素质教育提出,教育的根本目的是教给学生终身发展所必须的技能与知识。普通高中物理课程标准指出培养学生的物理核心素养是教学的首要任务,而科学思维是物理核心素养的重要因素,物理学作为一门揭示物质内在联系的学科对学生的物理科学思维发展有着重要的影响,因此,课堂教学是培养学生的科学思维的重要手段。传统的教学模式注重知识传授而忽视了学生科学思维品质的发展,5E教学模式作为提供灵活多样教学环节的教学模式,在提高学生的成绩与科学思维素质方面具有巨大优势,将5E教学模式运用于教学研究,具有十分深远的意义。本文首先梳理了 5E教学模式的国内外研究现状,发现5E教学模式在我国发展较为缓慢,并对科学思维、物理科学思维、科学思维品质、教学模式、5E教学模式的内容进行了概念界定,阐述了支撑5E教学模式的理论基础。其次,采用相应手段对科学思维与5E教学模式的发展现状进行调查研究与数据分析,确定了应用5E教学模式与提高学生科学思维的必要性,详细论述了 5E教学模式在提升科学思维方面的实用价值,确立科学思维与5E教学模式的有效结合策略,以及应用5E教学模式提升科学思维的原则,基于以上内容设计了 5E教学模式下三种课型的教学案例,将5E教学模式应用于具体的教学实践,并设计5E教学模式下的课堂观察量表,实时记录学生科学思维品质变化。最后,根据某市某高二年级实验班和对照班的对比教学,进行期中成绩后测,发现实验班学生科学思维5个维度均不同程度提升。实践证明,5E教学模式能够促进学生五种科学思维品质发展,提升科学思维能力。