淺談如何在初中生物學教學中培養學生的高階思維

摘 要：在素質教育時代，培養學生的高階思維已經成為各科目教學的重要目標，初中生物學教學同樣如此。基于此，文章闡述了在初中生物學教學中培養學生高階思維的重要性，并提出了培養學生高階思維的相關建議，希望能為廣大初中生物學教育工作者提供微末參考借鑒，共同為初中生高階思維的發展與提升作出貢獻。

關鍵詞：初中生物學；高階思維；思維發展

中圖分類號：G427 " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2097-1737（2024）36-0044-03

高階思維是人類解決復雜問題的必備能力，其以分析、評價、創造等為主要手段，屬于高層次認知水平的心智活動。具有高階思維的學生，不僅能夠自主學習、探究初中生物學知識，還能創造性地解決在生物學學習過程中遇到的問題[1]。然而，就當前教學現狀而言，部分教師并未重視對學生高階思維的培養，還有部分教師由于缺乏相關理論或經驗，雖嘗試在初中生物學教學中培養學生的高階思維，但未能達成預期效果。故而，筆者進行了此次研究。

一、初中生物學教學中培養學生高階思維的重要性

第一，培養學生的高階思維是時代發展的必然要求。信息時代悄然來臨，各種先進的信息技術正在改變著人們的學習、生活和工作方式，同時也為教育教學帶來了新的挑戰。當前，學校教育的目標不再只是簡單的信息傳遞（包括知識和技能的傳遞），而是根據時代發展需求，培養能夠以獨立或合作的方式解決復雜問題的新時代人才，因此培養學生的高階思維勢在必行。高階思維的培養必須融入各科目教學當中才能使其常態化，從而獲得良好的培養效果[2]。

第二，有助于解決初中生物學教學中的某些現實問題。從當前初中生物學教學現狀來看，部分學生缺乏自主學習能力，習慣于機械記憶、被動理解、全盤接受的學習模式。舊的學習模式不利于學生深入理解生物學概念和知識，會導致學生難以通過遷移知識的方式解決某些較為復雜的生物學問題；而培養學生的高階思維，則有助于提升學生的自主學習能力，促使其從原來的被動學習模式向主動學習模式轉變。

第三，有助于《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）的順利落實。《課程標準》指出，初中生物學教學目標之一是學生能夠

“初步掌握科學思維方法，具備一定的科學思維習慣和能力”，包括基于證據和邏輯，運用抽象和概括、分析和綜合等思維方法認識事物、解決問題的能力，多角度、辯證分析問題的能力，對既有觀點進行批判審

視、質疑包容的能力，以及解決真實情景中的生物學問題、參與社會性科學議題討論的能力。上述各項能力的形成都離不開學生高階思維的發展。

二、初中生物學教學中培養學生高階思維的建議

（一）制訂階梯性的思維發展目標

學生的高階思維發展離不開目標的指引，且高階思維的形成和發展以低階思維為基礎。因此，教師要想依托初中生物學教學培養學生的高階思維，就要以學情為基礎，制訂階梯性的思維發展目標，以引導學生從以記憶、理解等活動為主的低階思維層次，過渡到以分析、評價、創造等活動為主的高階思維層次。在制訂階梯性的思維發展目標時，教師應當綜合考慮學生的學習情況和思維水平，同時結合教學內容，制訂出與思維發展目標相匹配的、具有可操作性的教學目標。

例如，在教授人教版生物學七年級（上冊）“細胞的生活”時，教師可為學生制訂如下階梯性思維發展目標與教學目標：（1）發展學生的觀察、識別、辨認、理解等方面的能力（低階思維發展目標），與之對應的教學目標為：引導學生通過觀察動植物細胞結構圖、演示實驗等，了解細胞都由哪些物質構成；通過觀看動畫視頻，了解細胞具有控制物質進出的功能。（2）發

展學生的分析能力（高階思維發展目標），與之對應的教學目標為：引導學生通過分析幾個能量轉化的實例，建立“能量之間可以相互轉化”的觀念；引導學生通過分析葉綠體和線粒體的“工作內容”，知道葉綠體和線粒體都是細胞中的能量轉換器；引導學生通過分析“小羊多莉的身世”，知道細胞核控制著生物的發育和遺傳。（3）發展學生的評價、創造能力（高階思維發展目標），與之對應的教學目標為：引導學生評價克隆技術、轉基因技術等現有基因技術的優劣；引導其發揮想象力，思考基因技術在人類生活中還有哪些可能的應用方式，它的應用可能給人類生活帶來什么改變。

