基于高階思維培養(yǎng)的高中生物教學(xué)設(shè)計(jì)

陳文智

摘要：中學(xué)生物學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)提出：科學(xué)素養(yǎng)是指公眾對(duì)科學(xué)所了解的程度。本文從教學(xué)著手，運(yùn)用不同的手段和途徑在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)生思維，推動(dòng)學(xué)生能力素質(zhì)，有助于把低階的機(jī)械被動(dòng)的思維轉(zhuǎn)化為高階的統(tǒng)攝辯證的思維。給在生物的教學(xué)設(shè)計(jì)方案中滲透思維的培養(yǎng)提供了方案。

關(guān)鍵詞：高階思維;高中生物;教學(xué)設(shè)計(jì)

前言：本實(shí)驗(yàn)的目的通過(guò)不同體例研究切實(shí)可行教學(xué)設(shè)計(jì)，能夠促進(jìn)學(xué)生思維的活躍性，促使學(xué)生思維上升與遷移，聯(lián)結(jié)與剖判能力，設(shè)計(jì)能夠驅(qū)使高階思維發(fā)展的高中生物教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、基于培養(yǎng)高階思維能力的教學(xué)流程

高階思維能力培養(yǎng)的是一種特殊的思維高層次，認(rèn)識(shí)高維度的能力鍛煉，對(duì)于各方面的要求較高，教師要能夠在掌握學(xué)生心理的前提下，考慮到教師和學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)和能力等情況，同時(shí)根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容和目標(biāo)統(tǒng)籌兼顧，以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力為目標(biāo)?；诟唠A思維能力的教學(xué)設(shè)計(jì)流程如下：分析問(wèn)題與理解文段-浸入情境與斟酌思路-操作與評(píng)價(jià)-運(yùn)用與創(chuàng)新-激活學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)-整合經(jīng)驗(yàn)。

1）分析問(wèn)題與理解文段

在教學(xué)的流程中，學(xué)生首先要學(xué)會(huì)的第一項(xiàng)技能是合理去分析問(wèn)題和理解文段，教師要逐步的去引導(dǎo)學(xué)生如何全面合理的去分析推理和加深認(rèn)識(shí)，通過(guò)大量的鍛煉去讓學(xué)生增強(qiáng)概括文段大意與提煉主旨的能力。例如在學(xué)習(xí)《能量之源——光與光合作用》這節(jié)內(nèi)容時(shí)，就沒(méi)有必要針對(duì)光合作用的概念進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，因?yàn)楣夂献饔玫幕A(chǔ)知識(shí)在初中階段學(xué)生就已學(xué)習(xí)過(guò)，所以沒(méi)有必要花太多時(shí)間去討論。光合作用的過(guò)程及圖解則需要花大量的時(shí)間去合作，通過(guò)這部分內(nèi)容的合作可以提高學(xué)生處理圖像信息的能力。

2）浸入情境

學(xué)生對(duì)問(wèn)題有了初步的認(rèn)識(shí)之后，教師設(shè)定的問(wèn)題和情境要能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，激起學(xué)生的思維，促進(jìn)大腦的活躍度，從而初始學(xué)生浸入到該情境中，開(kāi)始思考問(wèn)題要解決的矛盾，并與過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)結(jié)，構(gòu)建解決問(wèn)題的初步方案，在該步驟中注意兩點(diǎn)分別是：

①激活學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);②整合經(jīng)驗(yàn)并醞釀思路。

3）操作與評(píng)價(jià)

在出現(xiàn)問(wèn)題之后，靈光一現(xiàn)的想法很多人都會(huì)有，但是想法是無(wú)法具現(xiàn)化的，要及時(shí)抓住并加以論證，在體驗(yàn)與操作的過(guò)程中得出結(jié)論做出評(píng)價(jià)，從整個(gè)問(wèn)題的深刻認(rèn)識(shí)與解決的體驗(yàn)過(guò)程獲得的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)在學(xué)生的思維中形成深刻的印象與思維的習(xí)慣，在遇到新的問(wèn)題之后，此次產(chǎn)生的經(jīng)驗(yàn)會(huì)更容易與此次解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生聯(lián)結(jié)，當(dāng)具有多次獨(dú)立有效的解決問(wèn)題體驗(yàn)之后，會(huì)在學(xué)生的大腦中形成解決問(wèn)題的思維體系，從多個(gè)角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和障礙所在，從而提高學(xué)生的思維能力。

二、基于培養(yǎng)高階思維能力的教學(xué)設(shè)計(jì)一般步驟

1）根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，選擇教學(xué)原則

在教師教學(xué)的過(guò)程中有任務(wù)有目標(biāo)，教學(xué)設(shè)計(jì)要圍繞著教學(xué)目標(biāo)來(lái)開(kāi)展，在教學(xué)的過(guò)程中要認(rèn)清教學(xué)的要求與目標(biāo)，教學(xué)設(shè)計(jì)要運(yùn)用一定的教學(xué)原則，在學(xué)生的思維中對(duì)應(yīng)內(nèi)容要達(dá)到一定程度的認(rèn)識(shí)，尤其重難點(diǎn)的教育要增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)從而加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。

