高階思維視域下初中生物教學(xué)的實踐探索

周建湘

高階思維是指在較低水平的認(rèn)知基礎(chǔ)上進(jìn)階發(fā)展，突出主動性、辯證性、邏輯性以及創(chuàng)新性等方面的思維認(rèn)知方式。傳統(tǒng)的初中生物教學(xué)模式由于應(yīng)試壓力較小往往采用教師講解、學(xué)生強硬記憶的低階思維學(xué)習(xí)模式，限制了學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。教師應(yīng)及時地轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式，通過問題導(dǎo)向、支架建構(gòu)、思維可視化以及實驗探究等手段促進(jìn)學(xué)生的思維進(jìn)階發(fā)展，培養(yǎng)其高階思維能力。

一、問題導(dǎo)向，啟迪辯證思維

問題導(dǎo)向，啟迪辯證思維策略主要通過課堂教學(xué)問題的設(shè)置，從多方面認(rèn)識和分析生物學(xué)問題，從而打開學(xué)生的思維角度，促使其辯證地觀察問題。因此，教師應(yīng)針對教學(xué)內(nèi)容提供多方面辯證性的生物問題，既要突出課堂教學(xué)的重難點內(nèi)容，又要引導(dǎo)學(xué)生的辯證思維進(jìn)階發(fā)展。

通過問題或者現(xiàn)象的引導(dǎo)，讓學(xué)生自主提出疑問，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力是發(fā)展辯證思維的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”這一小節(jié)內(nèi)容時，首先布置課外實踐活動，讓學(xué)生觀察學(xué)校小花園或者公園里植物的生長方向有什么特征。然后在課堂教學(xué)時提出導(dǎo)向型問題：“當(dāng)你觀察這種植物時，你發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象或問題？”引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)象提出質(zhì)疑和思考。在問題引導(dǎo)下學(xué)生提出猜想：“這種盆栽植物正在向光生長?！?接下來教師繼續(xù)引導(dǎo)：“為什么植物會向光生長，準(zhǔn)備怎么驗證？”最后教師通過多媒體設(shè)備展示歷代科學(xué)家的向光性實驗研究，引導(dǎo)學(xué)生在思辨過程中進(jìn)一步完善對于植物生長過程的認(rèn)知，促進(jìn)辯證思維的發(fā)展。

由此可見，教師適時地給出導(dǎo)向性問題，可充分地帶動學(xué)生的辯證思維發(fā)展，通過問題和現(xiàn)象引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的探究興趣和質(zhì)疑精神，促成高階思維的發(fā)展。

二、搭建支架，發(fā)展邏輯思維

邏輯思維是生物高階思維的主要體現(xiàn)之一，同時也是學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。傳統(tǒng)教學(xué)模式往往注重純粹的知識講解，缺少了知識學(xué)習(xí)支架的搭建，導(dǎo)致學(xué)生“知其然而不知其所以然”，因此在高階思維視域下的生物課堂中教師要注重學(xué)習(xí)支架的搭建，強化生物邏輯思維框架，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維的發(fā)

展。

設(shè)置具有階梯行、層次性的學(xué)習(xí)任務(wù)或者課堂問題，可以有效地搭建學(xué)習(xí)的“腳手架”，引導(dǎo)學(xué)生分析、探究、突破，感受學(xué)習(xí)的邏輯性。比如，在學(xué)習(xí)“流動的組織——血液”這一小節(jié)時，需要深度理解血液的流動組織架構(gòu)，通過學(xué)習(xí)支架的搭建，讓學(xué)生經(jīng)歷血液流動組織架構(gòu)的推導(dǎo)過程，掌握其中蘊含的邏輯思維方式。首先布置低階思維對應(yīng)的任務(wù)“從課本中搜索血液中包含哪些物質(zhì)？物質(zhì)各自的作用是什么？紅細(xì)胞為什么可以運輸氧氣？抗凝劑會導(dǎo)致什么現(xiàn)象？”為學(xué)生搭建血液組織學(xué)習(xí)支架的“地基”。在此基礎(chǔ)上設(shè)置“腳手架”問題：“根據(jù)血液的成分分析，為什么會出現(xiàn)分層現(xiàn)象？總結(jié)血液的組織模型。”在完成高階任務(wù)的過程中，學(xué)生的思維跟著任務(wù)的節(jié)奏，深刻地認(rèn)識到血液由血漿和紅細(xì)胞共同構(gòu)成，可以實現(xiàn)物質(zhì)運輸?shù)墓δ?，所以血漿和紅細(xì)胞兩者構(gòu)成了重要的締結(jié)組織，同時由于其90%的成分是水，具有流動的特征，所以將其命名為流動的組織。

在一系列的階梯任務(wù)中，前四個任務(wù)可以通過教材學(xué)習(xí)直接得出結(jié)論，思維層次較低屬于學(xué)生認(rèn)知學(xué)習(xí)的“地基”，后面的任務(wù)則需要學(xué)生進(jìn)行高階思維活動，通過分析血液組成和功能間的邏輯性，基于邏輯思維實現(xiàn)功能組織和組成架構(gòu)的分析，弄清知識點之間的邏輯關(guān)系。

