“科学思维”与“科学探究”是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中核心素养的重要组成部分。论证探究式教学模式（Argument-Driven Inquiry instructional model,简称ADI教学模式）是将科学论证与科学探究进行有机整合后的一种教学模式。深入开展基于ADI教学模式的案例设计和教学实践研究,对于评估和培养学生的科学论证能力,指导教师的教学实践等方面均具有重要的参考价值。本文以高中物理力学实验的两个代表性实验为研究对象,基于ADI教学模式,开展了相应的教学流程设计、教学案例设计和实践教学研究。主要工作如下:（1）设计开发了ADI教学活动流程和实验教学案例。通过文献研究法梳理了ADI教学模式的背景、内容和研究现状,开发了一套ADI教学活动设计流程,并设计了“探究自由下落重物的运动性质”和“探究小车的加速度与力、质量的关系”教学设计案例。（2）实施了基于ADI教学模式的教学探究与效果评价。为了检测ADI教学模式在高中物理力学实验教学中的效果,以兰州市某高中高一学生作为研究对象,实验班采用ADI教学模式,对照班实施一般科学探究教学,在实践后利用编制的问卷结合学生访谈对教学效果做出了评价。结果表明,ADI教学模式显著增强了学生的科学论证能力和物理学习兴趣。实验班学生更能够联系物理知识和规律,对观点进行合乎逻辑的论证推理。在主张方面,两个班级学生无明显差异,但在事实证据、推理过程、理论依据和反驳要素上,实验班学生的表述更加准确完整。在ADI教学模式的干预后,实验班的课堂氛围、学生参与度和学习兴趣相较于对照班都有了显著提升。综上所述,ADI教学模式在促进学生科学论证能力培养科学思维方面有一定作用。本研究预期能够为一线物理教师今后在物理实验教学中实施ADI教学模式提供一定的参考借鉴。