2）根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇教學(xué)策略

不同的教學(xué)內(nèi)容會(huì)有不同的側(cè)重點(diǎn)，從而培養(yǎng)學(xué)生多元智能，有的側(cè)重于問(wèn)題的剖析過(guò)程，有的在于鍛煉學(xué)生實(shí)踐操作能力，有的要求理解概念之間的本質(zhì)練習(xí)等等，可以通過(guò)選擇不同的教學(xué)策略，對(duì)學(xué)生高階思維不同的能力加以培養(yǎng)與鍛煉。

3）制定培養(yǎng)高階思維的教學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)內(nèi)容的分析，和學(xué)生能力培養(yǎng)的需求制定不同的教學(xué)設(shè)計(jì)并加以實(shí)施，在教學(xué)過(guò)程中總結(jié)與反思，獲得培養(yǎng)高階思微能力合理的教學(xué)設(shè)計(jì)策略與方案，在整個(gè)過(guò)程中注重知識(shí)的體系以及思維的連貫性。

例如，在講授氨基酸的結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)小組討論，總結(jié)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

[師]氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，在生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有20種。關(guān)于氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是怎樣的，請(qǐng)同學(xué)們小組合作閱讀課本P20的思考與討論，歸納總結(jié)下列知識(shí)點(diǎn)：

（1）蛋白質(zhì)的組成元素有哪些？

（2）這四種氨基酸的結(jié)構(gòu)有什么異同？

（3）討論并總結(jié)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。

[生]我們通過(guò)對(duì)課本上給出的4種氨基酸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析得知，組成蛋白質(zhì)的元素有C、H、O、N四種。

[師]請(qǐng)大家閱讀課本，從課本上我們可以看到這四種氨基酸的確是由C、H、O、N四種元素組成的，因此，由這些氨基酸組成的蛋白質(zhì)必然含有C、H、O、N四種元素，但事實(shí)上，有些氨基酸還含有除上述四種元素以外的元素，如甲硫氨酸（課件展示甲硫氨酸的結(jié)構(gòu)式），從課件上，大家可以看出甲硫氨酸除了C、H、O、N外，還含有S元素，因此，我們可以得到一個(gè)結(jié)論，絕大部分蛋白質(zhì)是由C、H、O、N四種元素組成，但有少部分蛋白質(zhì)還含有P、S兩種元素。

[師]哪位同學(xué)來(lái)說(shuō)一下第二題的討論結(jié)果呢？

[生]這四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式中有三個(gè)部分都是一模一樣的，即都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基和一個(gè)氫原子。只有一部分不同。

[師]通過(guò)對(duì)前兩個(gè)問(wèn)題的解答，第三個(gè)問(wèn)題的答案也自然就得出了，哪個(gè)小組來(lái)回答第三個(gè)問(wèn)題呢？

[生]老師我寫(xiě)到黑板上吧。

上述教學(xué)案例是關(guān)于氨基酸結(jié)構(gòu)的討論，在此案例中教師沒(méi)有直接給出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而是將這一問(wèn)題分解為三個(gè)小問(wèn)題，然后組織學(xué)生小組合作針對(duì)這三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了討論。學(xué)生通過(guò)討論總結(jié)這三個(gè)問(wèn)題的答案，自然而然就理解了氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

4）制定檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)體系

學(xué)生的能力是一個(gè)不可量化的概念，而且不能從單一的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)中獲得結(jié)論，可以制定測(cè)試和活動(dòng)方案，對(duì)學(xué)生能力加以檢驗(yàn)，同時(shí)活動(dòng)方案會(huì)成為學(xué)生思維鍛煉的新的方式，并制定調(diào)查問(wèn)卷獲得學(xué)生對(duì)思維過(guò)程的體驗(yàn)與感受。

5）基于高階思維培養(yǎng)的生物教學(xué)設(shè)計(jì)片段

舉例發(fā)現(xiàn)，引入主題。如以教室里放在窗邊的綠植或者教室?guī)?lái)的綠植為例，有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)教室里的這一棵綠植的葉子一側(cè)比較繁密一側(cè)比較稀疏，大部分的幼芽都會(huì)往某一個(gè)方向傾斜，談?wù)撚籽績(jī)A斜的方向是哪一個(gè)方向？

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，互動(dòng)評(píng)價(jià)。例如，根據(jù)課本的內(nèi)容極性運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸和非極性運(yùn)輸，推測(cè)出生長(zhǎng)激素的分布的點(diǎn)與規(guī)律，那么生長(zhǎng)素在植物，生長(zhǎng)激素的左右分布不同是如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證，植物的向光性是否會(huì)受植物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，可以設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證結(jié)論，學(xué)生選定探究目標(biāo)后自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并由學(xué)生之間互動(dòng)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案是否嚴(yán)謹(jǐn)并切實(shí)可行。并分析以下不同的情景下植物是否發(fā)生定向彎曲以及方向。

結(jié)語(yǔ)：在學(xué)習(xí)和生活中培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)闊、敏銳而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于生物學(xué)科問(wèn)題的正確評(píng)價(jià)與認(rèn)識(shí)，具有辨明事理與分析評(píng)判的能力，能夠做到見(jiàn)微知著，觸類旁通，在鍛煉學(xué)生思維和動(dòng)手操作能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型的思維，從而達(dá)到國(guó)家對(duì)于受教育者的期望與要求，真正的成為具有生物核心素養(yǎng)、高階思維能力的優(yōu)秀下一代。

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