国民的科学素养已经成为衡量一个国家综合国力的一项重要指标。与发达国家相比,我国的国民科学素养还比较低,这将直接影响到我国科学技术的发展和创新能力的提高,进而影响到经济社会的持续发展。提高国民的科学素养要从基础教育抓起,因此,全面提高学生的科学素养是我国基础教育重要的目标和任务。本研究从社会发展的需要出发,立足于中学物理教学,探索培养学生科学素养的有效途径。“非常规”物理实验是新课程理念指导下,基于生态化物理教学、情境教学等理论的一类物理实验。本文从“非常规”物理实验切入,研究利用“非常规”物理实验培养学生科学素养的具体方法。论文首先从新课程理念下课程资源开发与利用的角度引入“非常规”物理实验的概念。在此基础上,剖析了“非常规”物理实验的内涵、特点、研究现状。然后阐述了科学素养的概念,通过对比、综合国内外相关研究,明确了本文中科学素养的基本构成要素为科学知识与技能、科学方法、科学精神以及科学技术与社会的关系四个方面,并具体论述了每个要素的具体内涵。通过对“非常规”物理实验和科学素养的研究,得出利用“非常规”物理实验培养学生科学素养的三条途径。第一,应用“非常规”物理演示实验培养学生科学素养；第二,应用“非常规”物理学生实验培养学生科学素养；第三,应用“非常规”物理课外探究实验培养学生科学素养。在每一途径中通过案例分析总结出具体的实施策略。最后,进行了基于“非常规”物理实验的教学案例评析与教学设计的相互适应性实证研究。