高中生物學教學中基于深度學習的批判性思維培養研究

文/張 磊

引 言

批判性思維能力是一種反復、連續、嚴肅地深入思考問題的思維能力，具有質疑傾向、邏輯性嚴密、自主性批判、相對公正性等特點，能夠對深度學習的效果產生影響。在高中生物學教學中開展深度學習活動，能夠為批判性思維的培養提供不同的切入點。因此，教師需要深入研究學情，把握學生的思維及認知發展規律，重點思考培養學生批判性思維的方法。

一、深度學習概述

（一）基本概念

深度學習是一種對知識進行深入理解，聯系原有知識與經驗，在新的學習情境中建構對新事物、新思想的認知，掌握運用所學知識解決實際問題方法的學習過程。深度學習能夠讓學習者成為具備獨立性、批判性、創造力的人才。因此，深度學習就是伴隨知識遷移、涉及高階思維的主動學習過程。

（二）重要意義

在高中生物學教學中開展深度學習活動，能夠在有限的課堂時間內，指導學生高效掌握基礎知識，學習實驗技能，促使學生在深度學習中主動學習，掌握新舊知識聯系，形成對復雜生物學概念、知識的深層次認知[1]。深度學習可以激發學生的內在學習動機，使學生能夠根據自身的學習需求，通過教師的引導，保持積極、主動的學習狀態，由此營造良好的課堂教學氛圍，促進教學質量提高。

二、培養批判性思維的重要性

（一）促使學生深度學習知識

批判性思維既是思維技能，也是一種傾向。培養高中生的批判性思維，能使學生勇于質疑事物和道理，激發學生深度學習的興趣。在批判思考過程中，學生能產生通過學習、研究推翻既有論斷的傾向，發展高階思維，理解重點理論知識。批判性思維具有嚴密的邏輯性特點，學生在思考的過程中能將思維聚焦在邏輯的深入發展上，可以實現由淺層學習到深度學習的過渡目標。通過深度學習，學生轉變了傳統的思維路徑，在解決學習問題并獲得結論后，積累了豐富的深度學習經驗。由此可知，培養高中生的批判性思維，有助于促進學生深度學習，使之消化所學重難點知識，提升自己的思維品質。

（二）提升邏輯思維能力

傾向性態度、知識、技能是批判性思維三要素。培養高中生的批判性思維，能夠優化學生的思維方式，使之保持良好的學習傾向和問題探究態度，積極主動學習新知識，在解決實際問題的過程中掌握學習方法和解決問題的技巧，從而提升邏輯思維能力。基于深度學習的教學策略對學生批判性思維能力有一定的提升效果。教師在教學中要運用不同難度的問題啟迪學生思維，帶領學生批判地分析問題，把握解決問題的關鍵點，由此使學生產生一定的批判性思維傾向，在此基礎上設計解決問題的方案，高效運用批判性思維解決問題。

三、高中生物學教學現狀

（一）忽視深度學習引導

在新課程改革背景下，深度學習逐漸成為高中生物學教學領域的研究熱點，越來越多的教師開展相關教學活動，旨在提升學生的學習效率，培養其良好的思維能力。高中生的思維能力具有很大的提升空間，而一些教師在課堂教學中，忽視了深度學習引導的重要性，未能結合學生的實際需求展開教學，導致大部分學生的深度學習信心不足。同時，長期的應試教育也使學生的個性發展受到影響，其深度學習欲望也隨之減退。

（二）思維培養方式單一

思維培養是高中生物學教學的重點目標之一，教師應著眼于學生的未來學習與發展，開展不同形式的思維培養活動，有效提升學生的思維品質。但一些教師所采取的思維培養方式比較單一，導致學生的批判性思維能力沒有顯著提升，很難脫離教師的幫助來辯證地思考生物學相關問題。單一的思維培養方式不僅會影響學生的思維發展，還不利于學生的學習質量提升。