（二）設計啟發性問題引導學生探究

思維的發展離不開思考，而問題是思考的引擎。在啟發性問題的引導下，學生會有目的地進行分析、評價、判斷、創造等高階思維活動，并依托這些活動完成相應的探究學習任務，解決教師提出的問題。因此，要想依托初中生物學教學培養學生的高階思維能力，教師應注意結合教學內容設計啟發性問題，借助這些問題引導學生展開思考探究。啟發性問題的類型多種多樣，最常見的包括思辨式問題、遞進式問題等。思辨式問題能夠引導學生通過分析某些生物學現象或實例，給出相應的判斷或評價，重在培養學生的分析能力和評價能力。遞進式問題則是借由多個問題組成的問題串，旨在循序漸進地啟發學生展開分析、判

斷、評價、創造等高階思維活動，從而有效培養其高階思維[3]。

仍以人教版生物學七年級（上冊）“細胞的生活”的教學為例，教師需要引導學生通過分析“小羊多莉的身世”，得出“細胞核控制著生物的遺傳和發育”這一結論。為了確保學生能夠順利通過分析、判斷、評價等活動得出上述結論，教師可為其設置如下遞進式問題：“小羊多莉的身世都與誰有關？在小羊多莉誕生的過程中，它們分別擔任了什么樣的角色？小羊多莉的樣貌與誰更相似？造成這一結果的原因是什么？你對克隆技術有什么看法？你認為可以應用克隆技術為人類生活帶來哪些積極的改變？”前兩個問題重在引導學生歸納總結資料內容，第三和第四個問題重在引導學生通過分析資料內容得出“細胞核控制著生物的發育和遺傳”這一結論，第五和第六個問題重在引導學生在了解克隆技術的基礎上對其做出評價，而最后一個問題則是引導學生發散思維，以創造性的方式解決問題。通過以上問題，學生能夠在分析、判斷、評價、創造等活動中鍛煉自己的高階思維。

（三）設計開放性的生物學學習任務

任務驅動教學是初中生物學教學中的一種常用模式，教師通過設置豐富多樣的學習任務，引導學生主動展開相關的思考探究活動，能夠使學生發展自身思維能力。不同的任務類型，能夠促進學生不同思維能力的發展，如分析研究類學習任務，能夠促進學生分析能力、邏輯推理能力、評價能力等的發展，開放性學習任務則能夠促進學生創造性思維能力的發展[4]。因此，在日常教學過程中，教師可結合教學內容為學生設計一些開放性的學習任務，以培養學生的創造性思維能力，從而達到培養學生高階思維能力的目標。

例如，教師講授完人教版生物學七年級（上冊）

“觀察周邊環境中的生物”這一課后，可為學生設計如下開放性學習任務：“請以小組合作的方式調查學校的生物圈，自行設計調查路線，選擇調查所需的材料用具，認真記錄調查中發現的生物，并按照一定特征對其進行歸類、整理，并說說調查出來的這些生物與人類之間有何關系。如果讓你根據自己的想法改造校園生態圈，你會提出哪些改造意見？”在共同解決問題的過程中，不同思維的碰撞往往能夠激發學生的靈感，促使其通過創造性方法解決問題，從而有效促進學生創造性思維能力的發展。此外，教師最后提出的改造校園生態圈的任務具有高度的開放性，有助于學生發散思維，從創造性角度完成該任務，這也是培養學生創造性思維能力的有效方式。

（四）適時組織開展主題辯論活動

辯論同樣是培養學生高階思維的有效方式。生物學學科與農業科學、醫藥科學、環境科學等息息相關，

這些都與人類生活有著極其密切的關系。生物技術的快速發展，既為人類社會帶來了益處，同時也帶來了很多問題，其中包括一些爭議性的社會熱點問題，如轉基因食品的安全問題、克隆技術的倫理道德問題等。教師可結合教學內容設置辯論題目，組織學生就某些爭議性的話題展開辯論活動。這樣不僅能夠通過辯論活動培養學生分析、評價、批判性思維等方面的能力，有效促進學生高階思維的發展，還能借此引導學生樹立正確的價值觀念、道德觀念等，這對培養學生的科學態度、社會責任等能夠起到極為有效的作用[5]。

