当下如何培养学生的科学素养成为国际教育界关注的焦点,科学论证作为科学素养的重要组成部分,国际大规模的科学素养测试和世界各国的课程改革中都在大力强调。而科学论证式教学是发展学生科学论证素养的首要途径,因此受到了各国教研者不断地探索和实践。国际科学教育中有关科学论证式教学的研究起步早,现已较为成熟,但我国相关的研究尚在起步阶段,所以理应引起高度重视。本研究主要包括文献综述,教学设计,实证研究三部分内容。在文献综述中,重点对国内外科学论证式教学的相关研究进行文献统计,并从起源与发展,价值,策略和模型等角度对其作了概述;接着详细阐述了本研究的理论基础——图尔敏论证模式;然后重点选取和分析了PCRR模型(Present,Critique,Reflect,Refine,简称PCRR),这是一种适合概念原理教学的论证教学模型,包括呈现,批判,反思,精炼四个循环的教学环节。并以人教版选修四第四单元《电化学基础》为例,进行单元教学设计;最后是实证研究,具体过程是:选取了甘肃省静宁县某中学高二年级两个班,分别作为对照班和实验班,对照班利用传统教学模式,实验班利用PCRR教学模型,采用准实验法和问卷调查法进行教学实践,并随机抽取5名实验班学生和本地区5名化学教师进行了半结构式访谈。本研究的研究问题主要是:(1)分析实验班和对照班在教学前后测中,学生在科学论证倾向,科学态度,科学论证能力,化学学习兴趣,单元概念知识五个方面的发展情况;(2)通过学生访谈,了解实验班同学对PCRR教学模型的看法,并通过教师的随机访谈,了解科学论证式教学在一线课堂中的应用现状。研究结果表明,在3周的教学实践后,(1)在科学论证倾向、科学态度、和化学学习兴趣三方面的得分,实验班显著高于对照班;(2)在科学论证能力总体得分上实验班显著高于对照班,但五个子维度发展不均衡,在提出主张和反论点两个子维度无显著性差异,但在提出资料或证据、正当理由和反驳三个子维度上有显著性差异;(3)在单元概念知识测评中均分短期还未有显著性差异,但实验班的均分高出对照班1分左右;(4)科学论证式教学在一线中的现状总体表现为有意识但应用不足;实验班学生对PCRR教学模型整体上认同且适应,同时提出了相关的建议。研究的结论为:PCRR模型有助于提高学生的科学论证倾向、科学态度和化学学习兴趣;PCRR模型整体有利于提高学生的科学论证能力,但绝大多数处于中等水平,高水平的占比很少,学生提出质疑和反驳的能力依旧比较薄弱,因而需要长期的论证式教学干预才能实现高质量的论证,这也从侧面反映出学生的高阶思维和批判性思维能力整体相对较弱;学生的单元概念知识的理解虽然两班在短时间内还未呈现出明显差异,但在均分和课堂表现上实验班优于对照班,说明PCRR模型整体上是利于学生科学概念的自主构建。总之,PCRR作为一种新的有效的科学论证式教学模型,符合我国当下核心素养导向的新课程理念,期望得到有关教育领导者的大力倡导,并可以为一线教师们提供一些必要的支持,让其在现今的科学教育教学中被积极探索、尝试和实践。