四、深度學習下的批判性思維培養策略

（一）利用問題導學，引導學生獨立自主地思考

利用問題導學，帶領學生主動挖掘問題的深層次根源，可以引導學生獨立自主地進行思考，由此把握解決問題的關鍵點，促進學生批判性思維能力的發展[2]。高中生物學教師應立足深度學習，設計能夠引發學生批判性思維的問題，調動學生的知識學習與問題探究積極性，有效提高學生的批判性思維能力。

在新人教版高中生物學（教材版本下同）必修1《分子與細胞》中，“細胞的多樣性和統一性”一課主要包括三方面內容：細胞觀察、原核細胞和真核細胞的區分及細胞學說過程分析。教師應秉持“觀察、實證”的教學理念，指導學生運用顯微鏡觀察細胞，在深度學習中認識細胞的形態、結構，使學生對細胞的感性認識變為理性認知。首先，教師可以利用問題“動植物細胞的結構一樣嗎”，引導學生辯證分析細胞結構，這樣不僅能夠幫助學生彌補對細胞微觀結構認識的不足，還可以培養學生獨立自主思考的良好習慣。然后，教師根據學生的回答，引導學生從細胞核入手進行觀察、比較、分析，滲透光學顯微鏡的使用技巧，讓學生加深對原核細胞的認識，同時掌握操作實驗器具進行深度學習的方法。學生通過一系列比較，可以建構對細胞多樣性的批判性認識。教師此時要利用問題“真核細胞、原核細胞有哪些相似之處”，引導學生進行深度學習，使之在建立細胞多樣性概念的基礎上，懂得真核細胞與原核細胞的細胞膜、細胞質等相似，明白細胞的統一性特點。最后，教師可以圍繞細胞學說的問題，引導學生思考科技發展對生物科學發展的影響，使之根據自己整理的科學史料，理解細胞的多樣性與統一性，懂得細胞學說的建立是一個批判繼承的過程，將新知識充分內化，形成良好的批判性思維[3]。

（二）深度加工信息，引導學生批判性地建構概念

教師可以在教學中引導學生自主發現核心概念之間的聯系，據此有序、系統地整合知識，深度加工相關信息，促進學生的深度學習，讓學生建構生物學概念體系，實現批判性思維能力發展。

在必修2《遺傳與進化》中，“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”一課圍繞孟德爾對“豌豆雜交”的實驗探索過程，系統介紹了實驗方法和現象。教師可以層層深入地加工信息，帶領學生在分析和理解的過程中，建構知識框架，根據孟德爾的推理對實驗解釋、遺傳規律進行批判理解。首先，教師要以“問題探討”的形式，引導學生分析“龍生龍，鳳生鳳”背后的生物遺傳現象，深度加工相關遺傳信息，巧妙引出豌豆遺傳實驗，激發學生的學習興趣和批判思考熱情。然后，教師要解釋運用豌豆做遺傳實驗更容易取得成功的原因，使學生能夠理解豌豆的結構特點，明白豌豆自花傳粉、閉花受粉，花朵較大，易于進行人工雜交，具有穩定遺傳、易于區分、統計便利的特點。在此基礎上，教師可以將孟德爾的“一對相對性狀的雜交實驗”設計理念進行加工，利用掛圖讓學生進行批判思考，建構顯性性狀、隱性性狀、性狀分離的概念。待學生能夠理解相關概念并自主進行闡述后，教師再解釋“分離現象”，引導學生批判性地分析“孟德爾解釋子一代只出現顯性性狀”的原因，引出“純合子”和“雜合子”的概念，引導學生批判性地進行理解，使之能夠自主歸納“分離定律”，在推理判斷中形成良好的思維習慣。最后，教師應將耗時較多的概念綜述環節轉變為學生自主交流活動，引導學生在深度學習中加工相關實驗信息，踐行“以生為本”理念，讓學生在交流中建構核心生物學概念，助力其核心概念體系的形成。

（三）創設真實情境，引導學生積極體驗

情境教學法能夠營造良好的深度學習氛圍，學生在真實情境中也能夠獲得良好的情感體驗，提升批判性思維能力。高中生物學教師需要結合實際教學內容創設情境，在學生積極體驗的過程中尋找培養其批判性思維的合適契機，引導學生在情境中感受實驗的樂趣，激發學生批判性思維傾向中的求知欲，讓深度學習活動成為培養學生批判性思維的優質載體[4]。