例如，食品安全問題歷來都是社會熱點問題，關于食品添加劑是否會危害人類健康的爭議一直不斷，

在教授完人教版生物學七年級（下冊）“合理營養與食品安全”這一課后，教師可以組織學生就“食物中的食品添加劑是否會危害人類健康”這一議題展開辯論活動。辯論活動以小組合作的方式進行，各個小組確定自己的辯論陣營后，就可以自主收集食品添加劑的相關資料，包括其概念、分類、作用、相關法律法規、案例等，然后通過歸納整理、分析、評價相關資料，尋找能夠支撐己方觀點的論據。同時，學生還要設想對方可能給出的辯駁內容，利用批判性思維尋找對方漏洞等。在此過程中，學生的分析能力、評價能力、邏輯思維能力、批判性思維能力等都能得到良好的鍛煉與發展，而這些能力的發展對于學生高階思維的培養極為有利。辯論結束后，無論哪一方占優勢，教師都應引導學生進行反思，重新從全局角度評估正反雙方的觀點。本次辯論結束后，有的學生經過反思，作出了如下總結性發言：“非法使用食品添加劑確實會危害人類健康，但我們也不能否認，很多食品添加劑對于改善食品品質、改良食品口感以及保鮮、防腐等方面都能起到很好的作用。國家出臺了一系列規范食品添加劑使用的法律法規，因此只要食品生產企業能夠合規使用食品添加劑，就不必擔心其對人類健康造成較大危害。”這樣的反思活動，既有助于學生形成正確的認知，又能鍛煉學生綜合分析、評價問題的能力，從而促進學生高階思維的發展。

（五）加強重視初中生物學實驗教學

實驗教學也是初中生物學教學的重要組成部分。實際上，實驗探究的過程也是學生解決問題或疑惑的過程。學生通過設計實驗內容，觀察、分析實驗現象，

得出實驗結論，借此解決自己心中的疑惑或問題，并從中總結出相關的生命活動規律，有助于自身高階思維的發展。因此，教師可以巧妙借助實驗教學培養學生的高階思維。同時，雖然完全遵照教材中的實驗過程進行實驗探究活動也能幫助學生解決心中的疑惑或問題，但難以依托實驗培養學生的批判性思維能力、創造性思維能力等。因此，教師可以引導學生對教材中的實驗進行改進和創新，以培養其批判性與創造性思維能力。

例如，人教版生物學七年級（上冊）“綠色植物的呼吸作用”這一課中，有一則通過觀察澄清的石灰水的變化來確定種子在萌發過程中放出了二氧化碳的演示實驗。教材中的實驗裝置組裝復雜、操作煩瑣，且沒有設置對照組，對此教師可以引導學生對該實驗進行改進或創新。例如，有學生對該實驗進行了如下改進：準備兩個帶塞的玻璃瓶，瓶中分別裝入萌發的種子和煮熟的種子，然后塞上瓶塞，在兩個瓶塞上各插入一只裝有澄清的石灰水的注射器，放置一段時間后再拉動注射器的拉桿，將瓶中氣體抽到注射器中，觀察注射器中的澄清石灰水發生了什么變化，據此判斷種子在萌發過程中是否放出了二氧化碳。改進之后的實驗更簡單，操作更便捷，而且因為增加了對照組，

能夠更加確定二氧化碳是由種子萌發產生的。上述實驗改進活動，既能賦予學生質疑的勇氣，又能培養其批判性和創造性思維能力，對其高階思維的發展非常有益。

三、結束語

總之，在初中生物學教學中培養學生的高階思維既符合時代發展要求，又有助于《課程標準》的順利落實，以及學生學習方式的轉變。因此，教師在日常教學過程中應注意制訂階梯性的思維發展目標和教學目標、借助問題引導學生探究、設計開放性的學習任務、組織辯論活動、重視實驗教學等。當然，學生高階思維的發展非一朝一夕之功。教師應將此長期堅持下去，并結合教學實踐活動，做好總結和反思，如此方能不斷探索依托生物學教學有效培養學生高階思維的有效策略，從而促進學生高階思維的持續發展。

參考文獻

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作者簡介：黎福斌（1975.4-），男，甘肅武威人，

任教于甘肅省武威市涼州區中壩鎮九年制學校，高級教師，本科學歷，曾榮獲武威市優秀教師，并被授予

“園丁獎”。