高阶思维培养路径下高中生物核心概念教学研究

孙 静

（江苏省丹阳市正则高级中学，江苏 丹阳 212300）

新课程变革过程中，要求教师在开展高中生物教学实践过程中，应该重视学生学习习惯以及思维能力的培养，需要结合当前学生在课堂中的实际学习情况，以及高中生物学科内容的特点来培养学生良好的高阶思维能力。在教育发展过程中逐渐将学生分为不同学习层次，并且从思维的层面又区分为六个不同的阶段，其中就包括对知识的记忆、运用、分析能力等等，这些也都是学生高阶思维能力培养的重要内容。而高阶思维能力的培养，也被认为是对创新、问题处理技巧，以及其他学科思维能力的训练。所以在教学实践中，生物教师需要结合具体的教学内容，为学生设计出更有助于高阶思维能力培养和提升的教学方案，从而全面提高课堂效率，以保证高中生物教学的有效持续进行，从而增强高中生物整体教学水平。

一、高阶思维能力概述

高阶思维指的是学生的一种具有更高水平的思考和感知能力，能够帮助学生在学习的过程中有着更加全面和综合性的思考。但是随着教育的发展，高阶思维能力逐渐划分为多种思维能力，并且在教学实践中，针对学生高阶思维能力的培养，更多的是需要结合具体的教学实践以及教学内容，同时要以学生为主体和中心，为学生创新出更多适合学生高阶思维能力培养和发展的教学方法。例如，在高中生物的教学中，重视学生创新思维能力、批判性思维能力的培养，都是对学生高阶思维培养的重要体现。不仅如此，在学生知识训练和解题的过程中同样融入了高阶思维能力培养的意识，通过培养学生的深入分析思考以及问题意识的方法来促进学生高阶思维能力的培养等等。所以在当前包括高中生物学科教学在内的所有学科教学中，都在积极培养学生的高阶思维，并在教学的各个阶段都有体现，旨在促进学生高阶思维能力的提升，并有效提高学生的综合能力，为学生今后的学习以及个人成长奠定重要基础。

二、高中生物教学中存在的问题

在当前培养学生高阶思维能力，不仅仅是教育发展的要求，更是现代社会对人才培养的重要需求。但是在高中生物教学实践中，对学生高阶思维能力的培养还存在着较大的不足，这不仅仅体现在对高阶思维教学研究的时间层面，更体现在实际的教学实践过程中。我国对高阶思维能力培养的理论研究还处于初级阶段，同时受到我国长久以来应试教育思维以及教学方式的影响，使得高阶思维能力培养的教学意识和教学方法，在实际的课堂教学中难以切实开展，也就会严重忽视学生高阶思维能力的培养，造成课堂学习的过程中，学生之间的思考出现偏差，学生的学习兴趣和积极性也会产生较大的打击。所以在当前教学实践中，教师更应该重视对学生高阶思维能力的培养，并且需要结合当前教育发展的要求，以及学生个人学习以及成长发展的需要，结合具体的教学内容来开展更加有效，并且有实际教学意义的高阶思维能力培养课程。

三、在高中生物教学中加强培养学生高阶思维能力的策略

（一）明确教学重点，激发学生兴趣

在教学实践中，为了更好地培养学生的高阶思维能力，首先教师自身需要认识到高阶思维能力培养的重要性，对学生的学习以及个人成长的意义，明确在教学实践中高阶思维能力培养的教学重点，才能够更好地打破传统教学的局限，更好地为学生制订出有效的高阶思维能力培养的教学方法。那么在教学实践中，教师就需要切实了解学生高阶思维能力培养的实际情况，基于学生对高阶思维能力培养的需求来开展更加丰富多样的思维活动。并且在教学实践中需要为学生设计出更具有创新性的问题，以此来激发学生的思维，让学生能够在高中生物的学习过程中，面对复杂多样的生物知识，也能够进一步地进行思维的探索和发展，加强对生物知识的概括与整理能力。例如在高中生物“DNA”核心概念知识教学的课程中，教师应确定课程任务，通过针对性的教案设计，需要明确教学的重难点问题，使学生可以认识到课程的要点，同时也能够使得学生更好地认识到DNA 序列、DNA 结构组成等等知识内容的深度学习，进行反思与讨论，在这一过程中，实现对学生认知能力以及思维能力的提升，以此来为学生高阶思维能力的发展奠定重要基础。

