基于高階思維培養的高中生物教學設計

陳文智

摘要：中學生物學新課程標準提出：科學素養是指公眾對科學所了解的程度。本文從教學著手，運用不同的手段和途徑在課堂教學中培養學生的學生思維，推動學生能力素質，有助于把低階的機械被動的思維轉化為高階的統攝辯證的思維。給在生物的教學設計方案中滲透思維的培養提供了方案。

關鍵詞：高階思維;高中生物;教學設計

前言：本實驗的目的通過不同體例研究切實可行教學設計，能夠促進學生思維的活躍性，促使學生思維上升與遷移，聯結與剖判能力，設計能夠驅使高階思維發展的高中生物教學設計。

一、基于培養高階思維能力的教學流程

高階思維能力培養的是一種特殊的思維高層次，認識高維度的能力鍛煉，對于各方面的要求較高，教師要能夠在掌握學生心理的前提下，考慮到教師和學生的經驗，認識和能力等情況，同時根據教學的內容和目標統籌兼顧，以培養學生的高階思維能力為目標?；诟唠A思維能力的教學設計流程如下：分析問題與理解文段-浸入情境與斟酌思路-操作與評價-運用與創新-激活學習動機-整合經驗。

1）分析問題與理解文段

在教學的流程中，學生首先要學會的第一項技能是合理去分析問題和理解文段，教師要逐步的去引導學生如何全面合理的去分析推理和加深認識，通過大量的鍛煉去讓學生增強概括文段大意與提煉主旨的能力。例如在學習《能量之源——光與光合作用》這節內容時，就沒有必要針對光合作用的概念進行合作學習，因為光合作用的基礎知識在初中階段學生就已學習過，所以沒有必要花太多時間去討論。光合作用的過程及圖解則需要花大量的時間去合作，通過這部分內容的合作可以提高學生處理圖像信息的能力。

2）浸入情境

學生對問題有了初步的認識之后，教師設定的問題和情境要能夠激發學生的興趣，激起學生的思維，促進大腦的活躍度，從而初始學生浸入到該情境中，開始思考問題要解決的矛盾，并與過去的經驗相聯結，構建解決問題的初步方案，在該步驟中注意兩點分別是：

①激活學習動機;②整合經驗并醞釀思路。

3）操作與評價

在出現問題之后，靈光一現的想法很多人都會有，但是想法是無法具現化的，要及時抓住并加以論證，在體驗與操作的過程中得出結論做出評價，從整個問題的深刻認識與解決的體驗過程獲得的經驗，會在學生的思維中形成深刻的印象與思維的習慣，在遇到新的問題之后，此次產生的經驗會更容易與此次解決問題的經驗產生聯結，當具有多次獨立有效的解決問題體驗之后，會在學生的大腦中形成解決問題的思維體系，從多個角度發現問題和障礙所在，從而提高學生的思維能力。

二、基于培養高階思維能力的教學設計一般步驟

1）根據教學目標，選擇教學原則

在教師教學的過程中有任務有目標，教學設計要圍繞著教學目標來開展，在教學的過程中要認清教學的要求與目標，教學設計要運用一定的教學原則，在學生的思維中對應內容要達到一定程度的認識，尤其重難點的教育要增強學生的體驗從而加深學生的認識與經驗。

2）根據教學內容，選擇教學策略

不同的教學內容會有不同的側重點，從而培養學生多元智能，有的側重于問題的剖析過程，有的在于鍛煉學生實踐操作能力，有的要求理解概念之間的本質練習等等，可以通過選擇不同的教學策略，對學生高階思維不同的能力加以培養與鍛煉。

3）制定培養高階思維的教學設計

根據對內容的分析，和學生能力培養的需求制定不同的教學設計并加以實施，在教學過程中總結與反思，獲得培養高階思微能力合理的教學設計策略與方案，在整個過程中注重知識的體系以及思維的連貫性。

例如，在講授氨基酸的結構時，通過小組討論，總結氨基酸的結構特點。

[師]氨基酸是蛋白質的基本組成單位，在生物體內組成蛋白質的氨基酸大約有20種。關于氨基酸的結構特點是怎樣的，請同學們小組合作閱讀課本P20的思考與討論，歸納總結下列知識點：

（1）蛋白質的組成元素有哪些？

（2）這四種氨基酸的結構有什么異同？

（3）討論并總結出氨基酸的結構通式。

[生]我們通過對課本上給出的4種氨基酸的結構進行分析得知，組成蛋白質的元素有C、H、O、N四種。

[師]請大家閱讀課本，從課本上我們可以看到這四種氨基酸的確是由C、H、O、N四種元素組成的，因此，由這些氨基酸組成的蛋白質必然含有C、H、O、N四種元素，但事實上，有些氨基酸還含有除上述四種元素以外的元素，如甲硫氨酸（課件展示甲硫氨酸的結構式），從課件上，大家可以看出甲硫氨酸除了C、H、O、N外，還含有S元素，因此，我們可以得到一個結論，絕大部分蛋白質是由C、H、O、N四種元素組成，但有少部分蛋白質還含有P、S兩種元素。

[師]哪位同學來說一下第二題的討論結果呢？

[生]這四種氨基酸的結構式中有三個部分都是一模一樣的，即都含有一個氨基、一個羧基和一個氫原子。只有一部分不同。

[師]通過對前兩個問題的解答，第三個問題的答案也自然就得出了，哪個小組來回答第三個問題呢？

[生]老師我寫到黑板上吧。

上述教學案例是關于氨基酸結構的討論，在此案例中教師沒有直接給出氨基酸的結構特點，而是將這一問題分解為三個小問題，然后組織學生小組合作針對這三個問題進行了討論。學生通過討論總結這三個問題的答案，自然而然就理解了氨基酸的結構特點。

4）制定檢驗與評價體系

學生的能力是一個不可量化的概念，而且不能從單一的評判標準中獲得結論，可以制定測試和活動方案，對學生能力加以檢驗，同時活動方案會成為學生思維鍛煉的新的方式，并制定調查問卷獲得學生對思維過程的體驗與感受。

5）基于高階思維培養的生物教學設計片段

舉例發現，引入主題。如以教室里放在窗邊的綠植或者教室帶來的綠植為例，有沒有發現教室里的這一棵綠植的葉子一側比較繁密一側比較稀疏，大部分的幼芽都會往某一個方向傾斜，談論幼芽傾斜的方向是哪一個方向？

設計實驗，互動評價。例如，根據課本的內容極性運輸、主動運輸和非極性運輸，推測出生長激素的分布的點與規律，那么生長素在植物，生長激素的左右分布不同是如何通過實驗論證，植物的向光性是否會受植物運動狀態的影響，可以設計怎樣的實驗去驗證結論，學生選定探究目標后自主設計實驗方案，并由學生之間互動評價實驗方案是否嚴謹并切實可行。并分析以下不同的情景下植物是否發生定向彎曲以及方向。

結語：在學習和生活中培養學生開闊、敏銳而嚴謹的思維，培養學生對于生物學科問題的正確評價與認識，具有辨明事理與分析評判的能力，能夠做到見微知著，觸類旁通，在鍛煉學生思維和動手操作能力的同時，培養學生的創新型的思維，從而達到國家對于受教育者的期望與要求，真正的成為具有生物核心素養、高階思維能力的優秀下一代。

參考文獻：

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