新高考背景下培養學生高階思維能力策略研究

2014年，我國啟動了以普通高中課程標準和教材修訂為主的基礎教育課程改革工程，全面深化新一輪課程改革。隨后，2016年課程改革研究團隊公布了發展我國學生核心素養的總體框架及其基本內涵，指出要將培養學生核心素養作為新課程改革下的育人目標。核心素養目標是對國家教育方針的具體化和細化，反映出新時期教育價值的集中體現和對人才的訴求。新課程改革確定了“核心素養”在基礎教育中的核心地位，它所提及的理性思維、批判性思維、創造性思維、合作交流能力等要求與高階思維的發展具有高度一致性。可見，提升學生的高階思維與發展學生的核心素養是并行不悖的，兩者是一個相互作用的關系。在新高考模式下，生物學作為選考科目之一，其教學目標和方法需要發生根本性的變化，其強調學科能力的綜合體現，如對學生高階思維能力的培養提出更高的要求。

一、高階思維的內涵闡述

高階思維是指在較高認知水平上的思維活動，其包括基礎認知能力，涉及分析、評價、創造等復雜的思維過程。與低階思維（如簡單記憶、回憶、理解）不同，高階思維要求個體可對信息進行深度加工和處理，促進創新性思考和問題解決。具體分析，高階思維包括分析性思維即對復雜信息進行分解和解構，理解其結構和關系[1]。在生物學學習中，分析性思維可以幫助學生識別不同生物學現象中的關鍵因素，理解這些因素是如何相互作用的；批判性思維，即對信息、觀點或論證進行審視和評估，發現其優缺點及潛在的偏誤；創造性思維，即將已有的知識重新組合、創新，解決前所未有的問題。創造性思維促使學生在面對未知或復雜情境時，可提出新穎的解決方案及綜合性思維，結合多方面的信息和視角，形成系統性的理解和判斷，最終進行跨界的思考和綜合應用[2]。

二、新高考課程改革對教學內容與方法的影響

新高考改革提出“學科核心素養”的培養目標，其要求高中生物教學需關注學生的科學思維能力、探究能力和解決問題的能力。課程內容上，生物學應涵蓋基礎的學科知識，引入跨學科的內容，激發學生對生物學現象背后原理的深入理解和思考，以培養學生的批判性思維、創新思維以及系統性思維。

教學方法方面，傳統的講授式教學模式不再適應新高考的要求。新的考試形式更注重對學生能力的綜合考查，對此教師必須采用更加靈活、多樣的教學方式。實驗教學、情境教學和小組討論等互動形式可激發學生的興趣，提高學生的主動學習能力。

三、新高考背景下培養學生高階思維能力的有效策略

（一）化被動為主動，培養概念理解能力

在新高考背景下，培養學生的高階思維能力需要從基礎的概念理解入手，因為學生只有在掌握概念的前提下，才能進一步發展分析、評價和創造等能力。教師應采用多樣化的教學策略，將學生從傳統的被動學習者轉變為主動參與者，深刻理解生物學核心概念[3]。以下以“免疫調節”中的“體液免疫”為例，詳細說明如何通過教學設計培養學生的概念理解能力[4]。

首先，教師需基于所創設的真實問題情境，激發學生的學習興趣。如，在教授體液免疫時，教師可以提出一個與學生生活密切相關的問題：“為什么接種疫苗可讓我們免受某些傳染病的侵害？”

此問題可引發學生思考免疫系統的作用及其機制，同時讓學生認識到免疫反應在實際生活中的重要性。其次，教師可通過多種形式的學習活動來幫助學生理解體液免疫的過程。通過動畫、視頻或者課堂實驗，學生可以直觀地看到抗原與抗體的結合過程以及B細胞如何被激活，從而觸發免疫反應。在此過程中，教師需引導學生分析每個環節的功能及其相互作用，培養學生的系統思維。例如，在討論B細胞活化時，教師可以讓學生思考：在沒有輔助T細胞的情況下，B細胞是否能有效發揮作用？此引導有助于學生厘清免疫反應中不同細胞和分子間的關系，深化學生對概念的理解。

再次，在小組討論中，學生可以互相交流對體液免疫的理解，發現彼此之間的知識盲點和認知誤區。教師可以提供問題情境，如“假設我們面對一種新的病毒，免疫系統如何反應？”學生通過討論、分析并構建免疫反應的模型，可在實踐中加深對概念的理解。最后，教師要將學生的學習成果與實際生活緊密聯系。例如，通過分析疫苗的工作原理，學生可以將課堂上學到的免疫原理應用到實際情境中，從而更加深入地理解體液免疫的作用，針對學生應用能力的培養，可激發其進一步探索和思考其他相關生物學現象的興趣，最終提升學生的創新思維能力[5]。

