高中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的實(shí)踐

在經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，人類社會(huì)進(jìn)入信息化與智能化時(shí)代，國際社會(huì)對(duì)人才的需求發(fā)生了改變。只有具有高階思維能力的新時(shí)代人才，才能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。高中生物學(xué)是我國教育中的重要組成部分，在教育教學(xué)中，教師自然要根據(jù)人才需求培養(yǎng)學(xué)生，站在學(xué)生的角度思考“高階思維能力培養(yǎng)策略”，進(jìn)一步滿足社會(huì)各領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨蟆?/p>

一、高階思維能力的內(nèi)涵

（一）高階思維能力

在心理學(xué)領(lǐng)域，20世紀(jì)80年代的斯滕伯格，研究出了一種新的智力模型，主要是將智力測試內(nèi)容與解決問題框架相結(jié)合，具體過程為獲取知識(shí)能力、行為表達(dá)能力、元認(rèn)知能力、自我監(jiān)督能力相結(jié)合?？梢哉f，創(chuàng)造性能力、解決問題的能力、決策能力、元認(rèn)知能力是心理學(xué)領(lǐng)域中認(rèn)知下的高階思維標(biāo)志。在我國，鐘志賢教授對(duì)于高階思維能力進(jìn)行了深入研究，他認(rèn)為，高階思維能力屬于一種獨(dú)立思考能力和分析能力，這種能力可以幫助人們有效處理復(fù)雜的問題，是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)識(shí)能力。本文將鐘志賢教授對(duì)高階思維能力的理解進(jìn)行了綜合，認(rèn)為高階思維能力是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于一定的情境中，并通過自身及與他人合作，完成復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)、解決各種復(fù)雜的問題所表達(dá)出來的高認(rèn)知水平綜合能力，具體包括解決問題的能力、決策思維能力、批判性思維能力和創(chuàng)造思維能力。

（二）高中生物高階思維能力

根據(jù)上述闡釋的高階思維能力可知，高中生物學(xué)高階思維能力應(yīng)包括以下四個(gè)方面。一是解決問題的能力。在各種情境中都存在不同的問題，學(xué)習(xí)者在解決各種問題時(shí)，不僅要準(zhǔn)確地運(yùn)用生物知識(shí)，還要將解決問題的思路運(yùn)用于日常生活中。二是決策思維能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)中解決各種問題時(shí)，可以根據(jù)自己掌握的知識(shí)，圍繞問題本身，提出有效的解決方案，還要在確定各種方案后進(jìn)行對(duì)比與剖析，從若干個(gè)方案中選擇最優(yōu)方案。這種能力對(duì)于學(xué)生全面成長具有較大的促進(jìn)作用。學(xué)生要想擁有這一能力，就需要在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)分析與推導(dǎo)能力。通過分析與推導(dǎo)的過程，深入理解與運(yùn)用生物知識(shí)，進(jìn)而達(dá)到有效地解決問題的目的。三是批判性思維能力。學(xué)生在面對(duì)各種問題時(shí)，可以站在多個(gè)角度剖析問題，并在剖析后能夠明確闡述自己的見解，辯證地分析他人對(duì)于這一問題的看法，進(jìn)而對(duì)自己的見解進(jìn)行有效的完善，這也是一種重要的能力。這種能力在生物學(xué)中體現(xiàn)為學(xué)生需要擁有獨(dú)立思考的能力，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)信息的正確性進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，進(jìn)而分析出事物內(nèi)部存在的聯(lián)系。同時(shí)，還要認(rèn)真傾聽他人的見解，并反思自己見解中存在的問題與不足，進(jìn)而有效改善，達(dá)到提升自身學(xué)習(xí)水平的目的。四是創(chuàng)造思維能力。學(xué)生能夠在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，打破固有思維，并在不偏離問題重心的前提下，重新對(duì)知識(shí)進(jìn)行定義，從中挖掘更多的隱藏性因素，進(jìn)一步創(chuàng)造出全面且正確的成果，還能夠圍繞問題進(jìn)行多角度分析提出自己的見解。這一能力在生物學(xué)中體現(xiàn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)中要深入研究與探索，從而構(gòu)建完整的知識(shí)框架，利用知識(shí)框架處理具有復(fù)雜性的生物學(xué)問題，并制訂出有效的實(shí)驗(yàn)方案，保證研究的結(jié)果達(dá)到最佳。