在選擇性必修1《穩態與調節》中，“內環境的穩態”一課要求學生理解內環境，懂得人體內環境中的細胞物質交換過程，對內環境穩態的概念及意義進行深入了解。教師可以圍繞內環境創設真實教學情境，利用生動圖文資料指導學生批判性地進行學習和實驗，使之能夠積極動手體驗，感受做實驗的樂趣，促進批判性思維能力的發展。首先，教師要利用思維導圖揭示血漿、組織液、淋巴之間的關系，讓學生自主分析內環境中的“淋巴循環”，利用真實情境的優勢，讓學生理解內環境的概念、組成、關系。然后，教師可以圍繞“穩態”創設情境，利用生產示意圖引發學生對“物質交換”的關注，隨后介紹與新陳代謝直接相關的人體循環、呼吸、消化、泌尿系統，出示對應的“物質交換示意圖”，利用真實情境，引導學生批判建構“穩態”概念。在此基礎上，教師聯系學生的日常飲食，鼓勵學生結合飲食感受，進行“模擬生物體維持pH 的穩定”實驗，讓學生通過比較自來水、緩沖液、肝勻漿在加入酸或堿后的pH 值變化，推測生物體維持pH 值穩定的方法。教師則利用實驗流程圖指導學生在實驗中正確操作，使學生對穩態調節機制有深入的認識。最后，教師結合學生的實驗結果進行總結，表揚學生在深度學習過程中的積極態度和批判性思維傾向，讓學生感受生物學實驗的樂趣，充分理解“穩態”的概念及意義。

（四）滲透學習方法，引導學生進行自我反思

深度學習可以促進學生的綜合素質發展，有助于引導學生積極主動進行反思，由此培養學生良好的批判性思維意識。高中生物學教師應科學地滲透學習方法，引導學生在深度學習中深入理解所學的生物學知識，加深對復雜概念的理解。同時，教師還要鼓勵學生進行自主評價，反思整個學習活動，從而對自己的學習結果進行客觀了解，為批判性思維發展提供良好基礎，養成良好的深度學習習慣。

在選擇性必修2《生物與環境》中，“生態系統的結構”一課主要包括生態系統的組成部分、四種組分的功能及關系，需要學生掌握區分不同生態系統組成成分的技巧，通過構建生態系統的結構模型，提高思維能力與想象力。首先，教師以池塘生態系統為例，引導學生分析生態系統中的無機環境要素和生物，由此引發學生對生態系統組成成分的思考，為對學生批判性思維培養提供切入點。然后，教師要根據學生的回答，列舉不同成分，引導學生從功能的角度對上述成分進行區分，使之能夠自行反思學習過程，建構對生態系統組成成分的認知，形成批判性思維。教師可以用圖解的形式介紹生態系統中各個成分之間存在的聯系，展示“四川臥龍自然保護區”相關圖片，讓學生運用所學知識介紹對應的生態系統，加深對“非生物物質和能量、生產者、消費者、分解者”四種組分聯系的認識，掌握學習生物學基礎知識的方法，助力學生批判性思維的發展。最后，教師向學生提供深度學習反思表，要求學生將課前預習、課中學習、課后反思等相關信息填入表中，使之了解自己對新知識的掌握程度，認識到學習反思的重要性。

結 語

綜上所述，學生可以借助批判性思維建構核心概念，在獨立自主思考中形成高階思維，積極主動進行實驗，獲得良好的批判性探究情感體驗，形成對生物學知識的深刻認識，在不斷反思中促進思維品質提升。由此可見，培養高中生的批判性思維，對學生的深度學習和未來發展具有深遠影響。教師應著眼于學生的可持續發展，在深度學習活動各個環節中滲透批判性思維培養活動，助力學生保持良好的思維狀態投入學習中，從而具備適應時代、社會發展的關鍵能力與必備品格。