高中生物教學中學生高階思維能力的培養(yǎng)

蘇啟金

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

高中生物課程教學旨在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和思維能力，高階思維能力正是其中的重要組成部分。目前教學中普遍存在教師過分注重知識傳授、課堂單一呈現和評價方式單一等問題，導致學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中培養(yǎng)學生的高階思維能力，以滿足現代社會對人才的需求。

一、高中生物教學中培養(yǎng)學生高階思維能力的意義

進入新時代，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，對其適應現代社會需求至關重要。

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

其次，高階思維能力可以使學生更好地理解和應用所學知識，培養(yǎng)自主學習能力，提高學習效率。

再次，高階思維能力是一種終身學習的能力，能夠讓學生獨立思考、持續(xù)學習和不斷適應變化的社會需求，從而在未來面對各種挑戰(zhàn)時能夠更好地解決問題。

最后，高階思維能力可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和團隊合作能力，使學生更具有解決問題、發(fā)現問題和解決社會問題的能力。這樣的能力是現代社會所需要的，能夠幫助學生更好地參與社會實踐，為社會發(fā)展作出貢獻。

二、高中生物教學中的問題

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

首先，教學方法的單一性是一個問題。目前，很多高中生物課堂還停留在傳統的講授和記憶模式中，缺乏啟發(fā)式的教學方法。這種單一的教學方式導致學生只注重基礎知識的掌握，缺乏對知識的深入理解和應用。

其次，傳統的教育理念對高階思維能力的培養(yǎng)造成了一定的限制。傳統的教育理念和評價體系側重于對學生記憶能力的評估，忽視了對學生綜合分析能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

最后，學生自身因素也是影響高階思維能力培養(yǎng)目標的一大因素。有些學生存在學習心態(tài)問題，過于注重成績分數，缺乏對知識的探索和追求。為了解決這個問題，學校和家庭應該共同努力，培養(yǎng)學生的學習興趣和學習能力，鼓勵學生主動思考和獨立學習，為其提供良好的學習環(huán)境和資源支持。

三、高中生物教學中培養(yǎng)學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)學生的深入思考，增強學生探索欲望，促使學生運用已掌握的知識分析、推理和解決問題。在教學設計中，教師可以有意識地將一些挑戰(zhàn)性的問題融入教學內容中。這些問題不局限于書本上的例題，而是一切能夠啟發(fā)學生思考、探究的問題。教師可以引導學生思考問題的背景、原因和影響，激發(fā)學生的好奇心和思辨精神，在學生遇到困惑或無法得到答案時給予提示，提供適當的支持和指導，鼓勵學生嘗試新的思路和方法。

以“走近細胞”教學為例。教師可以向學生介紹細胞的基本概念和特點，讓學生對細胞有一個初步的認識，然后將學生分為若干小組，每個小組圍繞細胞的相關問題進行討論和研究。在討論過程中，教師適時引導學生關注問題的核心，讓學生更深入地了解細胞的相關知識。在小組討論的基礎上，教師可以組織學生進行實踐操作，如觀察顯微鏡下的細胞樣本，讓學生直觀地感受細胞的形象和結構。

在實踐與理論相結合的學習過程中，學生可以更好地理解和掌握細胞的知識，培養(yǎng)觀察能力和高階思維能力。在教學過程中，教師還需關注學生的個體差異，針對不同學生的認知水平和學習能力進行針對性指導，確保每名學生都能在小組合作中發(fā)揮自己的優(yōu)勢，實現共同進步。

（二）引導批判性思維

批判性思維是指學生能夠主動、有目的地思考，并從不同的角度評估和判斷信息的能力。首先，在教學中，教師可以引入一種新的概念或實驗結果，鼓勵學生就其可能的原因或解釋進行猜測和討論，提出不同的觀點，并引導學生通過查找資料、進行實驗或展開辯論來支持或反駁這些觀點。