二、高中生物學(xué)高階思維能力培養(yǎng)策略

（一）思維導(dǎo)圖

1.應(yīng)用原則

生物學(xué)教師在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力時(shí)，可以采取思維導(dǎo)圖教學(xué)策略，但是在實(shí)施時(shí)需要遵循如下四個(gè)原則。第一，自主性。學(xué)生的思維發(fā)展需要其在學(xué)習(xí)中應(yīng)用思維能力，也就是說學(xué)生要主動(dòng)參與到課堂中。因此，生物學(xué)教師在教學(xué)中要以學(xué)生為核心，做學(xué)生的引導(dǎo)者與輔導(dǎo)者，還要在引導(dǎo)與輔導(dǎo)學(xué)生的過程中構(gòu)建充滿趣味的課堂，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并提升學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，生物學(xué)教師還應(yīng)在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生明確高階思維的含義、特點(diǎn)和發(fā)展的重要性，促進(jìn)學(xué)生擁有積極、主動(dòng)發(fā)展自身思維能力的意識(shí)，從而顯著地提升學(xué)生高階思維能力。第二，發(fā)展性。思維導(dǎo)圖策略的應(yīng)用難以達(dá)到立竿見影的效果，任何思維的發(fā)展都是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。生物學(xué)教師在培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力時(shí)，需要擁有持之以恒的態(tài)度，在教育教學(xué)中持續(xù)培養(yǎng)學(xué)生思維能力，還要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到增強(qiáng)思維能力并非一蹴而就的事。第三，啟發(fā)性。促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的有效發(fā)展，需要生物學(xué)教師在教學(xué)中以學(xué)生為核心，通過引導(dǎo)的方式，幫助學(xué)生明確問題、設(shè)計(jì)解決問題的策略、嘗試解決問題。第四，反饋性。生物學(xué)教師在培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力時(shí)，還要重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋，也就是注重評(píng)價(jià)策略的實(shí)施，通過評(píng)價(jià)幫助學(xué)生了解自身的優(yōu)勢(shì)和存在的不足。同時(shí)，生物學(xué)教師在培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的過程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)策略中存在的不足與問題，并有針對(duì)性地提出改進(jìn)策略，進(jìn)而達(dá)到顯著提升培養(yǎng)效果的目的。

2.應(yīng)用策略

生物學(xué)教師在借助思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力時(shí)，可以采取如下3個(gè)步驟。一是借助思維導(dǎo)圖明確教學(xué)任務(wù)。生物學(xué)教師可應(yīng)用思維導(dǎo)圖分析教學(xué)任務(wù)，包括全面分析教材，明確教學(xué)任務(wù)、課標(biāo)要求及重難點(diǎn)；分析學(xué)生心理特點(diǎn)及實(shí)際能力、知識(shí)實(shí)際評(píng)價(jià)策略；根據(jù)以上內(nèi)容制訂高階教學(xué)與學(xué)習(xí)目標(biāo)；確定教學(xué)重難點(diǎn)；制訂滿足學(xué)生需求的教學(xué)策略。二是創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生高階思維潛能。高中生物學(xué)知識(shí)與生活之間具有密切的聯(lián)系，生物學(xué)教師在教學(xué)中，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)出相應(yīng)的情境，利用情境引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生高階思維潛能。三是借助思維導(dǎo)圖引導(dǎo)，構(gòu)建高階學(xué)習(xí)框架。系統(tǒng)化教學(xué)將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性體現(xiàn)出來，是可以顯著提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要措施。生物學(xué)教師可以借助思維導(dǎo)圖構(gòu)建高階學(xué)習(xí)框架，利用框架引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)化學(xué)習(xí)、了解各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，在促進(jìn)學(xué)生高階思維能力快速成長的同時(shí)，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

