HPS教学模式是一种将科学史、科学哲学和科学社会学内容融入到教学过程的一种新型的教学模式。HPS教学模式主要包括以下六个步骤:演示现象、引出观念、学习历史、设计实验、显示科学观念和实验检验、总结与评价。已有研究者证明HPS教学模式能够使学生对科学本质的理解更深刻透彻。由于科学进步、国家发展及课程改革的需要,国家提出教育要提高学生核心素养的要求。而高中生物学科核心素养包括社会责任、生命观念、科学探究、科学思维。科学思维是生物学核心素养“能力”因素的关键部分,在核心素养中占据的位置较为重要。既然HPS教学模式可以有效提高学生对科学本质的理解,对科学本质的理解能力的提升又可以促进学生思维能力的发展。所以,研究HPS教学模式对学生科学思维的培养作用非常有必要。本研究尝试在高中生物学教学过程中应用HPS教学模式,并分析HPS教学模式是否能对学生科学思维起到培养作用,以期为在教学过程中培养学生科学思维提供参照。所以本研究通过文献研究首先深入理解与分析生物学科核心素养的内涵及HPS教学模式的基本步骤,并按照步骤进行教学设计。其次,根据实习学校学生的具体情况在9月月考时发放《高中生物学教学中学生科学思维培养现状调查问卷》,收集数据,同时对问卷成绩及月考成绩进行分析。通过数据分析,实验前3、7、8、9这四个班在科学思维的深刻性、灵活性、批判性、敏捷性、独创性上P均大于0.05,则说明在实验前这四个班的学生科学思维在深刻性、灵活性、批判性、敏捷性、独创性这五个维度上没有显著性差异。同样对这4个班的9月月考成绩进行独立样本T检验,结果显示这四个班的学生学习成绩无显著性差异,这四个班可用于进行教学实践。因此,把3班与7班设置为对照组,8班与9班设置为实验组,对照组用传统的教学模式进行生物学教学,实验组运用HPS教学模式进行实验教学。教学时长为一个学期,学期期末对学生科学思维水平进行问卷调查,同时对这四个班学生生物学期期末成绩进行分析。最后对实验数据进行分析,通过调查学生科学思维水平现状与实验后学生科学思维水平,及侧面通过对照组与实验组期末考成绩,共同验证HPS教学模式对培养学生的科学思维的作用,并得出结论。实验结论如下:(1)HPS教学模式可有效培养学生的科学思维。较传统教学模式其在科学思维的深刻性、灵活性、批判性维度上的培养作用更显著。实验数据显示运用传统教学模式的对照组,在灵活性、独创性前测与后测的配对样本T检验显示P<0.05,而在深刻性、批判性、敏捷性三个维度上变化不显著。说明传统教学模式可以有效发展学生科学思维的灵活性、独创性。实验组在科学思维的深刻性、灵活性、批判性、敏捷性、独创性维度上P值均小于0.05,且实验后实验组后测各个维度的平均值均大于前测。说明HPS教学模式对学生科学思维五个维度的发展均起到显著的促进作用。实验组与对照组后测独立样本T检验,在深刻性、灵活性、敏捷性三个维度上P值均小于0.05,说明HPS教学模式较传统的教学模式对学生的科学思维的深刻性、灵活性、敏捷性三个维度的促进作用更强。根据数据分析显示实验组与对照组在期末成绩上具有显著性差异,对照组平均值为48.30,实验组平均值为54.56,表明实验组(8班与9班)成绩明显优异于对照班(3班与4班)。总而言之,通过实验说明HPS教学模式可以使学生的科学思维五个维度得以大力发展。HPS教学模式较传统的教学模式可以更有效的使学生的科学思维的深刻性、灵活性、批判性这三个维度得到提升与发展。(2)HPS教学模式比传统教学模式能够更有效的提高男生的科学思维水平。对照组女生与实验组女生后测分析,发现实验后的女生比实验前女生在科学思维的深刻性维度、灵活性维度、批判性维度、敏捷性维度、独创性维度上的平均值大,说明女生在科学思维的深刻性维度、灵活性维度、批判性维度、敏捷性维度、独创性维度上得到了发展,但是实验组女生与对照组女生在五个维度上的配对样本T检验中P值均大于0.05,说明在HPS教学模式与传统教学模式对女生科学思维的深刻性维度、灵活性维度、批判性维度这五个维度上的发展与培育效果接近于一致。实验组男生比对照组男生在科学思维的深刻性维度、灵活性维度、批判性维度、敏捷性维度、独创性维度上的平均值大,说明男生在科学思维的深刻性维度、灵活性维度、批判性维度、敏捷性维度、独创性维度上得到了发展,且配对样本T检验中P值均小于0.05,说明实验组男生与对照组男生在科学思维五个维度上面差异显著。即:HPS教学模式与传统教学模式对女生科学思维五个维度上的发展与培育效果接近于一致。HPS教学模式与传统教学模式比较结果显示HPS教学模式对男生在科学思维五个维度上的促进作用更明显,说明HPS教学模式比传统教学模式能够更有效的提高男生的科学思维水平。