其次，教師可以設立探究性任務，啟發(fā)學生的批判性思維。例如，要求學生進行科學實驗或小型研究項目，自主設計實驗方案、收集數據并分析結果，思考實驗的可靠性和有效性，并幫助學生分析結果，得出結論。

最后，教師可以使用多媒體資源和真實案例激發(fā)學生的批判性思維，如展示真實的科學研究成果、生物技術應用或爭議性的生物學問題，引導學生思考其科學可行性、倫理問題或社會影響。

以“細胞的生命歷程”教學為例。教師可以運用多媒體資源如視頻、圖片和動畫等，生動地展示細胞的生命歷程，使學生對這一復雜過程有更直觀地認識。在此基礎上，引導學生分析科學研究成果，了解細胞生命歷程中的各種機制和原理。通過對比不同研究者的觀點和實驗成果，學生可以學會批判性地看待科學問題，培養(yǎng)獨立思考能力。教師還可以引入具有倫理爭議的生物學問題，如基因編輯、克隆技術等，引導學生在了解科學原理的基礎上思考這些技術的倫理問題和潛在社會影響。這種方式有助于培養(yǎng)學生關注生物學發(fā)展動態(tài)的意識和積極參與社會討論的能力。

（三）開展小組合作學習

小組合作學習可以促進學生的互動和合作，激發(fā)學生思考和解決問題的能力。在組織小組合作學習時，首先，教師應當根據學生的興趣、能力和學習風格進行合理分組。不同小組之間的差異性應盡量縮小，同一小組包含各能力層的學生，以便學生可以相互借鑒和支持，共同進步。

其次，教師可以設計一些啟發(fā)性的任務或問題，讓學生在小組內進行合作探究。教師在小組合作學習中扮演著引導者的角色，應明確小組合作學習的目標，給予學生適當的指導和反饋，如提供相關的學習資源和參考文獻，指導學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，加強學生之間的交流和合作，促進彼此的學習和進步。學生可以根據自己的興趣和能力選擇課題、提出問題并分工合作，進行深入研究和探索。

以“減數分裂”教學為例。教師應當給予學生一定的自主權，鼓勵學生嘗試新的思路和方法，并為學生提供必要的支持和指導。這樣的教學策略有利于激發(fā)學生的學習興趣，使學生更加投入地參與到課題研究中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，為學生的未來發(fā)展奠定基礎。在小組合作學習中，學生不僅需要掌握相關的學科知識，還需要學習合作與溝通的技巧，包括如何有效地表達自己的觀點、如何傾聽他人的意見以及如何協調分歧和達成共識。這些技能對于學生的個人成長和團隊協作至關重要，是學生未來生活和發(fā)展中必不可少的素養(yǎng)。

（四）提供多樣化的學習資源

豐富多樣的學習資源可以激發(fā)學生的學習興趣，拓寬學生的知識視野，培養(yǎng)學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習材料，如文本、圖片、視頻、音頻等，滿足不同學生的學習需求。例如，對于視覺學習者，教師可以提供豐富的生物圖片或動畫；對于聽覺學習者，教師可以錄制講解音頻或使用科普視頻。這樣的多樣化學習資源可以激發(fā)學生的學習興趣，也提供了不同的視角和觀點，促使學生進行思考和探索。

互聯網上存在大量的生物學習資源，如在線課程、科普文章、科學網站等，教師可以指導學生如何使用這些資源進行自主學習。通過互聯網資源，學生可以接觸到最新的科學研究成果和應用實踐，了解科學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”教學為例。首先，教師可以引入真實案例或個人故事，激發(fā)學生的學習興趣和思考。這些真實案例可以是科學家的研究經歷、生物技術的應用案例或生物學中的倫理問題等。教師講述這些真實故事，能夠引導學生思考科學的社會影響、倫理道德以及科學創(chuàng)新的價值等問題。學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)學術素養(yǎng)和高階思維能力。

