革中,STEM教育应运而生。STEM教育其实就是整合科学、技术、工程和数学的跨学科综合性课程的学习,着力培养学生创造性解决生活中实际问题的能力以及科学素养。STEM教育在发展过程中逐渐融入了艺术元素,转向了STEAM教育。研究表明,STEAM能更有效搭建科技与人文的桥梁,更有力促进学生创新能力的提升。本研究在分析国内外相关文献的基础上,对STEAM教育理念、小学科学课程、教学设计进行了概念界定,并将STEAM教育理念作为小学科学课程教学设计的核心指导思想,展示了其运用标准以及三个典型的案例,但是发现基于STEAM教育理念的小学科学课程教学设计存在不少问题,所以对小学科学课程教学设计的改革势在必行。然后基于对STEAM教育理念的吸收与转化,以STEAM教学设计模型建构的七要素:剖析教学主题、分析教学对象、制定教学目标、确立教学内容、设计教学模式、优化教学方法、选择教学评价为主线,注重与小学生生活经验的联结,建构基于STEAM教育理念的小学科学课程教学设计理论模型。最后以湖南省湘潭市风车坪建元小学的STEAM课程为例,展示了该模型在小学STEAM课程中的具体操作流程,并运用问卷调查法等研究方法分析了模型的应用效果,得出研究结论,为STEAM教育理念深入融入小学科学课程、改善小学科学课程教学设计提供了一个研究思路,以期给广大教师以及教育改革以借鉴价值和有益的启发。