1 绪论
1.1 问题的提出
（1）培养学生的科学思维受到当今国际社会的普遍关注
在全球化、信息化的背景下，各国（地区）综合实力的竞争演变为人才的竞争。“培养什么样的人”成为国际关注的热点。未来人才需要具备的关键能力和必备品格就是“核心素养”。虽然各国（地区）和组织对“核心素养”的表述不同，但渗透着发展科学思维的内涵。
创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心，创新能力的核心就是创造思维。2019年彭博全球创新力排名中国位列 16，说明我国的创新竞争力仍然落后于大多数创新国家。提升我国青少年学生的核心素养，特别是科学思维能力的培养任重道远。
（2）培养学生科学思维是提升学生生物学核心素养的关键途径
生物学核心素养是学生在生物学科学习过程中逐步形成的正确观念、必备品格和关键能力，它包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。[2]学生基于现实世界中的生物学现象提出问题，运用科学的思维方法进行试验论证，并能对社会议题做出理性的解释和判断。生命观念的形成离不开科学思维，科学思维贯穿科学探究的过程中，利用科学思维能更好的参与社会议题的讨论，形成一定的社会责任。学生的思维方式决定了他解决问题的思路和方法，学生只有养成科学的思维方法，才能更好的为今后的学习和生活打下良好的基础。
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1.2 研究目的与研究意义
1.2.1 研究目的
通过文献研究、理论分析和针对基于科学思维培养的高中生物课堂教学现状的调查以及对课堂观察，指出了高中生物课堂教学中存在的问题，教师对核心素养特别是科学思维的培养没有引起足够的重视，缺少有效的措施。本研究探索在优化课堂教学模式的基础上，
尝试在教学的各环节培养学生的科学思维能力。
（1）了解高中生物课堂教学现状
课堂教学应该适应时代的需要，应该满足社会对人才的需求，应该从学生的特点发出，为高中生以后的大学生活和社会生活奠定基础。现在的高中生物课堂是否切实发展学生的生物学核心素养，需要我们重新审视课堂教学。基于科学素养的发展，笔者设计调查问卷，深入课堂做课堂观察，对教师进行访谈。发现高中生物课堂存在的问题，为教学模式的研究提供参考。
（2）弄清科学思维的内涵
通过调查发现不少生物教师对生物学核心素养的内涵理解不够，一方面教师缺少研究意识，一方面由于教学任务繁重无暇及此。由于对新修订的课程标准缺乏研究，生物教学因循守旧，不可能把核心素养的培养落实在实际教学中。通过查阅文献和研读《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》，厘清生物学核心素养的四个维度的内涵及相互关系，为探索基于科学思维培养的课堂教学模式打下基础。
（3）探索基于科学思维培养的教学模式
科学思维的培养要落实到课堂教学中，不是一两个教学策略就能实现，应该贯穿于学生学习的整个过程，这需要在核心素养理论指导下形成一个较为稳定的教学活动程序。“教学目标只有通过一定的模式才能完成，教学内容只有通过一定的模式才能得到运用，课本只有放在一定的模式中才能发挥特有的作用。因此我们可以说，把握了教学模式就把握了教学的整体，就把每一个局部都纳入全局之中。” [5]本研究尝试从教学目标、教学内容、教学活动、教学方法、教学评价等环节渗透科学思维的培养，形成基于科学思维培养的“导、学、展、评、测”教学模式。
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2.1 问卷的编制与施测
2.1.1 问卷的编制
将课堂教学现状问题分解为“学生对科学思维的关注”、“教与学的取向”和“教学过程实施现状”三个问题，然后对这三个一级问题进行分解，共得到学生调查问卷项目22 个（见附录 1）。
2.1.2 问卷结构及项目
“学生对科学思维的关注”一级维度有 2 个二级维度，“教与学的方式取向”一级维度有 3 个二级维度，“教学过程实施现状”具体分为导入、新授、总结和训练 4 个一级维度，“导入”又分 2 个二级维度，“新授”又分 10 个二级维度，“总结”又分 3 个二级维度，其中通过初测后对 14 题的维度进行了调整，归为“总结”的维度，最后“训练”又分为 2 个二级维度。具体的问卷结构及项目分布如表 2-1 所示。
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2.2 数据统计与结果分析
2.2.1 数据统计
2.2.1.1 学生对核心素养的关注情况
（1）学生对科学思维的了解
①高中生物学核心素养的含义
图 2-1 可以看出，62%的学生能正确的认识高中生核心素养的内涵，但也有 29%的学生认为核心素养是核心知识，说明学生还是注重知识的学习忽视关键技能和必备品格的培养。
