高中生物教學(xué)中學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)

蘇啟金

隨著信息時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)對(duì)人才需求的變化，傳統(tǒng)的死記硬背已無法滿足學(xué)生發(fā)展所需。本文以高中生物教學(xué)中學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)為主題，分析目前教學(xué)中存在的問題，探討如何培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，以期促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展。

高中生物課程教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思維能力，高階思維能力正是其中的重要組成部分。目前教學(xué)中普遍存在教師過分注重知識(shí)傳授、課堂單一呈現(xiàn)和評(píng)價(jià)方式單一等問題，導(dǎo)致學(xué)生的高階思維能力得不到持續(xù)發(fā)展。教師亟需探討如何在高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求。

一、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的意義

進(jìn)入新時(shí)代，創(chuàng)新能力、解決問題的能力和批判性思維能力越來越受到重視，這些能力都是高階思維能力的表現(xiàn)，對(duì)其適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需求至關(guān)重要。

首先，高階思維能力可以使學(xué)生更加主動(dòng)、積極地參與學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生思考和探索的欲望，從而拓展學(xué)習(xí)的深度和廣度。

其次，高階思維能力可以使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)習(xí)效率。

再次，高階思維能力是一種終身學(xué)習(xí)的能力，能夠讓學(xué)生獨(dú)立思考、持續(xù)學(xué)習(xí)和不斷適應(yīng)變化的社會(huì)需求，從而在未來面對(duì)各種挑戰(zhàn)時(shí)能夠更好地解決問題。

最后，高階思維能力可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作能力，使學(xué)生更具有解決問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決社會(huì)問題的能力。這樣的能力是現(xiàn)代社會(huì)所需要的，能夠幫助學(xué)生更好地參與社會(huì)實(shí)踐，為社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

二、高中生物教學(xué)中的問題

當(dāng)前，高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力存在一些問題，包括教學(xué)方法、教育理念以及學(xué)生自身等諸多影響因素。

首先，教學(xué)方法的單一性是一個(gè)問題。目前，很多高中生物課堂還停留在傳統(tǒng)的講授和記憶模式中，缺乏啟發(fā)式的教學(xué)方法。這種單一的教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生只注重基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，缺乏對(duì)知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。

其次，傳統(tǒng)的教育理念對(duì)高階思維能力的培養(yǎng)造成了一定的限制。傳統(tǒng)的教育理念和評(píng)價(jià)體系側(cè)重于對(duì)學(xué)生記憶能力的評(píng)估，忽視了對(duì)學(xué)生綜合分析能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

最后，學(xué)生自身因素也是影響高階思維能力培養(yǎng)目標(biāo)的一大因素。有些學(xué)生存在學(xué)習(xí)心態(tài)問題，過于注重成績分?jǐn)?shù)，缺乏對(duì)知識(shí)的探索和追求。為了解決這個(gè)問題，學(xué)校和家庭應(yīng)該共同努力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考和獨(dú)立學(xué)習(xí)，為其提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和資源支持。

三、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的方法

（一）提出挑戰(zhàn)性問題

教師提出具有一定難度和深度的問題，能夠引發(fā)學(xué)生的深入思考，增強(qiáng)學(xué)生探索欲望，促使學(xué)生運(yùn)用已掌握的知識(shí)分析、推理和解決問題。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師可以有意識(shí)地將一些挑戰(zhàn)性的問題融入教學(xué)內(nèi)容中。這些問題不局限于書本上的例題，而是一切能夠啟發(fā)學(xué)生思考、探究的問題。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考問題的背景、原因和影響，激發(fā)學(xué)生的好奇心和思辨精神，在學(xué)生遇到困惑或無法得到答案時(shí)給予提示，提供適當(dāng)?shù)闹С趾椭笇?dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試新的思路和方法。

