在信息化、网络化、全球化发展的今天,国家对于创新型技术人才的需求不断地增加,国际STEM教育正是在这样的背景下兴起。随着我国基础教育改革的不断深化,STEM教育也在我国不断蓬勃发展。小学数学综合实践活动是教育部颁布的《义务教育数学课程标准（2011年版）》四大内容之一,将STEM教育理念与小学数学综合实践活动教学相融合,可以探寻新课改背下小学数学课程实施的新模式。本论文以融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动为主题进行了教学设计与实证研究。论文首先分析了当前国内外STEM教育发展的背景,以及我国小学数学综合实践活动实施情况,进而确定本论文研究目的和意义、研究方法和思路。其次,对相关概念进行了界定,接着对STEM教育研究现状、小学数学综合实践活动研究现状进行了文献综述。最后,探讨了本研究的理论基础,在此基础上着重开展了融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动设计与实证研究。主要研究内容与结论如下:（1）从教学目标、教学内容、教学原则等方面对融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动设计进行构建,并梳理其教学流程,按照问题确立——问题分析——问题探究——成果发布四个环节进行,以《平衡的奥秘》等三个主题为例,开展了融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动教学案例设计研究。（2）选取重庆市某小学六年级两个班的学生为研究对象,进行了为期三个星期的融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动对照教学实验,以验证融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动教学在学生学业成绩、学生课堂参与度、学生解决综合问题能力三个方面的有效性。通过运用SPSS25.0对实验班与控制班进行组统计和独立样本T检验。结果显示,应用融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动教学的学生在三个维度上的表现均优于传统教学模式下的学生表现。（3）根据实证研究结果,从融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动教学设计、教学实践、教学评价三个方面提出了相应的建议,并对本次研究进行了反思总结。本研究旨在通过STEM教育理念与小学数学综合实践活动教学的融合,探索新的小学数学教学模式,为STEM教育理念在基础教育课程中的融合提供实证基础,并能对当前的跨学科教学设计与实践带来新的思考与启发。