基于批判性思維培養(yǎng)的高中生物“PBL”情景教學模式實踐研究

摘 要：《普通高中生物課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，將批判性思維作為生物學科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵組成部分，對學生深入理解生命科學原理、分析生物學問題和作出合理判斷至關(guān)重要.文章以高中生物“PBL”教學模式為主要研究對象，深入分析其在培養(yǎng)學生批判性思維方面的可行性與實施路徑，旨在優(yōu)化高中生物課堂教學策略，以期為優(yōu)化高中生物教學方法提供實證依據(jù)和策略參考.

關(guān)鍵詞：高中生物；批判性思維；“PBL”教學模式

中圖分類號：G632"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1008-0333（2024）21-0130-03

高中生物“PBL”情景教學通過模擬現(xiàn)實生活中的生物科學問題，激發(fā)學生的好奇心與求知欲，使他們在探究中學會質(zhì)疑、反思和決策，從而深刻理解生物科學的本質(zhì)及應用價值.因此，“PBL”情景教學不僅是知識傳授的平臺，更是批判性思維培養(yǎng)的沃土，為高中生構(gòu)建了一個全面發(fā)展的學習生態(tài).

1 高中生物“PBL”情景教學模式對培養(yǎng)批判性思維的可行性

1.1 問題導向?qū)W習，激發(fā)探究欲望

“PBL”教學通過設定與現(xiàn)實緊密相連的、富有挑戰(zhàn)性的生物問題情境，直接激發(fā)學生探究未知的內(nèi)在欲望.這種學習模式鼓勵學生主動提出問題而非被動接受信息，促使他們走出舒適區(qū)，運用已有知識對未知進行探索[1].在“PBL”情景下，學生需分析問題本質(zhì)、評估信息來源、形成假設并驗證，這一系列過程本質(zhì)上是對批判性思維技能的持續(xù)鍛煉，證明了“PBL”在培養(yǎng)高中生批判性思維上的高度可行性.

1.2 實際案例研究，增強判斷能力

“PBL”教學模式鼓勵引入實際生物科學案例進行探究學習，為學生提供分析真實問題的情境，增強其批判性思維.學生在教師的引導下，對案例深入剖析，識別關(guān)鍵信息，區(qū)分事實與假設.這一實踐促使學生學會從多個維度審視問題，運用科學方法檢驗理論并做出合理判斷，從而能夠在復雜的生物現(xiàn)象中鍛煉批判性思維，進一步驗證了“PBL”情景教學在提升高中生判斷能力方面的切實可行性.

2 基于批判性思維培養(yǎng)的高中生物“PBL”情景教學模式實踐路徑

2.1 實施翻轉(zhuǎn)課堂，營造開放環(huán)境

培養(yǎng)學生的批判性思維，首要條件是構(gòu)建一個開放性、包容性的學習環(huán)境，以此激發(fā)學生的探索欲與表達欲.對此，教師可以實施翻轉(zhuǎn)課堂策略，在課前讓學生自主預習新課并運用批判性的眼光去發(fā)現(xiàn)問題；在課上，教師可以精心設計引導性問題，鼓勵學生在開放的環(huán)境中自由表達見解，即使錯誤亦視為寶貴的學習契機，營造敢于質(zhì)疑、樂于分享的氛圍.這樣的課堂不僅促進了批判性思維的即時應用，還培養(yǎng)了學生在科學討論中的自信與尊重多元觀點的態(tài)度[2].

以人教版高一生物必修一“光合作用的原理和應用”

教學為例，教師在課前應精心挑選涵蓋光合作用的基本概念、光反應與暗反應詳細過程的教學視頻和閱讀材料，幫助學生直觀理解光合作用中復雜的生化過程.同時，提供包含思考題和批判性問題的任務單，引導學生在預習過程中思考諸如“光合作用中，如果改變光照強度，會對植物產(chǎn)生什么影響？”等問題，激發(fā)他們的探究欲望.課堂上，基于學生預習中提出的問題，教師可以精選幾個具有代表性和深度的議題，引導全班進行開放式討論.如針對“光合作用中為何氧氣來源于水而非二氧化碳？”的疑問，教師可引導學生回顧歷史實驗，

從而深入理解科學探究的過程和邏輯.在討論中，無論學生提出的問題是否完全準確，都應給予正面肯定，鼓勵學生勇于表達不同的見解，培養(yǎng)尊重和接納多元觀點的學習氛圍.