三、繪制導(dǎo)圖，生成聚合思維

初中生物聚合思維是指能夠借助各種思維導(dǎo)圖形式對已知的零散知識點進(jìn)行聚合匯總，利用多樣化的思維導(dǎo)圖形式實現(xiàn)思維可視化，從而直觀地實現(xiàn)思維的表達(dá)與聚合，將與問題核心相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容放在一張思維導(dǎo)圖內(nèi)，直觀地體現(xiàn)出知識的框架和邏輯關(guān)系，促進(jìn)聚合思維的生成。

概念圖式、魚骨圖、維恩圖、流程圖等，是常見且高效的導(dǎo)圖繪制形式，分別適用于不同的場合，對于發(fā)展學(xué)生的聚合思維有著積極的意義。比如，在學(xué)習(xí)“動物的運動和行為”這一小節(jié)時，需要清晰地掌握動物的運動相關(guān)概念、類型和機理。對于這一需求，最合適的方式是利用概念圖示，為學(xué)生提供可視化的概念模型建構(gòu)的高階思維過程。首先將動物的運動這一核心作為概念圖示的主體放在圖示的中心，然后根據(jù)概念聚合的幾種要素依次對圖示進(jìn)行補充，要清楚運動對于生命體的意義，即生物體為什么要運動，包括捕食、躲避天敵和繁衍等幾種主要原因。接下來對常見生物的運動進(jìn)行分類，從運動的區(qū)域不同可以分為水陸空三種，并且一次給出典型的動物類別。最后則深入分析生命體實現(xiàn)運動過程的內(nèi)在機理，其本質(zhì)是在神經(jīng)組織支配下，肌肉、骨骼以及關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)作用所產(chǎn)生的生命活動，并且大多數(shù)運動都利用了杠桿原理，以骨骼作為杠桿，關(guān)節(jié)作為支點，通過肌肉的牽引提供動力，共同完成運動活

動。

上述教學(xué)設(shè)計中，通過概念圖式的繪制得到了以概念主體為核心，意義、機理以及常見類別等作為骨干的概念聚合體，用清晰可見的圖示為學(xué)生提供可視化思維過程，有效地促進(jìn)了學(xué)生概念理解能力以及邏輯分析的能力，促進(jìn)了聚合思維的發(fā)展。

四、自主實驗，深化創(chuàng)新思維

實踐探究是學(xué)生觀察生物現(xiàn)象總結(jié)生命活動規(guī)律必不可少的途徑和手段。同時，實驗設(shè)計和操作過程也是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維的主要途徑，教師應(yīng)結(jié)合生物實驗教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生自主設(shè)計實驗內(nèi)容和流程，培養(yǎng)學(xué)生實驗興趣的同時促進(jìn)發(fā)展創(chuàng)新性思維。

對現(xiàn)有實驗教學(xué)形式進(jìn)行創(chuàng)新性的改進(jìn)是深化學(xué)生創(chuàng)新思維的有效方法。例如，在教學(xué)“人體內(nèi)廢物的排出”這一單元內(nèi)容時，對于其中器官“腎小球”的作用，在傳統(tǒng)課堂中往往通過幾幅圖片配以相應(yīng)的文字進(jìn)行解釋，為使學(xué)生有更直觀的理解，教師要鼓勵學(xué)生大膽設(shè)計實驗流程。學(xué)生利用塑料鹽水瓶、塑料管、活性炭、紗布、墨水、燒杯、橙汁等設(shè)計實驗如下：在瓶子上鉆高低兩個孔，插入塑料管，高的是入球小動脈，低的是出球小動脈。管子是腎小管。用紗布把活性炭包好放到瓶子底部，這相當(dāng)于腎小球。向入球小動脈注入紅色橙汁液體。觀察從出球小動脈和腎小管流出的液體顏色及成分。當(dāng)腎小球的通透性增大時，觀察腎小管里的液體顏色。實驗現(xiàn)象明顯，學(xué)生進(jìn)行實驗后容易掌握原尿的形成，原尿的成分與血液的成分的異同。入球小動脈和出球小動脈里流的都是動脈血，從腎小管中流出的無色的液體說明原尿中不含紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血漿蛋白。

上述自主實驗設(shè)計和操作過程中，學(xué)生利用簡單的器材和操作對課本中的復(fù)雜生命活動過程進(jìn)行了直觀展示，不僅更深刻地理解了生命活動的各階段流程和現(xiàn)象，同時也在實驗設(shè)計的過程中打破傳統(tǒng)的思維禁錮，實現(xiàn)創(chuàng)新思維的發(fā)展。

綜上所述，思維進(jìn)階是促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)發(fā)展重要的方式，教師應(yīng)重視學(xué)生高階思維的培養(yǎng)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過實驗創(chuàng)新、問題引導(dǎo)等多元化的手段優(yōu)化課堂教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生高階思維的有效發(fā)展。

責(zé)任編輯 黃博彥