进入21世纪,人工智能飞速发展,人工智能技术为教育尤其是基础教育的变革带来了机遇与挑战。国家高度重视人工智能教育的发展,推出了一系列政策以期抢抓人工智能创新革命的战略机遇。中学生作为未来社会建设的中流砥柱,在中小学阶段学习人工智能课程,重视人工智能素养的培养,对于推动人工智能教育落地和培养人工智能人才具有重要意义。然而,当前人工智能课程尚未形成统一的课程体系,存在培养目标不明确、教学方式较为陈旧以及忽略教学评价等诸多问题。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）学科交叉融合的领域,STEM教育所要传达的内容与人工智能课程具有高度的一致性,人工智能素养的培养也需要多个学科的有机联系,人工智能教育与STEM理念相结合将发挥独特的优势。因此,本研究旨在探讨基于STEM理念的初中人工智能课程目标导向和项目活动设计框架,为一线人工智能教师开展教学实践提供参考,对促进人工智能教育的实践落地、加快人工智能课程体系建设和培养具备人工智能素养的人才有一定的意义。本研究主要工作与创新体现在以下方面:1.调查了初中人工智能课程实施现状并进行了教材分析。为更具体且更具针对性地构建项目活动设计框架并进行项目实践,本研究对试点校的初中人工智能课程教师进行调查研究,了解初中人工智能课程实施过程中存在的问题并总结改进措施。此外,对实践学校所使用的教材进行了分析,在原有章节内容基础之上进行整合,明确项目主题以进行具体项目活动设计。2.构建了基于STEM理念的初中人工智能课程项目活动设计框架。梳理国内外相关文献,开发了STEM背景下的人工智能素养框架,总结了基于STEM理念的人工智能课程项目活动要素与进行具体项目活动设计应遵循的基本原则,结合课程实施现状,从环境支撑层、规则规范层、教学准备层、活动设计层和目标导向层5个方面构建了项目活动设计框架。3.依据项目活动设计框架开展项目实践并验证了效果。基于项目活动设计框架开发具体的项目实施案例,在初中开展了项目实践,收集相关数据进行分析。数据结果表明本研究所构建的项目活动设计框架具有一定的可行性和有效性,学生能够较好地掌握人工智能理论知识,人工智能素养水平有显著性提高,并且学生和教师对项目的设计与实施满意度较高。