2.2 設計豐富案例，引發(fā)學生質(zhì)疑

案例作為連接理論與實踐的橋梁，能夠有效激發(fā)學生的探究興趣與積極思考.在課堂上，教師應當引入與學生生活緊密相關(guān)、蘊含科學爭議的生物案例作為教學討論的載體，促使他們主動將所學知識與現(xiàn)實情境關(guān)聯(lián)，進而產(chǎn)生疑問與好奇.在教學過程中，教師可以組織小組討論，鼓勵學生對案例背后的原理、證據(jù)及結(jié)論進行審慎考量與合理質(zhì)疑，從而在不斷解疑釋惑的過程中深化理解，培養(yǎng)基于證據(jù)的批判性思維習慣.

例如，在“光合作用的原理”教學中，教師可以巧妙地引入日常生活中的小案例——“都市陽臺上的綠色奇跡：室內(nèi)多肉為何能在弱光環(huán)境下生存？”讓學生想象家中陽臺上擺放的一盆多肉，盡管遠離直射日光，卻依然保持著生機盎然的綠色.這一現(xiàn)象似乎與光合作用需要充足光照的常識相悖，于是成為課堂教學中引人入勝的切入點.對此，學生可以質(zhì)疑：“我們都知道，光合作用是植物生長的能量來源，通常認為需要強烈的陽光.那么，這些室內(nèi)植物是如何在有限的光照條件下存活并繁茂生長的呢？它們的光合作用效率和機制是否有別于戶外植物？”隨后，教師要鼓勵學生從課本中尋找答案，并嘗試查閱科學研究文章或觀察記錄，比如查找關(guān)于低光環(huán)境下植物葉綠體結(jié)構(gòu)或色素適應性的資料.通過這樣的案例分析，學生不僅復習鞏固了光合作用的基本原理，更重要的是他們學會了如何在實際情境中應用理論知識、如何質(zhì)疑已知信息、如何基于證據(jù)形成自己的見解，從而逐漸內(nèi)化為基于實證的批判性思維習慣.

2.3 創(chuàng)設問題情景，激發(fā)求知興趣

“PBL”教學法核心在于問題導向，驅(qū)動學生主動深入學習.因此，在“PBL”教學實踐中，教師需圍繞教學目標，巧妙設計與學生生活實際相連的真實問題情境，構(gòu)建環(huán)環(huán)相扣的問題鏈[3].通過初始問題激發(fā)學生好奇心，隨后的問題則逐步深入，引導學生由淺入深地探究生物知識的本質(zhì).在這個過程中，教師要鼓勵學生自主發(fā)現(xiàn)新問題，形成問題意識，從而激發(fā)學生的內(nèi)在求知動力，逐步培養(yǎng)批判性思維.

例如，在解析“光反應與暗反應的區(qū)別與聯(lián)系”時，教師首先需構(gòu)思一個貼近學生生活且充滿探索趣味的場景，如“為何晴天時家中的盆栽比陰暗角落的植物長得更加茂盛？”以此作為教學的初始問題，激發(fā)學生的好奇心與探究欲，引導他們思考光照條件對植物生長的影響，自然過渡到光合作用的探討.隨后，教師精心設計問題鏈，逐步深入.初期問題如“在沒有光照的條件下，植物還能進行光合作用嗎？”旨在幫助學生區(qū)分光反應與暗反應的基本概念.隨著學生對基礎知識的掌握，教師進一步拋出挑戰(zhàn)性問題“光反應產(chǎn)生的ATP和NADPH在暗反應中起什么作用？”通過這些問題，學生需深入分析兩階段之間的能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)換關(guān)系，理解二者雖在條件上有別，但功能上緊密配合的內(nèi)在聯(lián)系.在這一系列問題的引導下，教師也可以鼓勵學生自主發(fā)現(xiàn)新的問題，比如“在自然界中，有哪些因素可能影響光合作用的效率？”這促使學生在現(xiàn)有知識框架基礎上，形成問題意識，從而不斷深化鍛煉批判性思維能力.

2.4 合作實驗探究，促進思維交流

批判性思維的培育離不開小組內(nèi)的合作與思維的頻繁交流，這是促進理解深化和觀點多元化的必經(jīng)之路.在“PBL”模式下，教師應當組織小組進行項目學習，尤其是實驗探究，鼓勵學生質(zhì)疑實驗假設，評估實驗方法的科學性與可靠性，以及結(jié)果的解釋是否合理等，讓學生相互質(zhì)詢與論證，促進深層次的思維交流，確保探究過程既自主又高效，有效鍛煉學生的批判性思維［4］.