例如，在學(xué)習(xí)人教版高中生物學(xué)必修1第一章《走近細(xì)胞》時(shí)，教師可以先借助思維導(dǎo)圖明確教學(xué)任務(wù)：一是能夠說明生命活動(dòng)建立在細(xì)胞基礎(chǔ)上；二是認(rèn)同細(xì)胞是基本生命系統(tǒng)；三是能夠闡述原核與真核細(xì)胞的區(qū)別與聯(lián)系；四是能夠?qū)?xì)胞學(xué)說的建立過程進(jìn)行分析；五是能夠運(yùn)用高倍鏡觀察不同細(xì)胞，對(duì)比不同細(xì)胞的異同點(diǎn)。然后，教師可以創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情境，如引入父母與孩子之間的遺傳過程，讓學(xué)生思考“父母與孩子之間是怎樣遺傳的”？之后，教師借助思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生構(gòu)建高階學(xué)習(xí)框架，如可以圍繞“細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→個(gè)體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈”列出框架，再根據(jù)每一個(gè)元素列出子元素，進(jìn)而構(gòu)建高階學(xué)習(xí)框架。最后，教師根據(jù)列出的學(xué)習(xí)框架，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)框架中的每一個(gè)元素，并且在此過程中，要采取與問題教學(xué)法相結(jié)合的策略，利用這一策略促進(jìn)學(xué)生思考，使學(xué)生通過跟隨教師進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)，掌握每個(gè)元素之間的關(guān)系，從而達(dá)到提升學(xué)生高階思維能力的目的。

（二）劣構(gòu)問題求解

1.應(yīng)用原則

生物學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)用劣構(gòu)問題求解，培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力時(shí)，應(yīng)遵循如下原則。第一，重視情境創(chuàng)設(shè)與真實(shí)性。真實(shí)情境具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，可以利用復(fù)雜性促進(jìn)學(xué)生多樣化思考。同時(shí)，真實(shí)情境可以讓學(xué)生擁有良好的情感體驗(yàn)，進(jìn)而積極投入學(xué)習(xí)與思考中，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。第二，目標(biāo)性與任務(wù)性。無論哪一種策略的實(shí)施都需要有目標(biāo)，并且還要在策略中為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)而讓學(xué)生全身心投入任務(wù)中，并積極運(yùn)用自身的思維能力及其他各項(xiàng)能力完成任務(wù)。因此，在應(yīng)用劣構(gòu)問題求解時(shí)，要遵循目標(biāo)性與任務(wù)性原則。第三，社會(huì)交互性。遵循社會(huì)交互性原則，可以促進(jìn)學(xué)生之間的合作互助，并在此過程中充分討論與協(xié)作、互相評(píng)價(jià)，對(duì)于學(xué)生高階思維能力的養(yǎng)成具有較好的促進(jìn)作用。

2.應(yīng)用策略

生物學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)用劣構(gòu)問題求解策略時(shí)，需要采取如下步驟。一是創(chuàng)建問題情境，提出主問題。生物學(xué)教師先創(chuàng)設(shè)真實(shí)、開放的問題情境，并且要保證情境滿足學(xué)生實(shí)際思維水平的需求。然后，根據(jù)創(chuàng)設(shè)的情境與本節(jié)課的核心內(nèi)容提出主問題，也就是本節(jié)課的核心問題。最后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)主問題進(jìn)行初步分析，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測、闡述自己的見解。二是收集并處理信息。學(xué)生在思考與分析主問題時(shí)，會(huì)在這一問題下遇到很多的子問題，此時(shí)生物學(xué)教師應(yīng)積極幫助學(xué)生收集信息并有效處理，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生有效思考，并實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。三是實(shí)施合作學(xué)習(xí)模式。生物學(xué)教師在讓學(xué)生根據(jù)收集到的信息，思考與分析主問題時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生采取合作學(xué)習(xí)模式，自己則參與到學(xué)生合作學(xué)習(xí)的過程中適時(shí)為其提供指導(dǎo)，進(jìn)而提升學(xué)生的合作學(xué)習(xí)效果。

