基于批判性思維培養的高中生物“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的關鍵組成部分，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，深入分析其在培養學生批判性思維方面的可行性與實施路徑，旨在優化高中生物課堂教學策略，以期為優化高中生物教學方法提供實證依據和策略參考.

關鍵詞：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實生活中的生物科學問題，激發學生的好奇心與求知欲，使他們在探究中學會質疑、反思和決策，從而深刻理解生物科學的本質及應用價值.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的沃土，為高中生構建了一個全面發展的學習生態.

1 高中生物“PBL”情景教學模式對培養批判性思維的可行性

1.1 問題導向學習，激發探究欲望

“PBL”教學通過設定與現實緊密相連的、富有挑戰性的生物問題情境，直接激發學生探究未知的內在欲望.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，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、評估信息來源、形成假設并驗證，這一系列過程本質上是對批判性思維技能的持續鍛煉，證明了“PBL”在培養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，識別關鍵信息，區分事實與假設.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的高中生物“PBL”情景教學模式實踐路徑

2.1 實施翻轉課堂，營造開放環境

培養學生的批判性思維，首要條件是構建一個開放性、包容性的學習環境，以此激發學生的探索欲與表達欲.對此，教師可以實施翻轉課堂策略，在課前讓學生自主預習新課并運用批判性的眼光去發現問題；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，還培養了學生在科學討論中的自信與尊重多元觀點的態度[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，會對植物產生什么影響？”等問題，激發他們的探究欲望.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，培養尊重和接納多元觀點的學習氛圍.

2.2 設計豐富案例，引發學生質疑

案例作為連接理論與實踐的橋梁，能夠有效激發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、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實情境關聯，進而產生疑問與好奇.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、證據及結論進行審慎考量與合理質疑，從而在不斷解疑釋惑的過程中深化理解，培養基于證據的批判性思維習慣.

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：室內多肉為何能在弱光環境下生存？”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，比如查找關于低光環境下植物葉綠體結構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、如何質疑已知信息、如何基于證據形成自己的見解，從而逐漸內化為基于實證的批判性思維習慣.

2.3 創設問題情景，激發求知興趣

“PBL”教學法核心在于問題導向，驅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，構建環環相扣的問題鏈[3].通過初始問題激發學生好奇心，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.在這個過程中，教師要鼓勵學生自主發現新問題，形成問題意識，從而激發學生的內在求知動力，逐步培養批判性思維.

例如，在解析“光反應與暗反應的區別與聯系”時，教師首先需構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性問題“光反應產生的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轉換關系，理解二者雖在條件上有別，但功能上緊密配合的內在聯系.在這一系列問題的引導下，教師也可以鼓勵學生自主發現新的問題，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，鼓勵學生質疑實驗假設，評估實驗方法的科學性與可靠性，以及結果的解釋是否合理等，讓學生相互質詢與論證，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“探究環境因素對光合作用強度的影響”實驗環節，引導學生發展批判性思維.首先，教師引導學生小組根據實驗目的，自主搜集關于光合作用原理、影響因素及其作用機制的相關資料.學生在這一過程中需批判性地篩選信息源，評估數據的可靠性和適用性，初步構建關于光合作用強度與環境因素間關系的理論框架，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.執行實驗時，學生應記錄詳盡的數據，包括任何意外的觀察結果，這些都是批判性思考和科學探究的重要組成部分.

實驗結束后，小組成員需共同分析收集到的數據，在討論過程中，教師要鼓勵學生質疑數據的解釋，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果，學生需綜合考量所有因素，批判性地評估環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論.通過這些活動，學生的設計解決方案、分析數據和批判性思考等多方面能力得到顯著提升，為培養未來所需的綜合科學素養打下了堅實基礎.

2.5 鼓勵自評互評，深化批判思維

傳統單一的教師評價方式難以全面激發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，引導學生依據明確的評價標準，對自己的學習成果及同伴的表現進行客觀分析.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新性、數據處理的準確性、團隊合作中的溝通效率等方面的表現，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、數據分析、報告質量及團隊協作等方面進行評價.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 結束語

總之，基于批判性思維培養的高中生物“PBL”情景教學模式，通過實施翻轉課堂、引入案例分析、創設問題情景、自主合作實驗探究及自評互評等多元路徑，為學生構建了一個動態、開放、深度參與的學習生態系統.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展奠定了堅實的基礎.未來，持續優化“PBL”教學策略，加強教師專業培訓，將更加有效地推動高中生物教育質量的全面提升.

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] 張衛東，李瑞.高中生物教學中運用PBL教學法發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］