在构建新发展格局中,国家参与国际竞争的关键和核心是科技竞争,而科技竞争归根到底是人才的竞争。在这场科技竞争的马拉松长跑比赛中,创新的速度、耐力、持续性将是决定成败的关键。保证国家充沛的创新活力,需高度重视人才创新能力的培养。人才创新能力的提升关键在于创造性思维的发展,而创造性思维的核心成分是发散思维。在《普通高中生物学课程标准》（2017年版2020年修订）中明确提出:“学生应该在探究的过程中逐步发展科学思维。”思维的发展应在问题情境中进行。学习者沉浸于问题情境中深入思考,解决问题,发展思维,建构新知。基于此,本研究提出在高中生物学课堂教学中,运用问题情境教学培养学生的发散思维,以期为一线教师的教学提供参考,为发散思维培养策略的研究开拓新思路。首先,本研究通过阅读大量文献及资料,明确发散思维和问题情境教学的概念及理论基础,并开展高中生发散思维现状和问题情境教学现状的问卷调查。其次,通过分析调查结果,掌握高中生的发散思维水平、发散思维培养的难题与不足以及问题情境教学实施的困境,并对其进行归因分析。最后,结合问题情境教学策略,设计教学方案并开展教学实践研究。选择两个适宜的班级分别实施常规教学和问题情境教学,利用量表检测学生实验前后的发散思维水平并进行数据分析。调查研究结果表明,高中生具备了一定的发散思维意识和思维的流畅性,同时,教师对问题情境教学有一定的了解,也认为在课堂教学中应注重培养学生的发散思维,但对如何通过问题情境教学培养学生的发散思维则缺乏实践。实践研究结果表明,在高中生物学课堂中实施问题情境教学可以提升学生的发散思维水平,促进学生成绩的进步,同时总结出基于问题情境的高中生物学教学培养学生发散思维的教学原则和注意事项。