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国际竞争与社会发展促使物理学科发生变革,STEM教育理念与物理新课程改革理念相契合,融入STEM教育理念是物理教学改革的趋势。本研究围绕“如何将STEM教育理念融入高中物理教学”这一核心问题,主要进行了以下三个方面的研究:(1)基于STEM教育理念的高中物理教学流程构建;(2)基于STEM教育理念的高中物理教学案例设计;(3)基于STEM教育理念的高中物理教学案例实践。在研究过程中采取了文献研究法、案例研究法和调查研究法等研究方法。本研究首先通过梳理STEM教育的相关文献,概述了 STEM教育的起源、多元发展、概念内涵、教学模式与评价方式,并对STEM教育与物理教学整合的研究现状进行了综述,发现STEM教育呈现出整合性与跨学科性的特点,基于项目的学习和基于问题的学习是开展STEM教育的两种常用教学模式,STEM教育评价方式注重多元化;其次,从STEM教育的特点出发,结合高中物理教学的一般规律,明确了 STEM教育理念下高中物理教学设计的原则和流程。设计原则包括综合性原则、情境性原则、发展性原则和实践性原则。设计流程为筛选教学内容、开展教学分析、确定教学目标、设计教学过程和设计教学评价五个环节;之后,根据确定的教学设计原则和流程,挖掘高中物理教材中相关STEM教育资源,完成了《制作测量反应时间的反应尺》、《竖直加速度测量仪的设计与制作》、《利用LED展示星座》和《制作简易静电除尘器》四个具体案例的设计;最后,选择案例《竖直加速度测量仪的设计和制作》进行了教学实践,对实践的效果通过收集学生的自评量表和活动记录单、与教师进行访谈进行的评测,发现课例设计获得了学生和教师的认同,大多数学生认为本次学习活动帮助他们更深刻的理解牛顿第二定律,掌握了加速度测量技术,并且锻炼了动手实践能力。通过对案例设计研究和教学实践研究进行总结,本研究得出以下两点结论:第一,利用工程设计项目或问题整合教学内容是STEM教育与高中物理教学融合的重要途径。第二,基于STEM理念的高中物理教学具有积极的教育价值。