以“走近細(xì)胞”教學(xué)為例。教師可以向?qū)W生介紹細(xì)胞的基本概念和特點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，然后將學(xué)生分為若干小組，每個(gè)小組圍繞細(xì)胞的相關(guān)問題進(jìn)行討論和研究。在討論過程中，教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注問題的核心，讓學(xué)生更深入地了解細(xì)胞的相關(guān)知識(shí)。在小組討論的基礎(chǔ)上，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，如觀察顯微鏡下的細(xì)胞樣本，讓學(xué)生直觀地感受細(xì)胞的形象和結(jié)構(gòu)。

在實(shí)踐與理論相結(jié)合的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以更好地理解和掌握細(xì)胞的知識(shí)，培養(yǎng)觀察能力和高階思維能力。在教學(xué)過程中，教師還需關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)不同學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)能力進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，確保每名學(xué)生都能在小組合作中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。

（二）引導(dǎo)批判性思維

批判性思維是指學(xué)生能夠主動(dòng)、有目的地思考，并從不同的角度評(píng)估和判斷信息的能力。首先，在教學(xué)中，教師可以引入一種新的概念或?qū)嶒?yàn)結(jié)果，鼓勵(lì)學(xué)生就其可能的原因或解釋進(jìn)行猜測和討論，提出不同的觀點(diǎn)，并引導(dǎo)學(xué)生通過查找資料、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或展開辯論來支持或反駁這些觀點(diǎn)。

其次，教師可以設(shè)立探究性任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生的批判性思維。例如，要求學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)或小型研究項(xiàng)目，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集數(shù)據(jù)并分析結(jié)果，思考實(shí)驗(yàn)的可靠性和有效性，并幫助學(xué)生分析結(jié)果，得出結(jié)論。

最后，教師可以使用多媒體資源和真實(shí)案例激發(fā)學(xué)生的批判性思維，如展示真實(shí)的科學(xué)研究成果、生物技術(shù)應(yīng)用或爭議性的生物學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生思考其科學(xué)可行性、倫理問題或社會(huì)影響。

以“細(xì)胞的生命歷程”教學(xué)為例。教師可以運(yùn)用多媒體資源如視頻、圖片和動(dòng)畫等，生動(dòng)地展示細(xì)胞的生命歷程，使學(xué)生對(duì)這一復(fù)雜過程有更直觀地認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)研究成果，了解細(xì)胞生命歷程中的各種機(jī)制和原理。通過對(duì)比不同研究者的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)成果，學(xué)生可以學(xué)會(huì)批判性地看待科學(xué)問題，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。教師還可以引入具有倫理爭議的生物學(xué)問題，如基因編輯、克隆技術(shù)等，引導(dǎo)學(xué)生在了解科學(xué)原理的基礎(chǔ)上思考這些技術(shù)的倫理問題和潛在社會(huì)影響。這種方式有助于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生物學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)的意識(shí)和積極參與社會(huì)討論的能力。

（三）開展小組合作學(xué)習(xí)

小組合作學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生的互動(dòng)和合作，激發(fā)學(xué)生思考和解決問題的能力。在組織小組合作學(xué)習(xí)時(shí)，首先，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行合理分組。不同小組之間的差異性應(yīng)盡量縮小，同一小組包含各能力層的學(xué)生，以便學(xué)生可以相互借鑒和支持，共同進(jìn)步。

其次，教師可以設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性的任務(wù)或問題，讓學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行合作探究。教師在小組合作學(xué)習(xí)中扮演著引導(dǎo)者的角色，應(yīng)明確小組合作學(xué)習(xí)的目標(biāo)，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和反饋，如提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資源和參考文獻(xiàn)，指導(dǎo)學(xué)生從中找到合適的解決方案。

最后，教師還可以定期組織小組討論和分享，加強(qiáng)學(xué)生之間的交流和合作，促進(jìn)彼此的學(xué)習(xí)和進(jìn)步。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和能力選擇課題、提出問題并分工合作，進(jìn)行深入研究和探索。

