科技进步和创新成为各国推动经济发展的关键动力,培养科技人才,提升创新能力成为各国教育的中心内容。随着我国高考制度改革不断深入,以开展科学创新与技术实践为目的的STEAM教育将成为我国中小学教育的重要组成部分。STEAM教育强调师生通过项目化的教学活动进行跨学科的学习,对教学空间提出专业化、灵活化和多样化等要求。本研究与中学教育改革和STEAM教育发展同步或超前,打破传统“固定普通教室+专业教室”的学校空间模式,探讨适应STEAM教育的教学空间模式,促进STEAM教育发展,具有很好的理论意义和现实意义,涉及到我国上万所中学的新建、改建工作,具有很强的经济价值和社会意义。研究首先梳理国内外STEAM教育的内涵和发展历史,判定其发展趋势。在研究国内外开展STEAM教育的课程类型及师生的行为模式对空间的需求的基础上,对国内开展STEAM教育的三种代表性学校的功能构成及总体布局进行总结,提出STEAM教学空间与其他教学空间的功能组合方式、影响STEAM教学空间总体布局因素及设计原则。进而研究我国开展最多的主流STEAM教学空间,通过对教学模式、空间使用现状的调研,总结出各类型STEAM教学空间的功能构成、布局模式、面积指标、设计原则和发展趋势。针对单一课程的STEAM教学空间存在的封闭、呆板、利用率低的问题,结合国内外实例,深入研究“专用型”和“公用型”STEAM教学空间的功能构成、设计原则和营建方法。进而通过空间句法理论和depthmapx软件分析,研究STEAM教学区的组合模式,总结出STEAM教学区的组合关系的设计方法。最后进行既有学校的STEAM教学空间的改造研究,提出相应的改造策略和方法。通过本文的研究,为全国大部分已经及将要开展STEAM教育的学校教学空间的新建、改建提供一个科学的参考;为今后基于STEAM教育理念下的教学空间环境模式设计提供基础性的数据。