本书是江苏省教育科学规划“十四五”课题“指向科学思维提升的高中物理教学实践研究”的研究成果之一。本书探讨物理科学思维教育理论，对科学思维及科学思维教育形成系统性概述。根据新课标对科学思维素养的水平划分、教学建议及评价建议设计问卷，对高中学生进行科学思维水平的调研，对物理教师进行对科学思维认知及教学中实施情况的调研。提出了指向科学思维提升的物理教学策略，提出了模型建构能力、科学推理能力、科学论证能力、质疑创新能力提升的教学建议。对2019人教版高中物理教材进行了模型建构分析，形成了指向科学思维提升的教学设计，梳理新教材中的典型内容，设计提升科学思维的教学案例。开展了阶段性指向科学思维培养教学实践的实验班教学研究，实验期结束，从模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等方面，编制科学思维素养问卷，将实验班的学生科学思维素养培养进行前测与后测情况进行对比，进一步优化教学设计和培养策略。