近年来,随着我国新课程改革的不断发展与深化,对基础教育阶段的课堂教学提出了更高的要求,尤其表现在培养创新型人才方面。STEM教育理念主张,以学生为本,注重学生创新思维与综合能力的培养,这与培养创新型人才要求相契合。因此,将其融入到我国课堂教学,已成为教育研究领域的热点课题。结合我国高中物理学科特点,在以建构主义理论、最近发展区理论、多元智能理论、学本评价理论、联通主义学习理论及合作学习理论等作为理论指导的基础上,本文对基于STEM教育理念的高中物理教学设计及实践的主要研究思路如下:首先,对目前主要的STEM教学模式:5E教学模式、6E教学模式及P教学模式的各教学环节,进行适应性筛选与调整,从而探索出基于STEM教育理念的高中物理教学设计思路。其次,以基于STEM教育理念的高中物理教学设计原则为指导,对选取的高中物理课例进行基于STEM教育理念的教学设计,并应用于课堂教学。最后,分析教学实践效果,总结实施建议。本研究主要做了如下工作:阐述了本研究的背景与意义,确定了研究内容、方法与思路,对开展基于STEM教育理念的高中物理教学设计研究的必要性,进行了分析。通过文献法了解国内外对于STEM教育研究的现状,对STEM教育理念的相关概念进行分析与界定,掌握了与其相关的教育理论。选取人教版高中物理教材中的《力的分解》、《牛顿第二定律》与《油膜法估测分子直径》三节内容为课例,进行基于STEM教育理念的教学设计,分析其实践效果并得出结论。以期为我国基于STEM教育理念的高中物理教学设计研究,提供有价值的参考。本研究主要结论:在学生综合能力提升方面,基于STEM教育理念的高中物理教学设计对学生具有明显的提升效果;整体上来看,基于STEM教育理念的高中物理教学设计比传统教学设计的提升效果更好;大部分学生对于基于STEM教育理念的高中物理教学设计,表示能够接受;总体来看,在高中物理课堂中,采用基于STEM教育理念的高中物理教学设计,进行教学可行。