高中生物学教学中基于深度学习的批判性思维培养研究

文/张 磊

引 言

批判性思维能力是一种反复、连续、严肃地深入思考问题的思维能力，具有质疑倾向、逻辑性严密、自主性批判、相对公正性等特点，能够对深度学习的效果产生影响。在高中生物学教学中开展深度学习活动，能够为批判性思维的培养提供不同的切入点。因此，教师需要深入研究学情，把握学生的思维及认知发展规律，重点思考培养学生批判性思维的方法。

一、深度学习概述

（一）基本概念

深度学习是一种对知识进行深入理解，联系原有知识与经验，在新的学习情境中建构对新事物、新思想的认知，掌握运用所学知识解决实际问题方法的学习过程。深度学习能够让学习者成为具备独立性、批判性、创造力的人才。因此，深度学习就是伴随知识迁移、涉及高阶思维的主动学习过程。

（二）重要意义

在高中生物学教学中开展深度学习活动，能够在有限的课堂时间内，指导学生高效掌握基础知识，学习实验技能，促使学生在深度学习中主动学习，掌握新旧知识联系，形成对复杂生物学概念、知识的深层次认知[1]。深度学习可以激发学生的内在学习动机，使学生能够根据自身的学习需求，通过教师的引导，保持积极、主动的学习状态，由此营造良好的课堂教学氛围，促进教学质量提高。

二、培养批判性思维的重要性

（一）促使学生深度学习知识

批判性思维既是思维技能，也是一种倾向。培养高中生的批判性思维，能使学生勇于质疑事物和道理，激发学生深度学习的兴趣。在批判思考过程中，学生能产生通过学习、研究推翻既有论断的倾向，发展高阶思维，理解重点理论知识。批判性思维具有严密的逻辑性特点，学生在思考的过程中能将思维聚焦在逻辑的深入发展上，可以实现由浅层学习到深度学习的过渡目标。通过深度学习，学生转变了传统的思维路径，在解决学习问题并获得结论后，积累了丰富的深度学习经验。由此可知，培养高中生的批判性思维，有助于促进学生深度学习，使之消化所学重难点知识，提升自己的思维品质。

（二）提升逻辑思维能力

倾向性态度、知识、技能是批判性思维三要素。培养高中生的批判性思维，能够优化学生的思维方式，使之保持良好的学习倾向和问题探究态度，积极主动学习新知识，在解决实际问题的过程中掌握学习方法和解决问题的技巧，从而提升逻辑思维能力。基于深度学习的教学策略对学生批判性思维能力有一定的提升效果。教师在教学中要运用不同难度的问题启迪学生思维，带领学生批判地分析问题，把握解决问题的关键点，由此使学生产生一定的批判性思维倾向，在此基础上设计解决问题的方案，高效运用批判性思维解决问题。

三、高中生物学教学现状

（一）忽视深度学习引导

在新课程改革背景下，深度学习逐渐成为高中生物学教学领域的研究热点，越来越多的教师开展相关教学活动，旨在提升学生的学习效率，培养其良好的思维能力。高中生的思维能力具有很大的提升空间，而一些教师在课堂教学中，忽视了深度学习引导的重要性，未能结合学生的实际需求展开教学，导致大部分学生的深度学习信心不足。同时，长期的应试教育也使学生的个性发展受到影响，其深度学习欲望也随之减退。

（二）思维培养方式单一

思维培养是高中生物学教学的重点目标之一，教师应着眼于学生的未来学习与发展，开展不同形式的思维培养活动，有效提升学生的思维品质。但一些教师所采取的思维培养方式比较单一，导致学生的批判性思维能力没有显著提升，很难脱离教师的帮助来辩证地思考生物学相关问题。单一的思维培养方式不仅会影响学生的思维发展，还不利于学生的学习质量提升。