通過“化被動為主動”的教學策略，學生不再是被動地接受知識，而是主動參與到知識的建構和應用中，以此發展其高階思維能力，如分析、推理、評價和創造能力。

（二）轉學生為教者，培養溝通表述能力

在新高考背景下，除基礎知識的掌握和分析能力的提升外，教師還需培養學生的溝通和表述能力。溝通表述能力是一種將復雜概念清晰、準確地傳遞給他人的能力，其對于學生的學術思維、創造性思維以及批判性思維的培養意義較大，在此教師應當將學生轉化為“教者”的方式，激勵學生主動組織和表達自己的思考，從而提升學生的溝通能力。

如，教師可鼓勵學生通過講解、討論和展示等方式主動表達對相關生物學概念的理解。在學習細胞免疫的過程中，教師可以分配給學生不同的免疫細胞和相關知識模塊，要求學生準備小組報告。在此過程中，學生需理解細胞免疫的機制，如T細胞的作用、輔助性T細胞的激活過程、細胞因子的作用等，還要學會如何清晰、簡潔地講解這些生物學原理。在報告過程中，學生需要將復雜的免疫過程轉化為通俗易懂的語言，并運用圖示、模型等工具輔助解釋，以此考驗學生的語言表達能力，以及對知識的深刻理解與概括能力。在教學課堂中，學生在講解時，可不斷整理和總結所學知識，加深對細胞免疫機制的理解，同時也會培養學生的邏輯思維能力。在教師組織學生進行辯論與討論時，則是提升學生思辨能力的關鍵，如，教師可以提出與免疫調節相關的社會性問題，如“疫苗的安全性”或“艾滋病的治療策略”，讓學生分為支持方和反對方進行辯論。在辯論過程中，學生需準備充分的生物學知識以支持自己的觀點，并學會在公開場合清晰地表達自己的思路，有效回應他人的質疑，此過程可提升學生的表達能力，同時促進學生批判性思維的提升。

（三）去繁雜為簡練，培養批判解決能力

批判性思維要求學生可理性地分析問題，識別其中的假設和邏輯漏洞，并通過合理推理形成自己的見解。問題解決能力則要求學生在面對復雜情境時，可從多個角度出發，提出有效的解決方案。教師應通過簡化復雜的生物學問題，幫助學生去繁從簡，理清思路，并通過批判性分析和創造性解決問題，從而提升學生的高階思維水平。

以《種群基因組成的變化與物種的形成》一課為例，在學習過程中學生普遍會被遺傳學概念、種群動態和進化理論所困惑。教師則需采取有效的教學措施，幫助學生簡潔明了地理解關鍵內容，并培養其批判性分析和問題解決能力。

首先，教師可展示出精心設計的思維導圖或模式圖來幫助學生厘清種群基因組成變化的過程例如，教師可以展示一張簡化的“基因頻率變化與物種形成”的模式圖，圖中標注了種群基因頻率的改變、自然選擇、遺傳漂變、基因流動等因素，清晰展示基因組成的變化與物種形成之間的關系。在講解時，教師可以將內容分解為幾個主要部分，逐步引導學生分析每一部分的核心概念。通過圖示和簡化的講解，學生可更加輕松地理解種群基因頻率的變化如何推動物種的形成。

其次，針對概念的講解，教師為進一步鼓勵學生完成深度思維活動，應組織學生討論自然選擇與物種形成的機制。例如，教師可以提出問題：“自然選擇是推動物種形成的唯一機制嗎？”引導學生思考其他可能的進化機制，如遺傳漂變、基因流動等。在此問題引入后，學生可深入思考自然選擇的局限性，批判性地審視其他進化理論的適用性和局限性。

最后，教師還可設計出與社會實際緊密相關的討論活動，如“當前環境變化是否會加速物種的形成？”讓學生在分析物種形成的理論時，結合現代社會的氣候變化、生態破壞等實際情況，進行批判性分析。在此過程中，學生需理解物種形成的基本理論，并運用所學知識對現實問題進行分析，從而提升學生的批判性思維，提高其問題解決能力。