其次，教師可以設計探究性學習任務，讓學生主動參與并發(fā)現知識，如組織學生進行實驗、觀察和調查等活動，讓學生親自探索生物學的現象和問題。通過這樣的實踐活動，學生可以運用所學知識，實現知識的遷移運用，提升批判性思維和問題解決能力；教師也可以在學生實踐的過程中提供適當的引導和支持，幫助學生理解和解釋實驗結果，并將其與生物學知識進行聯系。

（五）鼓勵創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維是一種超越傳統思維模式的能力，能夠幫助學生在面對復雜問題時找到獨特的解決方法。在高中生物教學中，教師可以設計富有挑戰(zhàn)性和趣味性的實驗課題，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望；引導學生進行科學探究活動，鼓勵學生的創(chuàng)新想法；提供一個開放性的問題或挑戰(zhàn)，讓學生自主思考、提出假設并進行實驗或調查來驗證假設。在這個過程中，學生需要運用已有知識和技能，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生分享學生的探究成果，給予積極的反饋和鼓勵，以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和動力，或者組織學生通過項目或課題的形式進行個人或小組的創(chuàng)新研究。

以“身邊的生物科學”教學為例。教師可以提供一個主題或問題，以激發(fā)學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”，這些問題都與學生的日常生活密切相關，能夠激發(fā)學生的好奇心。接下來，教師要鼓勵學生自主選擇和設計研究方案。在這一階段，教師可以提供一些指導性建議，如調查方法、觀察技巧等，但不宜過度干預，以免影響學生的獨立思考。學生可以根據自己的興趣和特長選擇合適的研究方法，如文獻查閱、實地考察、訪談等。在完成研究方案設計后，學生需要進行實驗、觀察和數據分析等活動。這是整個研究過程的核心環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生實踐能力的重要階段，教師要確保學生在實驗過程中遵循科學方法和倫理規(guī)范，確保實驗安全，同時引導學生學會如何收集、整理和分析數據，培養(yǎng)學生的數據處理能力。

（六）設立評估機制

適當的評估機制可以激發(fā)學生的思考能力、創(chuàng)新能力和問題解決能力，幫助學生提高自我認知和自我評價的能力。

首先，評估機制應該注重學生的思維過程而非結果。傳統的評估往往只注重學生的知識掌握情況，忽視了學生的思考和解決問題的能力。因此，對于高中生物教學，評估機制應該設計成能夠評價學生思維過程的形式，如開放性題目、實驗設計題等。這樣既能夠激發(fā)學生的思維能力，又能夠全面評價學生的能力。

其次，不同學生具有不同的學習風格和能力基礎，因此評估機制應該靈活多樣，能夠滿足不同學生的需求。例如，教師可以設計不同形式的評估題目，包括選擇題、填空題、問答題、論述題等，使學生能夠充分展示自己的思考能力和表達能力。

再次，評估機制還應該關注學生的學習能力和創(chuàng)新能力。學生通常在自主學習和解決問題的過程中表現出較高的思維能力，教師應當給學生一定的自主權，讓學生選擇課題、提出問題并以小組或個人的形式進行探究。這種方式不僅可以發(fā)展學生的創(chuàng)新思維和問題解決能力，還能提升學生的合作能力與溝通能力。以“人體生命活動的調節(jié)”教學為例。教師可以設置合作性的任務，要求學生在小組中共同解決問題，并對學生的合作過程和成果進行評價。

最后，評估機制應該注重學生的自我認知和自我評價，讓學生能夠了解自己的優(yōu)勢和不足，進行自我反思和調整。因此，評估機制應該設計成能夠幫助學生提高自我認知和自我評價的形式。教師可以引導學生進行同伴互評、自我評價，讓學生對自己的進步和不足有一個客觀的認識。

四、結語

學生高階思維能力的培養(yǎng)是一個長期而持續(xù)的過程，需要學校、教師和家長的共同努力。學校應該提供良好的教學環(huán)境和資源支持，教師應該擔負起引導和激勵學生的責任，而家長則應該給予學生足夠的支持。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生，助力學生成為未來生物學領域的創(chuàng)新者。這不僅能夠推動生物學科的發(fā)展，也能夠為社會進步和可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻。