科学解释能力已成为当前高中学生学习科学科目必备的基本技能和素养之一。本研究在已有科学解释研究的基础上,针对学生构建科学解释的困难,整合CER框架和元认知策略,旨在探讨此策略能否促进了高中学生科学解释能力的发展。本研究采用准实验方法,在为期四周的化学章节学习中进行。以L中学的两个班学生为研究对象,其中实验班使用整合CER框架和元认知策略的教学帮助学生构建科学解释,对照班仅使用CER框架的教学帮助学生构建科学解释。研究工具包含科学解释测试题和科学解释活动单,通过对实验班和对照班进行前测和后测,并使用SPSS 20.0统计分析得出结果。研究结果表明,学生的科学解释水平普遍较低,整合CER框架和元认知策略的教学能促进高中学生科学解释能力的发展。通过使用科学解释活动单进行多次科学解释训练,学生的自我监控能力在不断提升,在监控过程中不断内化科学解释标准,明确CER框架,能够准确的评估科学解释水平,为做出更高水平的科学解释打下基础。由于学生对推理和证据成分存在较大困难,学生的推理和提出证据的能力提升最为显著。不同学业等级学生的科学解释能力的提升程度也不同,学优生和学困生的科学解释能力提升较快,而中等生的科学解释能力提升较慢,源于中等生的自我效能感差。针对研究结果,本研究建议:(1)教师在教学中多帮助学生建立知识体系,强化知识结构;(2)教师在教学中给予中等生更多的关注,帮助学生提升自我效能感;(3)教师在科学解释或其他教学中多使用活动单,不但可以监控学习过程,还可以促进学生思维的外显。