创新型人才是世界各国人才培养的重要目标。2016年我国发布的《中国学生发展核心素养》中提到要培养学生的实践创新素养。随着世界各国STEM教育研究的不断深入,越来越多的国家通过开展STEM教育培养学生的高阶能力,特别是创造力。我国也在积极探索有效的STEM创新教学模式以达到培养创新型人才的目标。通过对STEM教学模式理论与实证研究的不断深入,诸多学者开始就基于设计的学习与STEM教育契合度进行分析,将基于设计的学习模式应用到STEM课程的中,为STEM教育的开展提供新模式、新思路。基于设计的学习模式所体现的“设计性”、“迭代性”的特点本身就为创造力的培养提供了沃土。因此本研究试着探索面向创造力培养的,以基于设计的学习为核心的STEM教学框架。基于此,本研究首先通过对文献的梳理总结出基于设计的学习模式与STEM课程的契合性以及基于设计的STEM教学培养创造力的可行性,为创建面向创造力培养的基于设计的STEM教学框架提供理论支撑。从内容层——教学层——学习层——认知层四层教学框架为STEM课程的设计与实施提供指导。其次,在创建的教学框架的指导下,从小学四年级科学上册《气象》单元内容入手,设计以《小红鹰气象站》为主题的社团课程,并在武汉经济技术开发区实验小学开展了为期16周的教学实践。最后,在实践的过程中通过问卷调查法、内容分析法、访谈法等方式对收集到的质性和量性数据进行分析。从创造力、情境兴趣和STEM学习效能感三个方面评估基于设计的STEM教学框架的教学效果。本研究通过开展准实验研究,运用调查问卷、访谈提纲、开放性问题、评价量规等工具对研究数据进行多维分析,得出结论如下:(1)基于设计的STEM教学能够有效培养学生的创造力。即基于设计的STEM教学能够有效培养学生的创造性思维,提升学生的创造性问题提出能力,并且随着教学的不断深入,作品所反映出来的学生的创造力水平呈现上升趋势。(2)在基于设计的STEM教学框架指导下,实施的不同数量的情境活动,学生的情境兴趣也有所不同。多情景下的学习活动相比于单情景下的学习活动更能够提升学生的探索性、愉悦感和注意力。(3)基于设计的STEM教学对学生STEM学习自我效能感的影响不明显。