近几年来,随着我国对教育的大力推广和改革实施,传统教学方式已不能满足新时代发展对人才的需求,STEM教育在这样的环境下应运而生。本文基于STEM理念,探究在高中物理课程中对学生科学探究能力的培养研究。论文在第一章阐述了选题的背景与意义。STEM教育的内涵、物理科学探究能力的内涵以及两者之间的联系。接着分析国内外对STEM教育的研究现状和进展,国内外科学探究能力的研究现状和本论文的研究目标、研究内容、研究思路和研究方法。在第二章,介绍STEM教育的理论基础和STEM教育所强调的理念,以及如何在物理教学中培养中学生科学探究能力,以上述研究内容为基础,将STEM理念与高中物理课程进行有机融合,进行实践研究。在教学案例设计这一环节中,包括了设计思路、明确教学目标、创设情境、提供资料和工具、设计方案、实施方案、记录与分析数据及交流与表达、得出结论。本文的第三章对学生的科学探究能力的现状进行调查分析,并通过发放问卷的方式,调查笔者所在市的部分中学STEM课程实施现状,以及对参加STEM课程的学生进行访谈,了解他们是通过什么样的途径知道STEM课程和参加STEM课程的意义。第四章首先分析STEM教育中所强调的教学理念与高中物理课程中的教学的契合性,以此为基础进行基于STEM理念的课程设计—《自由落体运动》、《电磁炮的制作》,接下来选择上海市徐汇区某高中高一5班、7班作为实验班和对照班。首先对两个班的学生的物理科学探究能力现状进行问卷调查,发现两个班学生的科学探究能力整体相差不大,都有提高空间,可分别做对照实践研究,之后再对实验班5班实施基于STEM理念的高中物理课程教学,对所实施STEM理念教学的班级学生的科学探究能力所涉及到的几个要素进行实验前后的测试对比分析和配对样本T检验,结果显示科学探究能力中所包含的几个要素的P值都小于0.05,说明前后测差异性显著。从而得出了以下结论:(1)学生的物理科学探究能力有待提高;(2)基于STEM理念的高中物理课程有助于提升学生的物理科学探究能力。最后笔者就如何实施基于STEM理念的物理课程提出以下建议:给学生更多的探究时间;完善教学设备与教学环境;培养具有STEM素养的教师。