四、深度学习下的批判性思维培养策略

（一）利用问题导学，引导学生独立自主地思考

利用问题导学，带领学生主动挖掘问题的深层次根源，可以引导学生独立自主地进行思考，由此把握解决问题的关键点，促进学生批判性思维能力的发展[2]。高中生物学教师应立足深度学习，设计能够引发学生批判性思维的问题，调动学生的知识学习与问题探究积极性，有效提高学生的批判性思维能力。

在新人教版高中生物学（教材版本下同）必修1《分子与细胞》中，“细胞的多样性和统一性”一课主要包括三方面内容：细胞观察、原核细胞和真核细胞的区分及细胞学说过程分析。教师应秉持“观察、实证”的教学理念，指导学生运用显微镜观察细胞，在深度学习中认识细胞的形态、结构，使学生对细胞的感性认识变为理性认知。首先，教师可以利用问题“动植物细胞的结构一样吗”，引导学生辩证分析细胞结构，这样不仅能够帮助学生弥补对细胞微观结构认识的不足，还可以培养学生独立自主思考的良好习惯。然后，教师根据学生的回答，引导学生从细胞核入手进行观察、比较、分析，渗透光学显微镜的使用技巧，让学生加深对原核细胞的认识，同时掌握操作实验器具进行深度学习的方法。学生通过一系列比较，可以建构对细胞多样性的批判性认识。教师此时要利用问题“真核细胞、原核细胞有哪些相似之处”，引导学生进行深度学习，使之在建立细胞多样性概念的基础上，懂得真核细胞与原核细胞的细胞膜、细胞质等相似，明白细胞的统一性特点。最后，教师可以围绕细胞学说的问题，引导学生思考科技发展对生物科学发展的影响，使之根据自己整理的科学史料，理解细胞的多样性与统一性，懂得细胞学说的建立是一个批判继承的过程，将新知识充分内化，形成良好的批判性思维[3]。

（二）深度加工信息，引导学生批判性地建构概念

教师可以在教学中引导学生自主发现核心概念之间的联系，据此有序、系统地整合知识，深度加工相关信息，促进学生的深度学习，让学生建构生物学概念体系，实现批判性思维能力发展。

在必修2《遗传与进化》中，“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”一课围绕孟德尔对“豌豆杂交”的实验探索过程，系统介绍了实验方法和现象。教师可以层层深入地加工信息，带领学生在分析和理解的过程中，建构知识框架，根据孟德尔的推理对实验解释、遗传规律进行批判理解。首先，教师要以“问题探讨”的形式，引导学生分析“龙生龙，凤生凤”背后的生物遗传现象，深度加工相关遗传信息，巧妙引出豌豆遗传实验，激发学生的学习兴趣和批判思考热情。然后，教师要解释运用豌豆做遗传实验更容易取得成功的原因，使学生能够理解豌豆的结构特点，明白豌豆自花传粉、闭花受粉，花朵较大，易于进行人工杂交，具有稳定遗传、易于区分、统计便利的特点。在此基础上，教师可以将孟德尔的“一对相对性状的杂交实验”设计理念进行加工，利用挂图让学生进行批判思考，建构显性性状、隐性性状、性状分离的概念。待学生能够理解相关概念并自主进行阐述后，教师再解释“分离现象”，引导学生批判性地分析“孟德尔解释子一代只出现显性性状”的原因，引出“纯合子”和“杂合子”的概念，引导学生批判性地进行理解，使之能够自主归纳“分离定律”，在推理判断中形成良好的思维习惯。最后，教师应将耗时较多的概念综述环节转变为学生自主交流活动，引导学生在深度学习中加工相关实验信息，践行“以生为本”理念，让学生在交流中建构核心生物学概念，助力其核心概念体系的形成。

（三）创设真实情境，引导学生积极体验

情境教学法能够营造良好的深度学习氛围，学生在真实情境中也能够获得良好的情感体验，提升批判性思维能力。高中生物学教师需要结合实际教学内容创设情境，在学生积极体验的过程中寻找培养其批判性思维的合适契机，引导学生在情境中感受实验的乐趣，激发学生批判性思维倾向中的求知欲，让深度学习活动成为培养学生批判性思维的优质载体[4]。