（二）优化教学过程，加强思维引导

在高中生物教学实践中，教师应该不断地优化教学过程，重视以学生为出发点，尊重并且充分发挥出学生在课堂学习中的主体地位，充分发挥出教师在课堂教学中的思维引导作用，有效避免学生形成定势思想，做好对学生的思想指导。这就要求教师可以充分发挥其引领功能，增进与学生间的交流与互动，在与学生交流互动的过程中，需要及时地进行引导，并且做好学生问题和疑惑的收集工作，积极组织学生开展学习的反思、思维的反思活动，使得学生能够在反思过程中逐渐培养自身的批判性思维能力，并进行合理的设计，提高对学生的思想影响与指导，以提高学生的高阶思维能力。

（三）做好教学指导，提升思维品质

在学生高阶思维能力培养的过程中，教师需要切实地做好教学指导工作，需要结合学生高阶思维能力培养的实际情况，循序渐进地提高学生高阶思维的品质，使得学生的高阶思维能力也能够获得深入的发展，以此来深化学生个人能力以及专业素养。在具体的高中生物教学实践中，教师需要结合具体的教学内容引导学生进行思考，需要让学生在学习的过程中能够逐渐形成知识的分析、概括以及转化能力。通过学生自身的学习以及教师的启发，来不断地深化学生思维的练习，来帮助学生逐渐养成良好的思维习惯，从而全方位提高了学生思维能力。因此，在生物“核苷酸”的顺序教学中，教师能够通过信息技术向学生们呈现生物核苷酸顺序的生成过程，把生物核苷酸的排列次序和遗传信息更有效地连接起来，以此来帮助学生在知识的学习中获得更丰富的体验和认知，同时，学生对生物DNA 的知识以及特点等内容都能够获得更加深入和直观的了解，促进学生高阶思维能力的不断发展。

（四）利用生物实验提升学生的高阶思维能力

生物教学实验可以帮助学生在动手实践中，培养高阶思维能力。而高中生物的实验教学经验是独立于课堂而产生的，这也是对高中生物课堂教学经验的一个合理弥补。就高中的生物课程而言，仅仅掌握课堂知识是不足的，而高中生物的课堂知识却生动而有趣，所以，通过带有操作性的学生实践教学可以使高中学生自己动手去检验课堂上的知识点，从而巩固掌握。另外很多学校的学生对相关学科也都要求在教学活动中积极开展实践，通过高中时期的学生实验教学就可以使高中学生更加了解相关的实验，为后期的学习以及高阶思维的培养提升奠定下坚实的基础。高中生物的实验教学，还可以潜移默化地影响学生的综合发展。

另一方面，高中学生借助生物实践课程也可以提高自身的动脑水平。由于高中学生大部分时间都耗费在书本知识的学习与记忆中，很少有时间自己动笔进行生物知识的实践探索，也没有为学生提供实际动手操作的机会条件。因此高中生物实践课程也给高中学生创造了大量动手实践的时间，也有助于培养高中学生的科学思维能力，从而有效提高生物技术水平和科学素养。另外，生物实践课程还可以在一定程度上调动高中学生的生物学习兴趣。不同于其他课程，生物实际为高中学生探究人自身的奥妙以及自然界生物的神奇现象等问题提供了途径，借助多种多样的生物实践活动，更多的高中学生会对生物这门课程产生浓厚的兴趣。正所谓兴趣才是最好的教师，当一位高中学生对一个课程形成了强烈的兴趣，那么就会耗费更多的时间在这门课程的学习和认知探讨上。而从这一角度来看，调动整个高中的生物与学习激情也是鼓励高中学生主动学习的一个方法。另外，当一个高中学生对某种课程形成了强烈的兴趣，那么学习过程对他来说也就不仅是枯燥乏味的，而是具有趣味性的。

