科学思维是生物新课程标准中生物学学科核心素养之一,其含义为尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。高水平的科学思维是需要系统的培养和锻炼的,因此在生物学教学中如何落实科学思维是受到普遍关注的课题,其中,实验教学的形式能够培养和提升学生的科学思维,但实验教学易受到时间、空间、设备条件等诸多客观因素的制约,对学生科学思维的培养收效胜微,而生物学模拟实验有其独特性可解决上述困境。因此本研究将在调查高中生科学思维水平现状的基础上探究生物学模拟实验教学对学生科学思维的影响。本研究以新疆自治区石河子市某高中高二学生为研究对象,通过调查问卷法了解高中生科学思维现状,在采用文献研究法明晰科学思维的内涵特征和生物学模拟实验本质的基础上,制定基于培养学生科学思维的生物学模拟实验教学方案,在选取的实验班实施模拟实验的教学,在对照班采用常规教学,采用问卷法测量经教学干预前后实验班和对照班学生的科学思维水平变化。由前测结果可知,学生科学思维的灵活性和敏捷性处于中等或中等以上水平,但科学思维的深刻性、批判性和独创性普遍处于中等或中等偏下水平。在教学干预后,实验班学生科学思维的灵活性和敏捷性没有发生显著变化,科学思维的深刻性、批判性、独创性发生了显著提高,而对照班的科学思维水平未出现显著变化。综合对研究结果的分析,得出以下研究结论:第一,高中生科学思维水平总体情况良好,但科学思维各维度的发展不平衡,发展良好的是思维的灵活性和敏捷性,而批判性、独创性、深刻性处于中等偏下水平,应对其进行针对性地培养。第二,通过生物学模拟实验的教学,学生能够全面分析研究对象,抽象出原型的本质特征,学生的科学思维能力得到锻炼,科学思维的深刻性有显著提升。第三,通过生物学模拟实验的教学,学生能够提出质疑,发表不同见解,在实验过程中排除次要的干扰因素,科学思维的批判性有显著提升。第四,通过生物学模拟实验的教学,学生能够总结适合自己的学习方法,探索解决问题的新方向和途径,科学思维的独创性有显著提升。