2016年,“核心素养总框架”正式发布,表明基础教育正从“知识本位”走向“素养本位”。教育革新背景下,科学思维是学科核心素养的重要组成部分,也是重要的物理教学目标。本研究依次采取文献研究、调查研究、案例分析等方法,从科学思维培养角度出发,明确实验教学中存在的问题,寻找实验教学中培养科学思维的影响因素,提炼出基于科学思维培养的实验教学策略,并在此基础上设计具体的实验课例进行教学实践,为后续高中物理实验教学提供参考。主要研究体现在:（1）根据查阅文献和梳理结果,确定了研究内容和研究方法。（2）设计了“高中物理实验教学对学生科学思维素养的影响”李克特量表,以高三学生为研究对象,展开调查并对调查结果进行分析,从培养学生科学思维素养的视角寻找实验教学中存在的问题以及影响科学思维培养的主要因素。调查发现:①高三学生在实验方面的科学思维素养虽然处于良好水平,但其主要来源可能不是真实的实验操作,而是密集的习题训练;②高三学生在实验方面的科学思维各方面发展并不均衡,学生的模型建构、科学推理情况表现更好,但科学论证、质疑创新较为欠缺;③形成科学思维的动机、同伴间相互交流的主动性在不同学校之间有显著差异;④对物理实验、科学思维的学习兴趣,在不同性别之间差异不大,但科学思维水平和知识基础方面的性别差异显著;⑤在实验教学中,兴趣动机、知识基础、条件环境均可以显著正向影响学生科学思维素养,其中兴趣动机和知识基础影响程度较强,条件环境影响稍弱。（3）结合量表调查的成因分析以及教学实践,针对高中物理实验教学中思维的培养提出四个方面、八个要点的具体策略,并通过具体的实验教学案例“探究单摆周期与摆长的关系”对提出的策略进行应用。应用结果表明,明确实验教学的思维目标和内容、采用关注思维碰撞的实验教学方式、根据思维需求改进实验方案、开发多元化的实验评价方式,可以激发学习兴趣、提高学习质量、构建促进思维发展的积极环境,有效提升科学思维水平。