例如，在學(xué)習(xí)人教版高中生物學(xué)必修1第三章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”時(shí)，教師可以先創(chuàng)設(shè)真實(shí)、開放的問題情境，即利用信息技術(shù)展示玩具廠各工序并提出問題：“一件優(yōu)質(zhì)的玩具，是如何通過各部門、各車間配合制作并生產(chǎn)出來的？”然后引出本節(jié)課的主問題：“細(xì)胞也像玩具廠一樣嗎？分別有哪些部門與車間？各部門與車間是怎樣合作的？”然后，教師根據(jù)主問題幫助學(xué)生搜集相關(guān)的材料。同時(shí)，實(shí)施小組合作學(xué)習(xí)策略，根據(jù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的原則，將學(xué)生劃分成若干個(gè)小組，并讓學(xué)生利用這些材料探究主問題。教師則在小組學(xué)生合作探究的過程中，走到學(xué)生身邊，了解他們的探究過程，并及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生的有效交流。隨后，教師再帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的知識(shí)，這樣學(xué)生就會(huì)因?yàn)樽灾魉伎己徒處煹囊龑?dǎo)，快速地理解教師講述的內(nèi)容，并在此過程中發(fā)展自身的高階思維能力。

（三）深度學(xué)習(xí)模式

1.應(yīng)用原則

生物學(xué)教師在教學(xué)中運(yùn)用深度學(xué)習(xí)模式培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力時(shí)，應(yīng)遵循如下原則。第一，準(zhǔn)確性。生物學(xué)教師要保證自己的教學(xué)行為具有準(zhǔn)確性，以保證教學(xué)的有效性。第二，整合性。要想實(shí)現(xiàn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展，需要學(xué)生在解決問題的過程中，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并對(duì)問題進(jìn)行分析、決策、創(chuàng)新、批判，這些能力是學(xué)生必須具備的，也就是生物學(xué)核心素養(yǎng)。因此，生物學(xué)教師在教學(xué)中要有效整合知識(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化教學(xué)。第三，層次性。學(xué)生學(xué)習(xí)的過程應(yīng)是循序漸進(jìn)的過程，學(xué)生思維能力的養(yǎng)成也是如此。生物學(xué)教師在教學(xué)中，應(yīng)積極找到學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，促進(jìn)學(xué)生從低階思維有效地過渡到高階思維。

2.應(yīng)用策略

生物學(xué)教師在教學(xué)中實(shí)施深度學(xué)習(xí)模式時(shí)，可以先創(chuàng)設(shè)生活情境支架，讓學(xué)生思考與生活相關(guān)的生物學(xué)問題，再為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，利用任務(wù)完成的過程，促進(jìn)學(xué)生有效地學(xué)習(xí)某節(jié)課的知識(shí)。同時(shí)，每一個(gè)任務(wù)都要對(duì)應(yīng)一個(gè)問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生有效地完成任務(wù)。

例如，在學(xué)習(xí)人教版高中生物學(xué)“核酸是遺傳信息的攜帶者”一課時(shí)，教師可以先創(chuàng)建生活情境支架，例如，刑偵人員在斷案時(shí)，會(huì)先去案發(fā)現(xiàn)場收集存在的血液、頭發(fā)等樣本，通過生物措施檢驗(yàn)其存在的DNA，并與犯罪嫌疑人的DNA實(shí)施對(duì)比，進(jìn)而破案。接著，提出問題：“為什么利用DNA就可以找到犯罪嫌疑人？DNA與核酸之間具有怎樣的關(guān)系？”然后，教師可以為學(xué)生布置本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)：一是回答出核酸分為哪幾類，分布在哪里；二是明確核苷酸是由哪些元素構(gòu)成的，各化學(xué)組成之間表現(xiàn)出怎樣的相連方式；三是能夠構(gòu)建核苷酸模型。教師可將學(xué)生劃分成若干個(gè)小組，引導(dǎo)各小組成員有效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。最后，教師再針對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行有效教學(xué)。

三、結(jié)語

綜上所述，要想實(shí)現(xiàn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展，需要生物學(xué)教師設(shè)計(jì)出多樣化的培養(yǎng)策略，并且要遵循一定的原則，還要站在學(xué)生的角度，突出學(xué)生的主體地位，達(dá)到顯著提高學(xué)生高階思維能力的目的。

（責(zé)任編輯：謝璐）