以“減數(shù)分裂”教學(xué)為例。教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生一定的自主權(quán)，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試新的思路和方法，并為學(xué)生提供必要的支持和指導(dǎo)。這樣的教學(xué)策略有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更加投入地參與到課題研究中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為學(xué)生的未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在小組合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生不僅需要掌握相關(guān)的學(xué)科知識(shí)，還需要學(xué)習(xí)合作與溝通的技巧，包括如何有效地表達(dá)自己的觀點(diǎn)、如何傾聽他人的意見以及如何協(xié)調(diào)分歧和達(dá)成共識(shí)。這些技能對(duì)于學(xué)生的個(gè)人成長和團(tuán)隊(duì)協(xié)作至關(guān)重要，是學(xué)生未來生活和發(fā)展中必不可少的素養(yǎng)。

（四）提供多樣化的學(xué)習(xí)資源

豐富多樣的學(xué)習(xí)資源可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力。教師可以提供多種形式的學(xué)習(xí)材料，如文本、圖片、視頻、音頻等，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如，對(duì)于視覺學(xué)習(xí)者，教師可以提供豐富的生物圖片或動(dòng)畫；對(duì)于聽覺學(xué)習(xí)者，教師可以錄制講解音頻或使用科普視頻。這樣的多樣化學(xué)習(xí)資源可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也提供了不同的視角和觀點(diǎn)，促使學(xué)生進(jìn)行思考和探索。

互聯(lián)網(wǎng)上存在大量的生物學(xué)習(xí)資源，如在線課程、科普文章、科學(xué)網(wǎng)站等，教師可以指導(dǎo)學(xué)生如何使用這些資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。通過互聯(lián)網(wǎng)資源，學(xué)生可以接觸到最新的科學(xué)研究成果和應(yīng)用實(shí)踐，了解科學(xué)家的工作方法和思維方式，提升自身的批判性思維和創(chuàng)新能力。

以“遺傳和染色體”教學(xué)為例。首先，教師可以引入真實(shí)案例或個(gè)人故事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思考。這些真實(shí)案例可以是科學(xué)家的研究經(jīng)歷、生物技術(shù)的應(yīng)用案例或生物學(xué)中的倫理問題等。教師講述這些真實(shí)故事，能夠引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)的社會(huì)影響、倫理道德以及科學(xué)創(chuàng)新的價(jià)值等問題。學(xué)生可以通過分析和討論案例獲得批判性思維的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)術(shù)素養(yǎng)和高階思維能力。

其次，教師可以設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生主動(dòng)參與并發(fā)現(xiàn)知識(shí)，如組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察和調(diào)查等活動(dòng)，讓學(xué)生親自探索生物學(xué)的現(xiàn)象和問題。通過這樣的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移運(yùn)用，提升批判性思維和問題解決能力；教師也可以在學(xué)生實(shí)踐的過程中提供適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和支持，幫助學(xué)生理解和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并將其與生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系。

（五）鼓勵(lì)創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維是一種超越傳統(tǒng)思維模式的能力，能夠幫助學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜問題時(shí)找到獨(dú)特的解決方法。在高中生物教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性和趣味性的實(shí)驗(yàn)課題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望；引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新想法；提供一個(gè)開放性的問題或挑戰(zhàn)，讓學(xué)生自主思考、提出假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或調(diào)查來驗(yàn)證假設(shè)。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要運(yùn)用已有知識(shí)和技能，發(fā)揮創(chuàng)新思維，嘗試新的方法和想法。教師可以定期組織學(xué)生分享學(xué)生的探究成果，給予積極的反饋和鼓勵(lì)，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)力，或者組織學(xué)生通過項(xiàng)目或課題的形式進(jìn)行個(gè)人或小組的創(chuàng)新研究。