（四）變抽象為具體，培養整合遷移能力

在生物學教學中，許多概念和原理是抽象的，學生常常難以理解它們的實際意義和應用。因此，面對新高考背景教師需培養學生的整合遷移能力，此能力要求學生將不同領域的知識進行有效的整合，還需要學生將學到的知識靈活遷移到新的情境中進行實際應用。為實現此教學目標，教師應采取具體而形象的教學方法，將抽象的知識轉化為學生可直觀感知的形式，并通過項目式學習和協作探究，幫助學生在實踐中整合和遷移所學知識。

以“遺傳性”這一知識點為例，遺傳學的許多概念，例如DNA的結構、基因的復制與表達、堿基配對等，對于學生來說可能過于抽象，難以通過單純的聽講和閱讀理解。為了幫助學生克服學習上的困難，教師可利用現代信息技術平臺，通過虛擬實驗和小組合作來將這些抽象的理論轉化為具體的學習任務。教師可將班級學生分成若干小組，通過數字化平臺分配給各小組不同的任務，如制作DNA分子雙螺旋結構模型、研究堿基配對規則等。各小組可以通過網絡平臺實時交流制作進展，并借助虛擬實驗室進行模型構建與模擬操作。在小組合作中，學生可以通過線上討論交流各自的設計思路，分享模型制作的步驟，分析DNA雙螺旋結構的特征，并通過共享平臺展示和討論最終的模型成果。

例如，在“DNA分子雙螺旋結構模型”制作任務中，學生分組后可使用虛擬實驗平臺進行DNA分子結構的模擬，通過排列堿基對（A-T，C-G），準確還原DNA的雙螺旋形態，觀察其結構的穩定性和功能特點，并記錄各組的設計過程和結果。在合作探究過程中，信息技術平臺幫助學生實時交流、共享數據和分析結果，使每個學生都能積極參與模型制作過程，深刻理解DNA的結構和遺傳功能。當學生在小組展示和討論最終模型成果時，還可以進行跨小組的交流，比較不同設計方案的優缺點，并評估不同模型的實際意義，基于跨小組的合作，學生可將不同的知識和視角融合在一起，在合作與交流中進行思想的碰撞，從而達到整合遷移的效果。

（五）基于項目式學習的高階思維轉化

項目式學習屬于以實際項目為載體的學習方式，它通過解決實際問題，促使學生在真實情境中綜合運用所學知識，鍛煉其分析、創造、協作及解決問題的能力。在新高考背景下，項目式學習可通過跨學科整合，促進學生對生物學知識的深入理解。在項目開展過程中，學生需掌握相關的生物學原理，還要結合實際問題進行分析和解決。例如，教師可設計出“生態系統恢復”項目，讓學生分析某一受損生態系統的現狀，結合生物學的知識，如物種多樣性、能量流動、營養級等，來提出具體的恢復措施。在這一過程中，學生需運用生物學的基礎概念分析生態系統的構成，評估生態恢復的可行性，進而提出創新的解決方案。

此外，項目式學習強調問題驅動和任務導向，有助于學生在實際問題中鍛煉解決問題的能力。以“基因編輯技術對農業的影響”項目為例，教師可以讓學生圍繞基因編輯在農作物改良中的應用展開研究，并結合相關倫理問題進行探討。在項目實施過程中，學生需要查閱大量的文獻和案例，從生物學、倫理學等多角度分析問題，并對技術應用的社會影響做出評估。

結束語

總之，新課改的不斷推進將會對教學提出更高的要求，新時期的教學不能只關注或過分關注學生的應試成績，而是要在實際教學中注重學生思維的發展，思維的發展將會引發一系列良好的效應，有效促進能力的提升和核心素養目標的達成。因此，基于新高考背景，生物學教學的核心任務已不再僅僅是知識的傳遞，更重要的是培養學生的高階思維能力。高階思維能力的培養需從對傳統教學模式的變革開始，并采用項目式學習、問題驅動學習、協作探究等方法，逐步提升學生的分析、評價、創造性解決問題的能力。

參考文獻

[1]陸敏.指向高階思維培養的高中生物實驗課堂策略探析[].考試周刊，2023（45）：117-120.

[2]施裕紅.高中生物教學中學生高階思維能力培養策略研究[J].情感讀本，2023（9）：138-140.

[3]王劍鋒.探究指向高階思維發展的高中生物學教學策略[].中學生物教學，2022（9）：4-6.

[4]孫琦，徐忠東，陳金成.指向高階思維能力培養的高中生物學單元教學設計：以“免疫調節”為例[].生物學教學，2022，47（7）：22-23.

[5]黃菊，陳啟婷，鄧熔.高中生物基于項目式學習的學生高階思維轉化策略[].考試周刊，2022（41）：123-126.