分科教学的弊端和问题解决能力的需求背景下,STEM教学作为一种新型的跨学科教学方式,对于提高学生的问题解决能力以及科学素养,具有重要意义。查阅文献资料,在分析国内外STEM教学研究现状的基础上,对STEM相关概念进行界定,总结STEM的特点。并阐述了“建构主义理论”和“有意义的自由学习”等与STEM教学密切相关的理论基础。结合课程标准,对山东科技出版社初中生物学七年级上册所涉及的STEM元素进行分析,确定将STEM元素融入初中生物学教学中是可行的。接着,对涉及的STEM课例进行列举,并进行STEM元素呈现方式、课例说明以及STEM素养的确定和展示。结合STEM教学的理论研究,分析教科书中的STEM教学内容,并确定三节STEM课例,分别是“制作DNA饰品”、“厨余垃圾利用”以及“探究肺的奥秘”。根据STEM课例涉及的具体结构,分别从确定课例主题、相关内容分析、重要科学概念、课例目标、具体实践过程、测试与评价、总结与反思七个方面进行课例实施。接着,以“厨余垃圾利用”为例,进行完整的课例实施与评价。运用实验法,研究STEM教学相比较常规教学,在提高学生知识、能力以及情感方面的提升程度。将设计好的STEM课例进行教学实施,实施对象为烟台市第十一中学七年级两个同质班级,授课内容为“厨余垃圾利用”。具体研究过程是:在实验班进行STEM教学,在对照班进行常规教学,排除无关变量对实验的影响,并分别从知识方面、能力方面以及情感态度价值观方面进行评价。结果表明:STEM教学可以促进学生对知识的深度理解,且可以提高学生的问题解决能力。最后,从课例评价、课例设置和选取以及实施群体等方面进行展望。