《中国学生发展核心素养》中以培养“全面发展的人”为核心,将核心素养的基本内涵具体细化为18个基本点,其中就包括理性思维。核心素养培养的实现必须依赖于课堂教学,学科核心素养则在中间起到关键的桥梁作用,生物学核心素养由生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个因素组成,而《普通高中生物学课程标准》中将核心素养中“理性思维”这一因素改为“科学思维”。实际上,科学思维的范围相对于理性思维更加广泛,还包含感性思维,而感性思维并没有严密清晰的逻辑线,对高中时期学生科学思维的培养还是侧重于理性思维的培养。本研究采用文献研究法和问卷调查法,对高中生在生物学学习过程中的理性思维现状和生物学教师在教学过程中对于理性思维的培养现状进行调查,了解学生在思维目的、方法或思路、材料表征等六个方面的情况和教师对于理性思维培养的态度及教学过程中对理性思维的渗透,进而针对调查结果,提出培养学生理性思维的有效策略,并运用课例分析法呈现典型案例验证策略的有效性。首先,对烟台市、青岛市等地区的高中生物学教师及山东省烟台市芝罘区的学生进行调查,结果表明:在生物学学习过程中,高二、高三学生的理性思维已经处于成熟阶段,而高一学生尚处于成熟的前期,可塑性较大,尤其是在方法或思路、自我监控和思维品质三个方面表现较为欠缺。同时,大部分教师都能够认识到理性思维培养的重要性,且在教学过程中也会有意识地采取有利于培养学生理性思维的教学方式。但是,仍然存在部分教师对于理性思维缺乏正确的理解,认为理性思维的培养会受到各方面客观条件的限制。其次,在分析高中生物学理性思维的内涵及特点的基础上,针对调查中所发现的问题,提出了六个高中生物学教学中理性思维的培养策略,主要包括(1)明确理性思维的目的;(2)加强理性思维方法的培养;(3)教学形式多样化,提高学生的材料表征能力;(4)注重学生的自我评价与反思,培养学生的自我监控能力;(5)运用问题情境式教学策略,提升学生的思维品质;(6)运用探究式教学策略,锻炼学生的意志品质。最后,为了验证培养策略的有效性和可行性,结合课程标准的要求,设计有关于理性思维培养的课例,包括《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》和《生物膜的流动镶嵌模型》两节课,并进行了简要的分析说明。