（五）通过激趣教学，培养学生的比较和分类能力

对比是相当普遍的一门社会科学思考方法。透过对比能够很明确地理解类比内容中彼此的特征、事实、相似点、优缺点、不足甚至一目了然等。在生物中，我们往往用对比的方式来掌握概念，在学“种群”这一章节的时候，教师先放了一个音乐《青藏高原地区》和一个视频《可可西里》，教师把藏羚羊的例子带入到本章的教学内容中，在视频之后，教师就设置了这么几个问题：目前的藏羚羊总量有哪些？将来的数量如何变动？影响总量变动的原因又有什么？怎样保护好藏羚羊？很明显地教师通过生动有趣的情境，具体而又贴近学生认知的提问很好地把种群的概念抛给了学生们，把抽象的概念具体化，为学生能力的形成进行了铺垫。然后，教师又要介绍另一种概念群体密度，同时也要对比各种群间的差异含义，同样，教师又在原先的音频后面接着放了这么一个画面：第一次给其中一百只藏羚羊耳朵上带项圈，待个体数量混合均匀后然后随机选择了其中80 只藏羚羊，出现了带项圈的藏羚羊五只，请估计该藏羚羊群体数量大概是多少？配合学生的思维活动教师跟进了一些问题：

1.如果在重捕流程中藏羚羊的标记物脱落，N 值怎么改变？

2.藏羚羊在被捕一次后很不易捕捉N值的变化吗？m 值一般比实际值偏小，N值则比实际值偏大。

3.为了让比较结果更精确，在标记分类时有什么注意事项？

在这个过程中学生的认识有了一个更具体的着落点，也在比较过程中把学生原有的认识变成了某种知识。所以，在比较的方式和分类上能够使学生的思考更为深入。

（六）设置生活情境提升学生的判断和推理能力

判断与推理能力也就是在认识了事物的本质属性以后，如果想要更进一步得出结论或者更进一步地运用到日常生活实际，这个时候就需要判断与推理能力的思考方法了，也就是在认识一个事物的本质属性以后，利用判断与推理就能够帮助理解另一个相似甚至相反事物的本质属性。例如在了解“蛋白质含量与受质浓度对酶促的作用”后由于学生对高中生物的许多抽象的知识不易于掌握也不能很好地形成彼此之间的认识系统，但是如果站在学生的视角，即将学生与学生连接，使学生通过自己去思考课本，高中生的一些抽象化理论和观点也会更加亲切和友好，学生就会易于掌握。就这个案例进行简单地说明。首先我们可以将班级五十个学生类比为酶的含量(个数)，学校门口有一堆砖头(底物)，然后学生搬运砖块，每人一次可以搬运一块，然后教师先设问，当蛋白质含量一定后反应速度随受质含量增加怎样改变？教师先让学生自己猜一猜，接着用具体的场景进行推导，班级五十个学生一起搬运砖块，校门口只有一块砖，那么速度等于1，门口有十块砖头速度是十，门口有五十块砖头速度是五十，门口有一百块砖头速度是五十，学生就迅速得出结论，即先升高后平衡，紧接着教师就在学生思想火花高涨之际抛出了第二个问题，当底物含量一定时反应速度随酶含量的升高怎样改变？这时候，学生就展开了自己判断和推论的过程，学生就模仿着教师的思维做出了这样的推论，即在教室门口放一百块砖头一个班去搬，去一个同学搬速度是1、去十个同学速度是十、去一百个速度是一百、去二百个同学速度是二百。这样做可以使多数学生所能基本掌握知识，也就有机会在实际的情境中自主拓展。

四、结语

综上所述，在高中生物教学中，生物教师应加强方法研究，结合具体的教学实际情况，为学生设计出更符合教学发展，要求以及学生个人发展要求的教学方案以及训练方案，并且通过具体的教学活动不断加强学生创新思维能力、批判性思维能力等多样化高阶思维能力的培养，让学生能够逐渐养成良好的思考习惯，帮助学生逐渐建立科学的思考能力，提高学生的思维能力与素质。