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基于深度学习的高中生物高阶思维能力培养的教学策略研究
摘 要:良好的思维能力可以帮助学生在学习中更好的理解和掌握相关知识,促进学生理解能力和逻辑思维能力的养成。本文围绕在高中生物教学当中,如何根据教学工作开展的实际情况和学生学习的需要,通过创新教学思想和教学方法,帮助指导学生高阶思维能力的培养,以为实际教学工作提供有益的参考。
关键词:深度学习 高中生物 高阶思维能力 策略
在教育理念持续革新、教育模式不断演进的当下,培育学生的高阶思维能力已然成为教育事业的核心目标之一。高中生物学科凭借其独特的逻辑性与高度的抽象性,在学生思维能力的提升进程中扮演着举足轻重的角色。深度学习这一先进理念,着重强调学生对知识进行深度理解、展开批判性思考以及实现知识的灵活迁移应用,这与培养高阶思维能力的目标可谓不谋而合。将深度学习理念巧妙引入高中生物教学活动,积极探寻行之有效的教学策略,不仅能够极大地激发学生对生物学科的学习兴趣,显著提升其思维品质,更能为学生未来的学术深造、职业发展以及终身学习奠定坚实稳固的基础。
一、深度学习在培养学生高阶思维能力方面的作用
深度学习是一种主动且富有探究精神的学习范式。在此过程中,学生绝非仅仅满足于机械记忆知识,而是将重点置于对知识的透彻理解、自主构建以及灵活应用之上。学生在深度学习时,会主动将新接触的知识与自身已有的知识体系建立起有机联系,借助批判性思维对知识展开深入分析、系统综合以及客观评价,最终达成知识的内化吸收与迁移运用。高阶思维能力涵盖了分析、评价、创造等一系列处于较高层次的认知能力。在高中生物学习实践中,学生若能对生物现象展开抽丝剥茧般的深入分析,精准挖掘出其背后隐藏的生物原理;能够对生物模型和理论进行理性评判,准确判断其合理性与局限性;能够运用所学知识,创新性地开辟新的解题思路,或者独立自主地设计生物实验以验证自身假设,这些都充分彰显了学生具备高阶思维能力深度学习是培养高阶思维能力的关键路径。通过深度学习,学生在对生物知识进行深度加工的过程中,不断锻炼和提升分析、评价、创造等高阶思维能力。而高阶思维能力的发展又能进一步促进学生更高效地进行深度学习,二者相互促进,共同推动学生在生物学科学习中的成长与进步。例如,学生在深度学习光合作用的过程中,通过分析不同科学家的实验,评价实验设计的优缺点,创造出自己对光合作用影响因素的探究方案,这一过程不仅加深了对光合作用知识的理解,也提升了高阶思维能力。反之,高阶思维能力的提升又有助于学生更好地理解和掌握后续更为复杂的生物知识,如基因工程、细胞工程等内容。
二、高中生物教学的现状
1.传统教学模式主导。当前,部分高中生物课堂依旧被传统的讲授式教学模式所主导。在这样的课堂中,教师占据绝对的主导地位,在讲台上滔滔不绝地讲解知识,学生则只能被动地坐在座位上听讲、记笔记。这种教学模式过于侧重知识的单向传递,严重忽视了对学生思维能力的培养。学生在课堂上缺乏主动思考的空间,更鲜有探究知识的机会,使得深度学习难以真正落地生根。例如,在讲解生物概念时,教师往往只是简单地阐述概念的定义,列举几个常见的例子,学生被动接受这些信息,很少有机会去思考概念的本质以及其在不同情境下的应用,导致对知识的理解浮于表面,无法深入掌握。
2.知识讲解的系统性需要进一步提升。在一些高中生物教学活动中,生物知识被人为地分割成一个个零散的知识点进行孤立讲解,学生未能构建起完整、系统的知识体系。这就使得学生在面对综合性较强的生物问题时,常常陷入不知所措的困境,难以将所学的零散知识进行有效整合与灵活运用,进而严重制约了高阶思维能力的发展。
3.课程教学与实际生活存在脱节。生物知识本质上源于丰富多彩的生活实践,但在实际教学过程中,部分教师未能充分意识到这一点,未能将生物知识与现实生活紧密相连。学生缺乏在真实生活情境中应用生物知识的机会,这使得他们难以真切体会到生物知识的实际价值与重要意义,同样不利于高阶思维能力的培育。
三、基于深度学习的高中生物高阶思维能力培养教学策略
1.创设真实情境。生物这门课程很多内容与实际生活有关,教师在教学中应大量引入生活中的生物实例,如农作物的种植、动物的养殖、人体健康问题等。例如,在讲解植物的矿质营养时,以农作物施肥为例,让学生思考不同肥料对农作物生长的影响,以及如何根据土壤肥力和作物需求合理施肥。通过这样的实例,学生能够深刻感受到生物知识与生活的紧密联系,激发学习兴趣,促使他们主动思考,深入探究生物原理。
2.科学组织实验操作。通过实验,学生能够直观地观察生物现象,引发认知冲突,从而深入思考问题。例如,在探究酶的特性实验中,教师让学生自己动手操作,观察不同温度、pH 条件下酶的活性变化。学生在实验过程中会主动思考为什么酶的活性会受到温度和 pH 的影响,如何通过实验设计来验证酶的高效性和专一性等问题,从而激发深度学习和高阶思维。
3.科学设计问题方式。在教学过程中,教师应依据具体的教学内容,精心设计一系列具有递进关系的问题,以此引导学生逐步深入思考生物问题。例如,在学习减数分裂时,先提出 “减数分裂的过程与有丝分裂有何区别?” 让学生通过观察细胞分裂图像、对比染色体行为等方式进行分析。接着问 “减数分裂过程中染色体数目和 DNA 含量是如何变化的?” 引导学生进行理论分析和数据推导。最后问 “减数分裂与生物遗传和变异有什么关系?” 促使学生将所学知识进行迁移应用,与遗传定律等知识建立联系。通过这样的递进式问题,引导学生进行深度学习,培养分析和解决问题的能力。
四、结语
基于深度学习的教学策略在高中生物高阶思维能力培养中具有显著的应用价值。通过创设真实情境、问题驱动教学、开展项目式学习和组织小组合作探究等策略,能够激发学生的学习兴趣,引导学生进行深度思考,提升学生的综合能力和高阶思维能力。
参考文献:
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