我国教育部颁布的《普通高中生物学课程标准》（2017年版2020年修订）中明确指出对发展学生批判性思维的要求,表明批判性思维已成为一种必不可少的关键能力。随着国际科学教育的不断发展,论证式教学逐渐受到学者的高度关注。PCRR模型（Present,Critique,Reflect,Refine,简称PCRR）作为论证式教学的一种教学模型,其所蕴含的理念与批判性思维的特性不谋而合,表明在课堂中实施PCRR模型教学成为培养学生批判性思维的重要途径。因此,本研究尝试基于PCRR模型开展高中生物学教学以期培养学生的批判性思维。本研究采用文献研究法了解有关“PCRR模型、培养批判性思维”的国内外研究进展、存在不足及理论基础,明确核心概念的涵义;在文献研究的基础上,分析PCRR模型与批判性思维之间的联系;其次,通过采用CTDI-CV、CCTST进行问卷调查,分析当前学生的批判性思维现状;然后通过对5名生物学教师进行半结构化访谈了解一线教师对论证式教学的认识及开展情况,并在此基础上根据PCRR模型本身特点、教材内容、学生情况等制定出“搭建‘脚手架’策略、问题驱动策略、‘学习共同体’策略、‘思维导图’策略及撰写‘论证报告’策略”等教学策略,进而设计PCRR模型教学案例。最后采用教育实验法设置对照组、实验组进行教学实践,实验组采取PCRR模型教学,对照组则采取常规授课方式,收集数据并进行分析,结果表明:实验组无论是批判性思维倾向还是批判性思维技能在整体上皆优于对照组,但两者在具体维度上并不都存在显著性差异,且在生物成绩上也无显著差异。因此,研究得出以下结论:（1）学生的批判性思维水平有待提高。根据问卷调查结果得知:从整体分析来看,学生的批判性思维倾向总体处于中性水平,且各子倾向表现也相对较差;学生的批判性思维技能总体处于负性水平,各子技能都表现为“弱”。从性别差异性分析来看,男、女生无论是批判性思维倾向抑或是技能在整体上皆无显著差异,在具体维度中,二者仅在“开放思想”及“系统化思维”2个子倾向上存在显著差异,其余子倾向或子技能也皆无显著差异。由此说明教育者在培养学生批判性思维方面仍需努力。（2）论证式教学在实际教学中的情况不乐观,存在认识不足、应用不足等问题。主要是学生自身水平较弱、耗时多且容易效率低下、教师本身缺乏有力支持等情况导致一线教师不会轻易尝试或尚未尝试运用具体论证教学模型开展教学。（3）PCRR模型在整体上有利于培养学生的批判性思维,但子能力发展不平衡。实验组学生的批判性思维倾向和技能在整体上的表现显著优于对照组,但在批判性思维倾向的子倾向方面,PCRR模型仅对“自信心、认知成熟度”等子倾向具有较明显的提升作用;而在批判性思维技能的子技能方面,PCRR模型仅对“推理、分析”等技能的培养较为显著,说明PCRR模型培养学生批判性思维的子能力方面出现不平衡现象。（4）短期的PCRR模型教学对学生生物学成绩未产生显著影响;究其原因可能为运用PCRR模型开展论证式教学的时间较短。