例如，在學習“光合作用原理的應用”時，教師可以在“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”實驗環(huán)節(jié)，引導學生發(fā)展批判性思維.首先，教師引導學生小組根據(jù)實驗目的，自主搜集關(guān)于光合作用原理、影響因素及其作用機制的相關(guān)資料.學生在這一過程中需批判性地篩選信息源，評估數(shù)據(jù)的可靠性和適用性，初步構(gòu)建關(guān)于光合作用強度與環(huán)境因素間關(guān)系的理論框架，這不僅鍛煉了信息檢索能力，也促進了批判性思維的萌芽.小組成員需要設計實驗來測試他們的假設，這包括確定控制變量、選擇合適的測量指標（如氧氣釋放量、淀粉積累等）和制定實驗步驟.在設計過程中，學生需批判性地考慮如何設置對照組、如何減少誤差以及如何確保實驗的可重復性.執(zhí)行實驗時，學生應記錄詳盡的數(shù)據(jù)，包括任何意外的觀察結(jié)果，這些都是批判性思考和科學探究的重要組成部分.

實驗結(jié)束后，小組成員需共同分析收集到的數(shù)據(jù)，在討論過程中，教師要鼓勵學生質(zhì)疑數(shù)據(jù)的解釋，考慮是否支持最初的假設，以及實驗設計中的潛在缺陷可能導致的偏差.通過對比不同組別的結(jié)果，學生需綜合考量所有因素，批判性地評估環(huán)境因素對光合作用的實際影響，并在此基礎上形成科學合理的結(jié)論.通過這些活動，學生的設計解決方案、分析數(shù)據(jù)和批判性思考等多方面能力得到顯著提升，為培養(yǎng)未來所需的綜合科學素養(yǎng)打下了堅實基礎.

2.5 鼓勵自評互評，深化批判思維

傳統(tǒng)單一的教師評價方式難以全面激發(fā)學生的自我反思與批判性思考.因此，教學實踐中應融入自評與互評機制，引導學生依據(jù)明確的評價標準，對自己的學習成果及同伴的表現(xiàn)進行客觀分析.通過撰寫自評報告、參與同伴討論會等形式，學生需說明理由支撐評價觀點，這一過程促使他們從多角度審視學習過程，識別優(yōu)點與不足，從而在相互評價中深化批判性思維的應用與理解.

例如，對于項目實驗學習，教師可以要求每位學生撰寫實驗報告并自我反思，評估自己在實驗設計的創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)處理的準確性、團隊合作中的溝通效率等方面的表現(xiàn)，同時誠實地指出個人學習過程中遇到的困難和改進的方向.或者，組織小組內(nèi)部或全班反思會議，學生相互展示實驗成果，并基于共同制定的評價標準對同伴的實驗設計、數(shù)據(jù)分析、報告質(zhì)量及團隊協(xié)作等方面進行評價.在互評過程中，鼓勵學生給出建設性意見，指出對方的優(yōu)點和可以進一步提升的地方，并提供改進建議.通過這種評價方式，學生不僅能夠認識到自身的成長空間，還能在相互學習中提升問題解決和批判性思考的能力，形成積極向上的學習共同體.

3 結(jié)束語

總之，基于批判性思維培養(yǎng)的高中生物“PBL”情景教學模式，通過實施翻轉(zhuǎn)課堂、引入案例分析、創(chuàng)設問題情景、自主合作實驗探究及自評互評等多元路徑，為學生構(gòu)建了一個動態(tài)、開放、深度參與的學習生態(tài)系統(tǒng).這種教學模式不僅促進了學生生物學科知識的掌握，更重要的是激發(fā)了學生的探究熱情，鍛煉了他們的批判性思維能力，為其終身學習與未來發(fā)展奠定了堅實的基礎.未來，持續(xù)優(yōu)化“PBL”教學策略，加強教師專業(yè)培訓，將更加有效地推動高中生物教育質(zhì)量的全面提升.

參考文獻：

［1］ 鄧倩.應用PBL教學模式對學生批判性思維傾向的影響研究[D].貴陽：貴州師范大學，2024.

[2] 梁惠萍.在高中生物教學中培養(yǎng)學生批判性思維的思考與實踐[J].第二課堂（D），2021（11）：39-40.

[3] 張衛(wèi)東，李瑞.高中生物教學中運用PBL教學法發(fā)展學生的批判性思維初探[J].大學，2022（17）：99-102.

[4] 張悅.在高中生物教學中應用PBL教學模式提升學生批判性思維傾向的研究[D].溫州：溫州大學，2021.

［責任編輯：季春陽］