《普通高中生物学课程标准(2017年版)》明确提出“以培养学生生物学科核心素养为核心”,这顺应了学生终身发展的需要。生物模型思维能力是人们探讨、阐释生命现象及规律,审视或论证生物学社会问题必备能力之一,属于生物学科核心素养中科学思维的范畴。新版生物课标中多次强调“模型”,并在“实施与建议”中展示相关案例。但目前关于如何针对性培养学生的模型思维能力的研究尚少,对学生模型思维能力的测量与评价较为主观与随意。本文针对“模型思维能力是什么?”“如何有效提升学生的模型思维能力?”“从哪些维度科学有效地测量学生的模型思维能力?”等问题开展了相关研究,结果如下:1、通过查阅国内外相关文献,界定了生物模型思维概念,以“学习进程”理论为指导,建构了生物模型思维能力框架及其“二维”发展模型,明确了学生生物模型思维能力不同水平的知识基础和行为表现。2、探讨了任务驱动教学法的内涵、特征和理论依据,为运用任务驱动教学法培养学生模型思维能力提供了理论基础;建构了任务驱动教学法培养生物模型思维能力的教学环节,明确了运用该教学方法的要点。3、对比了任务驱动教学法与非任务驱动式的常规教学法的授课过程,运用具体案例分析了任务驱动教学法的优势及运用该方法进行模型教学的注意事项。4、使用《学生对模型本质的认识》量表和《模型基础测验》在行动研究后对两个班进行了测验,于不同维度分析了任务驱动教学法对学生的模型本质认识及模型思维能力发展的促进作用。研究结果表明,任务驱动教学法可以深化学生对科学模型本质的认识,促进学生生物模型思维能力的发展。基于该研究,可进一步优化测验工具,并对如何使用其他教学方法培养学生生物模型思维能力开展后续研究。