在选择性必修1《稳态与调节》中，“内环境的稳态”一课要求学生理解内环境，懂得人体内环境中的细胞物质交换过程，对内环境稳态的概念及意义进行深入了解。教师可以围绕内环境创设真实教学情境，利用生动图文资料指导学生批判性地进行学习和实验，使之能够积极动手体验，感受做实验的乐趣，促进批判性思维能力的发展。首先，教师要利用思维导图揭示血浆、组织液、淋巴之间的关系，让学生自主分析内环境中的“淋巴循环”，利用真实情境的优势，让学生理解内环境的概念、组成、关系。然后，教师可以围绕“稳态”创设情境，利用生产示意图引发学生对“物质交换”的关注，随后介绍与新陈代谢直接相关的人体循环、呼吸、消化、泌尿系统，出示对应的“物质交换示意图”，利用真实情境，引导学生批判建构“稳态”概念。在此基础上，教师联系学生的日常饮食，鼓励学生结合饮食感受，进行“模拟生物体维持pH 的稳定”实验，让学生通过比较自来水、缓冲液、肝匀浆在加入酸或碱后的pH 值变化，推测生物体维持pH 值稳定的方法。教师则利用实验流程图指导学生在实验中正确操作，使学生对稳态调节机制有深入的认识。最后，教师结合学生的实验结果进行总结，表扬学生在深度学习过程中的积极态度和批判性思维倾向，让学生感受生物学实验的乐趣，充分理解“稳态”的概念及意义。

（四）渗透学习方法，引导学生进行自我反思

深度学习可以促进学生的综合素质发展，有助于引导学生积极主动进行反思，由此培养学生良好的批判性思维意识。高中生物学教师应科学地渗透学习方法，引导学生在深度学习中深入理解所学的生物学知识，加深对复杂概念的理解。同时，教师还要鼓励学生进行自主评价，反思整个学习活动，从而对自己的学习结果进行客观了解，为批判性思维发展提供良好基础，养成良好的深度学习习惯。

在选择性必修2《生物与环境》中，“生态系统的结构”一课主要包括生态系统的组成部分、四种组分的功能及关系，需要学生掌握区分不同生态系统组成成分的技巧，通过构建生态系统的结构模型，提高思维能力与想象力。首先，教师以池塘生态系统为例，引导学生分析生态系统中的无机环境要素和生物，由此引发学生对生态系统组成成分的思考，为对学生批判性思维培养提供切入点。然后，教师要根据学生的回答，列举不同成分，引导学生从功能的角度对上述成分进行区分，使之能够自行反思学习过程，建构对生态系统组成成分的认知，形成批判性思维。教师可以用图解的形式介绍生态系统中各个成分之间存在的联系，展示“四川卧龙自然保护区”相关图片，让学生运用所学知识介绍对应的生态系统，加深对“非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者”四种组分联系的认识，掌握学习生物学基础知识的方法，助力学生批判性思维的发展。最后，教师向学生提供深度学习反思表，要求学生将课前预习、课中学习、课后反思等相关信息填入表中，使之了解自己对新知识的掌握程度，认识到学习反思的重要性。

结 语

综上所述，学生可以借助批判性思维建构核心概念，在独立自主思考中形成高阶思维，积极主动进行实验，获得良好的批判性探究情感体验，形成对生物学知识的深刻认识，在不断反思中促进思维品质提升。由此可见，培养高中生的批判性思维，对学生的深度学习和未来发展具有深远影响。教师应着眼于学生的可持续发展，在深度学习活动各个环节中渗透批判性思维培养活动，助力学生保持良好的思维状态投入学习中，从而具备适应时代、社会发展的关键能力与必备品格。