以“身邊的生物科學(xué)”教學(xué)為例。教師可以提供一個(gè)主題或問題，以激發(fā)學(xué)生思考和探究的欲望。例如，“探究身邊植物的多樣性”或“分析身邊環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)”，這些問題都與學(xué)生的日常生活密切相關(guān)，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心。接下來，教師要鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇和設(shè)計(jì)研究方案。在這一階段，教師可以提供一些指導(dǎo)性建議，如調(diào)查方法、觀察技巧等，但不宜過度干預(yù)，以免影響學(xué)生的獨(dú)立思考。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和特長選擇合適的研究方法，如文獻(xiàn)查閱、實(shí)地考察、訪談等。在完成研究方案設(shè)計(jì)后，學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察和數(shù)據(jù)分析等活動(dòng)。這是整個(gè)研究過程的核心環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要階段，教師要確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遵循科學(xué)方法和倫理規(guī)范，確保實(shí)驗(yàn)安全，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何收集、整理和分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。

（六）設(shè)立評(píng)估機(jī)制

適當(dāng)?shù)脑u(píng)估機(jī)制可以激發(fā)學(xué)生的思考能力、創(chuàng)新能力和問題解決能力，幫助學(xué)生提高自我認(rèn)知和自我評(píng)價(jià)的能力。

首先，評(píng)估機(jī)制應(yīng)該注重學(xué)生的思維過程而非結(jié)果。傳統(tǒng)的評(píng)估往往只注重學(xué)生的知識(shí)掌握情況，忽視了學(xué)生的思考和解決問題的能力。因此，對(duì)于高中生物教學(xué)，評(píng)估機(jī)制應(yīng)該設(shè)計(jì)成能夠評(píng)價(jià)學(xué)生思維過程的形式，如開放性題目、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題等。這樣既能夠激發(fā)學(xué)生的思維能力，又能夠全面評(píng)價(jià)學(xué)生的能力。

其次，不同學(xué)生具有不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格和能力基礎(chǔ)，因此評(píng)估機(jī)制應(yīng)該靈活多樣，能夠滿足不同學(xué)生的需求。例如，教師可以設(shè)計(jì)不同形式的評(píng)估題目，包括選擇題、填空題、問答題、論述題等，使學(xué)生能夠充分展示自己的思考能力和表達(dá)能力。

再次，評(píng)估機(jī)制還應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生通常在自主學(xué)習(xí)和解決問題的過程中表現(xiàn)出較高的思維能力，教師應(yīng)當(dāng)給學(xué)生一定的自主權(quán)，讓學(xué)生選擇課題、提出問題并以小組或個(gè)人的形式進(jìn)行探究。這種方式不僅可以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力，還能提升學(xué)生的合作能力與溝通能力。以“人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”教學(xué)為例。教師可以設(shè)置合作性的任務(wù)，要求學(xué)生在小組中共同解決問題，并對(duì)學(xué)生的合作過程和成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

最后，評(píng)估機(jī)制應(yīng)該注重學(xué)生的自我認(rèn)知和自我評(píng)價(jià)，讓學(xué)生能夠了解自己的優(yōu)勢(shì)和不足，進(jìn)行自我反思和調(diào)整。因此，評(píng)估機(jī)制應(yīng)該設(shè)計(jì)成能夠幫助學(xué)生提高自我認(rèn)知和自我評(píng)價(jià)的形式。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行同伴互評(píng)、自我評(píng)價(jià)，讓學(xué)生對(duì)自己的進(jìn)步和不足有一個(gè)客觀的認(rèn)識(shí)。

四、結(jié)語

學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)是一個(gè)長期而持續(xù)的過程，需要學(xué)校、教師和家長的共同努力。學(xué)校應(yīng)該提供良好的教學(xué)環(huán)境和資源支持，教師應(yīng)該擔(dān)負(fù)起引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生的責(zé)任，而家長則應(yīng)該給予學(xué)生足夠的支持。相信通過共同努力，我們能夠培養(yǎng)出具備高階思維能力的學(xué)生，助力學(xué)生成為未來生物學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新者。這不僅能夠推動(dòng)生物學(xué)科的發(fā)展，也能夠?yàn)樯鐣?huì)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。