新高考模式下生物学试题对学生科学思维能力的考查与培养探究

一、引言

随着教育改革的持续推进，新高考更加注重学生综合素质与关键能力的考查。生物学作为一门自然科学，科学思维能力是学生理解生物学知识、解决生物学问题的核心能力，涵盖归纳与概括、演绎与推理、批判性思维、创造性思维等方面。研究新高考生物学试题对科学思维能力的考查，以及如何通过教学培养学生这一能力，对提高生物学教学质量、实现教育目标具有重要意义。

二、新高考生物学试题对科学思维能力的考查维度

2.1 归纳与概括能力的考查

新高考生物学试题常要求学生从众多生物学事实、现象或实验数据中提取关键信息，归纳总结出生物学规律、概念或原理。例如，在遗传题中，给出多组不同性状亲本杂交后的子代性状表现及比例数据，让学生归纳基因的分离定律和自由组合定律在该情境下的体现，分析性状遗传的特点，考查学生能否从具体实例中概括出遗传学的一般规律 。又如，以不同生态系统中生物种类、数量及相互关系的资料为背景，要求学生归纳生态系统的结构和功能特点，总结生态系统稳定性的影响因素等。

2.2 演绎与推理能力的考查

通过设置基于生物学原理的问题情境，考查学生运用已知原理进行演绎推理的能力。如在光合作用和呼吸作用的试题中，给出植物在不同光照强度、温度条件下的生理指标变化，让学生依据光合作用和呼吸作用的原理，推理出这些环境因素对植物生长发育的影响机制，预测植物在特定条件下的生理状态 。在遗传系谱图分析题中，学生需根据遗传系谱图中不同世代个体的性状表现，结合基因的传递规律，演绎推理出遗传病的遗传方式、个体的基因型及相关概率，这一过程考查了学生运用遗传学知识进行逻辑推理的能力。

2.3 批判性思维能力的考查

试题会呈现一些生物学观点、实验方案或研究结论，要求学生对其进行分析、评价和质疑，考查批判性思维能力。例如，给出关于某种新药物治疗癌症的研究报告，报告中阐述了药物的作用机制和实验效果，但同时存在一些实验设计上的不足或数据解读的争议点，让学生分析该研究的可靠性，指出可能存在的问题，并提出改进建议 。这促使学生不盲目接受已有结论，而是从多个角度审视生物学问题，培养批判性思考的习惯和能力。

2.4 创造性思维能力的考查

以开放性、创新性的试题情境激发学生的创造性思维，如实验设计题中，给定研究目的和基本实验条件，让学生自主设计实验方案，要求学生突破常规思维，创新性地运用生物学知识和实验方法解决问题 。在生物工程相关试题中，提出一些现实中的生物问题，如如何利用基因工程技术提高农作物的抗逆性，鼓励学生提出独特的解决方案，考查学生在生物学领域的创新思维和实践能力。

三、基于试题考查的科学思维能力培养策略

3.1 优化课堂教学，渗透科学思维方法

在日常教学中，教师应改变传统的知识灌输式教学模式，采用问题导向、探究式等教学方法，引导学生主动思考，在知识的获取过程中培养科学思维。例如，在讲解细胞呼吸的内容时，教师可提出问题：“细胞呼吸过程中能量是如何逐步释放的？不同条件下细胞呼吸的方式有何差异？”让学生通过阅读教材、分析实验数据、小组讨论等方式探究问题，在这个过程中教师适时引导学生运用归纳与概括、演绎与推理等科学思维方法，总结细胞呼吸的原理和规律。又如，在学习遗传规律时，开展遗传实验模拟活动，让学生亲自参与杂交实验过程，记录实验结果，分析数据，从而深刻理解遗传定律背后的科学思维方法。

3.2 强化实验教学，提升科学探究与思维能力

实验是培养学生科学思维能力的重要载体。教师要充分利用实验教学，不仅让学生掌握实验操作技能，更要注重培养学生的实验设计、数据分析和结果讨论等能力。在实验教学中，教师可先提出开放性的实验课题，如“探究不同浓度生长素类似物对植物插条生根的影响”，让学生自主设计实验方案，包括选择实验材料、确定变量、设置对照组等，培养学生的创造性思维和逻辑思维能力 。实验完成后，组织学生对实验数据进行分析处理，鼓励学生对实验结果进行质疑和讨论，引导学生运用批判性思维分析实验过程中可能存在的误差和问题，提出改进措施。

3.3 开展生物学阅读与讨论活动，拓宽思维视野

引导学生阅读生物学科普文章、学术论文等资料，拓宽学生的生物学知识面，同时通过组织课堂讨论，培养学生的科学思维能力。教师可选择一些与教材内容相关且具有争议性或前沿性的生物学话题，如“基因编辑技术的应用与伦理问题”“人工智能在生物学研究中的应用前景”等，让学生在阅读相关资料后，在课堂上进行讨论和辩论 。在讨论过程中，学生需要运用归纳与概括能力总结资料中的主要观点，运用批判性思维分析不同观点的合理性，运用创造性思维提出自己对问题的见解和解决方案，从而全面提升科学思维能力。

3.4 结合试题训练，针对性培养科学思维能力

在日常教学中，教师应选取具有代表性的新高考生物学试题，进行有针对性的训练和讲解，让学生熟悉科学思维能力在试题中的考查方式和要求。例如，在讲解遗传题时，教师可引导学生分析题干信息，明确已知条件和需要解决的问题，然后运用演绎与推理的方法，从已知的遗传规律出发，逐步推导答案 。对于实验设计题，教师要指导学生从实验目的出发，运用创造性思维设计实验方案，运用批判性思维对实验方案进行自我评估和完善。同时，鼓励学生在解题后进行反思总结，分析自己在思维过程中存在的问题和不足，不断提高科学思维能力。

四、结论

新高考生物学试题对学生科学思维能力的考查涵盖多个维度，体现了对学生核心素养培养的重视。通过优化课堂教学、强化实验教学、开展阅读与讨论活动以及结合试题训练等策略，可以有效地培养学生的科学思维能力，使其适应新高考的要求，为学生未来的学习和发展奠定坚实的基础。在今后的生物学教学中，教师应不断探索和创新教学方法，持续关注新高考命题趋势，将科学思维能力的培养贯穿于教学的全过程，促进学生全面发展。

参考文献

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刘伟 ， 赵静 . 新高考生物学试题中科学思维能力的考查维度及教学策略 [J].课程·教材·教法 ， 2023， 43（2）： 102-107.

基金项目 ： 本论文属于江西省教育科学“十四五”规划 2023 年度立项课题“基于学科能力培养的新高考生物学试题命题研究”（ 课题编号 ：23ZJD035） 阶段性研究成果。