人是会思考的“芦苇”,思维贯穿于人的学习、生活、工作等各环节之中。孔子云:“学而不思则罔”,意思是只学习而不思考就会迷惘而无所得。由此可见,在教育、教学过程中,思维发挥着极其重要的作用。而教育反过来又会影响学生思维的发展,那么,在教学过程中,应该怎样培养学生的思维以谋求学生的更好发展?本研究以生物学科课程标准中的生物学核心素养——科学思维为锚点,围绕如何培养学生思维、如何评价学生思维展开。在实施研究之前,需要寻找到一个工具,其应该具备指导教学、评价思维的功能。因此在查阅文献时,就寻找到了这样一个工具——SOLO分类理论,该理论根植于皮亚杰的认知发展阶段论,由约翰·彼格斯和凯文·科利斯教授提出。两位教授认为学生的阶段化学习结果是可视的,是可以被量化的。因此在梳理、扬弃前人经验和不断的实践中,他们将人的学习结果分为5个层次,不同的层次对应着不同的思维发展水平。本研究首先采用文献分析法,梳理、整合了有关SOLO分类理论的研究现状,得出了该理论本身的理论发展现状,和该理论在不同层次、不同学科之间的应用,主要体现在教学设计、试题编制、教学评价等环节。就目前的情况来看,在国外,SOLO分类理论主要被应用于高等教育中学科成绩的分析和评价。而在国内,该理论主要被应用于小初高学段的大部分教学环节中,并且主要应用在英语、化学、物理、数学、地理等学科,在生物学科上的应用与研究较少,因此本研究是有价值的。再采用访谈法,得出教师对于SOLO分类理论和科学思维的认识和实践措施。最后采用实验法,将该理论融合于教学设计、前后测试题的编制、教学评价之中。并将实验对象分成两组进行前后测实验,收集、整理前后测的实验数据,再使用数据分析软件分析基于该理论的教学效果和学生在实验前后的思维变化和成绩变化。经过一学期的实践后,能够根据实验数据得出:在思维水平上,实验班的学生和对照班相比差异显著,特别是在关联思维水平上。在成绩上,实验班也普遍比对照班高,由此能够说明在教学设计中融合SOLO分类理论效果良好。本研究发现将SOLO分类理论应用于高中生物教学过程中,对提升学生的思维有积极效果,对学生的成绩也有一定的正面影响,并且能够较为准确地评价学生的思维变化。学生对于基础知识的理解更加深入,对于难点知识的突破也有一定进步。对于教师来说,丰富了教师的教学方法论,为一线教学提供了一定的示范和创新方向。但是,该理论在实践中仍具有一定局限,表现在编制试题的多样性和区分度,对于学生思维评价的片面性等问题,这些将有待于后续研究者进行研究和解决。