面对新世纪教育文化全球化的发展趋势,各国的教育部门更加注重提高和发展国民的科学素养。让学生理解科学知识和方法的同时提高学生的科学能力,是学习自然科学这门学科恰当的途径。在当今提倡科学素养的大环境下,科学能力作为科学素养的重要内涵之一,我们迫切需要一种提高学生科学能力的方式,而ADI教育即是一种可靠的选择。ADI(argument-driven inquiry)是论证(argument-driven)和探究(inquiry)的英文缩写,即论证探究式教学策略。最早美国科学家Newton Driver等人提出论证是科学的语言,后来Sampson等人将论证环节与科学探究的过程相结合,成为中学课程中的一种教学模型,我国于2009年引入。该模式教学使学生经历类似科学家的论证过程,掌握科学知识,理解科学概念和科学本质,培养学生科学地解释现象能力、评价和设计科学探究能力和科学地解释数据、证据的能力,并促进其思维发展,这就是ADI教育。该模式旨在开阔科学教育的视野、拓展科学教育的内容,倡导学生经历类似科学家的论证过程,以期使科学教育能够真正、有效和全面地提高学生的科学素养。ADI教学模型作为提高科学能力的有效途径之一受到各国教育界的重视,目前,ADI教育已成为国际科学教育的前沿性课题。但我国学者对ADI的关注和研究较少,在教学中应用的研究多为理科个案研究,缺乏系统性。目前国内没有人调查过ADI在高中教学中的运用现状,也少有人研究如何通过ADI教学模型促进学生的科学能力。因此,本论文将研究问题聚焦于提高学生的科学能力。本论文主要研究3个方面的内容。第一个内容是,采用文献研究法,在整理国内外前人研究的基础上,提出适用于本研究的具有指导意义的理论基础,作为ADI教学运用的基础。第二个内容是,编写“植物细胞的吸水和失水”、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”、“影响酶活性的条件”和“细胞大小与物质运输的关系”4个主题的教学设计,收集相关的实验背景、实验材料,从科学概念、论证、探究式教学等方面挖掘其科学能力内涵,基于ADI视角,形成四个凸显科学能力的教学设计。第三个研究内容是,运用实验研究法检验将ADI融入高中生物课堂后学生的科学能力水平和学业水平的提升情况。实验研究结果显示,实验后实验组科学能力平均成绩为64分,对照组为54分,成绩差异达到极显著性水平(P<0.001)。实验组学生在科学解释现象能力以及科学地解释数据、证据能力与对照组学生相比存在极显著差异(P<0.001),在评价和设计科学探究能力存在显著性差异(P<0.05)。具体分析科学能力分量表,显示学生在探究能力、论证能力和评价能力这三个因素上的得分有显著的提升,其他因素没有显著的提升。可见,ADI融入高中生物课堂教学可以有效提升学生科学能力。另外,ADI教学对于提升学生成绩具有一定的促进作用,但效果并不显著。这些结果说明在生物教学中开展ADI教育,能够有效提高学生科学能力,但ADI教育和科学素养培养现状不乐观。鉴于此,笔者提出了四点建议(1)提升教师科学素养;(2)提高教师对ADI教育的内容和价值认识;(3)增加教材中的ADI教学内容;(4)完善ADI教学模型的评价体系。