STEM教育是科学、技术、工程、数学等多个学科的综合教育。随着国家的迅速发展,当代社会对人才的要求不再是单一的解决某一方面的能力,而要求能够跨学科运用知识解决复杂的真实情景问题,能够根据需要创造性的提出解决问题的办法。但现行的教育很难培养满足国家需要和适应时代进步的人才,STEM教育培养的具有STEM素养的人就刚好满足这样的需求,并且与《普通高中物理新课程标准》的培养目标一致。本研究将STEM教育理念融入高中物理教学中来进行教学设计研究,首先在已有的研究理论上对四川省部分中学的高中物理教学现状进行调查,再总结出基于STEM理念的高中物理教学设计的原则,并制作出普遍适用的教学设计流程。整个研究主要分为五个部分。第一部分,通过查阅文献整理国内外的STEM研究现状、STEM教育的特点、STEM教育相关的理论基础,借鉴学习他人已有的研究成果,梳理研究的问题与思路,并确定研究的内容与方法。第二部分,通过学生和教师的问卷调查,了解到高中学生对于物理的兴趣很大并且很愿意学习多学科融合的课程,能够通过所学物理知识灵活的解决物理方面的问题,但不能解决实际生活中的工程类问题;了解到高中物理教师现有的教学模式、部分教师对STEM教育认知较少,但大部分教师认同融入STEM教育有助于培养学生的能力。第三部分,根据调查情况、已有的研究成果和高中物理教材,筛选高中物理教学中适合融入STEM理念的内容,同时总结教学设计的原则、并制定普遍适用的教学设计流程,为具体的教学设计案例提供依据。第四部分,根据教学设计原则和设计流程,结合高中学生的特征进行基于STEM教育的高中物理教学设计,具体以高中物理“自感——设计日光灯电路”和“液压传动——设计液压千斤顶”进行案例设计,培养学生的核心素养和STEM素养。第五部分,对整个研究的过程和设计进行总结和反思。