通过对学生生物学核心素养和科学思维素养了解情况的调查，发现超过半数的学生能够对生物学核心素养有正确的认识，但也有不少学生还是比较重视知识的学习，忽视能力和品格的培养。这与教师的重视程度和课堂教学的关注有关，学生核心素养的发展应该落实到科学教学中。绝大多数学生认同科学思维对个人发展的重要意义，教师应该更新理念转变教学方式，探寻提升学生科学思维的教学模式。
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3 基于科学思维培养的“导、学、展、评、测”教学模式 ......................... 36
3.1“导、学、展、评、测”教学模式的理论基础 ............................. 36
3.1.1 建构主义理论 ................................... 36
3.1.2 最近发展区理论 ............................ 37
4 “导、学、展、评、测”教学模式的教学案例及分析 ........................... 61
4.1 新授课教学案例及分析 ................................................ 61
4.1.1 新授课教学案例 ................................................... 61
4.1.2 新授课教学案例分析 ............................................... 70
5 “导、学、展、评、测”教学模式实践结果及分析 ............................ 77
5.1 研究对象 ................................ 77
5.2 研究思路 ....................... 77
5.3 实施过程 ...................................... 77
5 “导、学、展、评、测”教学模式实践结果及分析
5.1 研究对象
选择成绩差异不明显的两个平行班级作为研究对象，其中选择高二（4）班为实验班，高二（8）班为对照班。
高二（4）班用“导、学、展、评、测”教学模式，运用导学案，在课堂的各个环节中注重培养学生的科学思维能力，高二（8）班用 “导入——新授——总结——训练”的传统教学模式，在课堂上不注重学生科学思维能力的培养，由同一位教师授课，授课内容相同、作业测试内容相同。结果测试时，选择新授课《DNA 是主要的遗传物质》和复习课《能量之源——光与光合作用（二）》两个课例，编写导学案，课堂上根据“导、学、展、评、测”五个环节对实验班和对照班进行课堂观察比较，并进行当堂达标检测，课后进行评阅，用 SPSS 软件进行成绩分析，分析比较实验班和对照班在课堂教学五环节中和达标检测的科学思维能力差异。
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6 结语
6.1 研究结论
6.1.1“导、学、展、评、测”教学模式能发展科学思维能力
根据课堂观察和达标成绩分析，可以看出利用“导、学、展、评、测”教学模式在教学的各个环节中，均能利用真实的问题情境激发学生思维，引导学生尊重事实和证据，利用各种思维方法解决问题，锻炼思维能力。在“导”的环节，可以激发学生的发散思维，利用创新思维多角度提出解决问题的方案；在“学”的环节，让学生自主比较与分类事物的差异，利用抽象概括的科学方法形成生命观念，利用分析与综合、抽象与得出结论，利用批判性思维去质疑；在“展”环节，让学生敢于表达展示思维，培养思维的逻辑性，运用实验探究、模型建模、科学史等多维度培养创新思维和批判性思维；在“评”的环节，让学生建构思维导图，总结反思修正，培养归纳概括和批判性思维等；在“测”的环节，运用情景化试题，拓展学生思维。
6.1.2“导、学、展、评、测”教学模式一定程度可以提升学业成绩
当堂达标试题包括不同的科学思维方式，学生在解决问题的过程中，会利用不同的思维方式，如果学生不能熟练的运用恰当的思维方式去解决问题，其成绩不会提到提升。通过对当堂达标检测成绩的分析，可以看出实验班的成绩优于对照班成绩，由此可以看出运用“导、学、展、评、测”教学模式在一定程度上可以提升学生的学业成绩。
6.1.3“导、学、展、评、测”教学模式能转变教学方式
通过实验班和对照班的课堂观察比较，可以看出“导、学、展、评、测”模式体现的是“教师主导，学生主体”的新理念。教师创设问题，激发学生学习的兴趣，活跃思维。教师引导学生自主学习和合作探究，教师成为学生学习的引导者和帮助者，而不是课堂的主宰者。学生在活动探究中，学会运用各种思维方式，学会交流合作，通过探究活动培养分析问题和解决问题的能力，而不是被动的接受。
参考文献（略）