未来的国际竞争已转化为人才竞争,各国对复合创新型人才的需求迫切。实践证明学生能通过STEM教育培养适应当下及未来社会的必备能力,还能促使学生主动构建学科知识体系并对各领域的大概念形成深入而准确的理解。而具有跨学科性、实践性、创新性的项目学习是落实STEM教育的有效方式。目前综合性STEM课程的研究是大势所趋,通过项目学习来落实STEM教育得到广泛认同,但是,如何基于课标中的大概念设计STEM项目的研究较少。本研究旨在构建走进日常课堂的、基于大概念的STEM项目设计流程,利用大概念统筹STEM项目学习,同时利用STEM项目学习促进大概念的掌握,从而为想要自主设计STEM项目课程的教师提供参考。本研究分为以下六个部分:第一章绪论阐述了选题缘由,对国内外相关课题的研究现状进行总结,并对本研究涉及的五个重要概念进行界定,通过流程图展示研究思路并介绍每个部分的研究目的,最后列举本文的研究方法。第二章,通过问卷调查当前上海市中小学STEM教育现状,旨在了解本研究的现实需要,基于数据分析得出调研结果:STEM课程授课教师绝大多数是单学科专业背景;STEM教师培训缺少案例剖析、缺乏实践;教师的STEM课程设计能力不足、缺乏本土化案例;对STEM课程的开始学段以及形式存在分歧。第三章则是从不同学科领域选取了4个美国优秀STEM项目案例,归纳总结STEM项目设计的11个特点:由项目启动、项目过程、项目评价三个部分组成;基于课程标准;明确的结果、模糊的过程;创设生活情境;针对大概念进行学习;将科学探究与工程实践相结合;学生主导、教师指导;注重团结协作能力与演讲能力的培养;迭代设计;评价方式多样,评价标准具体;适合不同学习水平的学生。第四章在参考美国优秀案例特点的基础上,基于“能量”这个大概念设计本土化的STEM项目课程“马铃薯电池”。第五章对基于大概念的STEM项目流程进行研究。首先,分析了大概念与STEM教育之间的关系,并对中美课标中的大概念以及大概念的学习进阶进行分析,为开发基于大概念的STEM项目设计流程奠定理论基础。在理论研究的基础上,结合美国优秀案例的特点以及笔者对“马铃薯电池”案例的设计过程,构建基于大概念的STEM项目设计流程并进行详细阐述。流程共包含三个环节:项目启动、项目过程规划、项目评价。项目启动环节包括:确定项目主题,确定大概念、聚焦次级概念,制定项目学习目标,编制主要问题;项目过程规划环节包括:课堂教学流程设计、资源准备、项目进度安排表制定;项目评价环节包括:明确输出结果与把握输出过程、建立评价表。最后对基于大概念的STEM项目设计进行总结:基于大概念的STEM项目设计要依照现有课标、明确的结果与模糊的过程、以学生为中心强调团结协作、与现实生活相联系、评价贯穿始终。第六章介绍了线上实践情况,阐明了本研究的借鉴意义,也指出了本研究的不足之处以及研究展望。