基于高阶思维培养的高中生物教学设计

陈文智

摘要：中学生物学新课程标准提出：科学素养是指公众对科学所了解的程度。本文从教学着手，运用不同的手段和途径在课堂教学中培养学生的学生思维，推动学生能力素质，有助于把低阶的机械被动的思维转化为高阶的统摄辩证的思维。给在生物的教学设计方案中渗透思维的培养提供了方案。

关键词：高阶思维;高中生物;教学设计

前言：本实验的目的通过不同体例研究切实可行教学设计，能够促进学生思维的活跃性，促使学生思维上升与迁移，联结与剖判能力，设计能够驱使高阶思维发展的高中生物教学设计。

一、基于培养高阶思维能力的教学流程

高阶思维能力培养的是一种特殊的思维高层次，认识高维度的能力锻炼，对于各方面的要求较高，教师要能够在掌握学生心理的前提下，考虑到教师和学生的经验，认识和能力等情况，同时根据教学的内容和目标统筹兼顾，以培养学生的高阶思维能力为目标。基于高阶思维能力的教学设计流程如下：分析问题与理解文段-浸入情境与斟酌思路-操作与评价-运用与创新-激活学习动机-整合经验。

1）分析问题与理解文段

在教学的流程中，学生首先要学会的第一项技能是合理去分析问题和理解文段，教师要逐步的去引导学生如何全面合理的去分析推理和加深认识，通过大量的锻炼去让学生增强概括文段大意与提炼主旨的能力。例如在学习《能量之源——光与光合作用》这节内容时，就没有必要针对光合作用的概念进行合作学习，因为光合作用的基础知识在初中阶段学生就已学习过，所以没有必要花太多时间去讨论。光合作用的过程及图解则需要花大量的时间去合作，通过这部分内容的合作可以提高学生处理图像信息的能力。

2）浸入情境

学生对问题有了初步的认识之后，教师设定的问题和情境要能够激发学生的兴趣，激起学生的思维，促进大脑的活跃度，从而初始学生浸入到该情境中，开始思考问题要解决的矛盾，并与过去的经验相联结，构建解决问题的初步方案，在该步骤中注意两点分别是：

①激活学习动机;②整合经验并酝酿思路。

3）操作与评价

在出现问题之后，灵光一现的想法很多人都会有，但是想法是无法具现化的，要及时抓住并加以论证，在体验与操作的过程中得出结论做出评价，从整个问题的深刻认识与解决的体验过程获得的经验，会在学生的思维中形成深刻的印象与思维的习惯，在遇到新的问题之后，此次产生的经验会更容易与此次解决问题的经验产生联结，当具有多次独立有效的解决问题体验之后，会在学生的大脑中形成解决问题的思维体系，从多个角度发现问题和障碍所在，从而提高学生的思维能力。

二、基于培养高阶思维能力的教学设计一般步骤

1）根据教学目标，选择教学原则

在教师教学的过程中有任务有目标，教学设计要围绕着教学目标来开展，在教学的过程中要认清教学的要求与目标，教学设计要运用一定的教学原则，在学生的思维中对应内容要达到一定程度的认识，尤其重难点的教育要增强学生的体验从而加深学生的认识与经验。

2）根据教学内容，选择教学策略

不同的教学内容会有不同的侧重点，从而培养学生多元智能，有的侧重于问题的剖析过程，有的在于锻炼学生实践操作能力，有的要求理解概念之间的本质练习等等，可以通过选择不同的教学策略，对学生高阶思维不同的能力加以培养与锻炼。

3）制定培养高阶思维的教学设计

根据对内容的分析，和学生能力培养的需求制定不同的教学设计并加以实施，在教学过程中总结与反思，获得培养高阶思微能力合理的教学设计策略与方案，在整个过程中注重知识的体系以及思维的連贯性。

例如，在讲授氨基酸的结构时，通过小组讨论，总结氨基酸的结构特点。

[师]氨基酸是蛋白质的基本组成单位，在生物体内组成蛋白质的氨基酸大约有20种。关于氨基酸的结构特点是怎样的，请同学们小组合作阅读课本P20的思考与讨论，归纳总结下列知识点：

（1）蛋白质的组成元素有哪些？

（2）这四种氨基酸的结构有什么异同？

（3）讨论并总结出氨基酸的结构通式。

[生]我们通过对课本上给出的4种氨基酸的结构进行分析得知，组成蛋白质的元素有C、H、O、N四种。

[师]请大家阅读课本，从课本上我们可以看到这四种氨基酸的确是由C、H、O、N四种元素组成的，因此，由这些氨基酸组成的蛋白质必然含有C、H、O、N四种元素，但事实上，有些氨基酸还含有除上述四种元素以外的元素，如甲硫氨酸（课件展示甲硫氨酸的结构式），从课件上，大家可以看出甲硫氨酸除了C、H、O、N外，还含有S元素，因此，我们可以得到一个结论，绝大部分蛋白质是由C、H、O、N四种元素组成，但有少部分蛋白质还含有P、S两种元素。

[师]哪位同学来说一下第二题的讨论结果呢？

[生]这四种氨基酸的结构式中有三个部分都是一模一样的，即都含有一个氨基、一个羧基和一个氢原子。只有一部分不同。

[师]通过对前两个问题的解答，第三个问题的答案也自然就得出了，哪个小组来回答第三个问题呢？

[生]老师我写到黑板上吧。

上述教学案例是关于氨基酸结构的讨论，在此案例中教师没有直接给出氨基酸的结构特点，而是将这一问题分解为三个小问题，然后组织学生小组合作针对这三个问题进行了讨论。学生通过讨论总结这三个问题的答案，自然而然就理解了氨基酸的结构特点。

4）制定检验与评价体系

学生的能力是一个不可量化的概念，而且不能从单一的评判标准中获得结论，可以制定测试和活动方案，对学生能力加以检验，同时活动方案会成为学生思维锻炼的新的方式，并制定调查问卷获得学生对思维过程的体验与感受。

5）基于高阶思维培养的生物教学设计片段

举例发现，引入主题。如以教室里放在窗边的绿植或者教室带来的绿植为例，有没有发现教室里的这一棵绿植的叶子一侧比较繁密一侧比较稀疏，大部分的幼芽都会往某一个方向倾斜，谈论幼芽倾斜的方向是哪一个方向？

设计实验，互动评价。例如，根据课本的内容极性运输、主动运输和非极性运输，推测出生长激素的分布的点与规律，那么生长素在植物，生长激素的左右分布不同是如何通过实验论证，植物的向光性是否会受植物运动状态的影响，可以设计怎样的实验去验证结论，学生选定探究目标后自主设计实验方案，并由学生之间互动评价实验方案是否严谨并切实可行。并分析以下不同的情景下植物是否发生定向弯曲以及方向。

结语：在学习和生活中培养学生开阔、敏锐而严谨的思维，培养学生对于生物学科问题的正确评价与认识，具有辨明事理与分析评判的能力，能够做到见微知著，触类旁通，在锻炼学生思维和动手操作能力的同时，培养学生的创新型的思维，从而达到国家对于受教育者的期望与要求，真正的成为具有生物核心素养、高阶思维能力的优秀下一代。

参考文献：

[1]戴娟.高阶思维能力在高中生物教学中的培养与应用[J].文理导航（中旬），2021（01）：69-70.

[2]沈静丹.基于高阶思维能力培养的高中生物课堂学习任务设计方案初探——以生态系统的稳态为例[J].中学生物学，2020，36（11）：18-20.

[3]冯娇.基于高阶思维培养的高中生物教学设计[D].延安大学，2020.