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摘 要：超速前冲的社会给予人才的期望值日趋升高，而人才素养中至关重要的一个素养即为高阶思维能力。具有高阶思维能力，学生才能深度分析推理、高效答疑解惑，促进自身学习水平的提升，而且能适应百变不定的社会变化生成动态创新的思维，为未来更好地工作、生活夯实稳固根基。本文结合高阶思维能力的含义说明，从借力激趣教学、角色互换、建构生活情境、实践中质疑和求异、强化学科渗透融合等多方面阐明了培养高中生高阶思维的路径。
关键词：生物教学;高中生;高阶思维能力
引言：较长时间的高中生物学堂中，高中生的学习潜能都受到了极大的压制，一方面学习质量无法得以提升，另一方面学生的高阶思维能力得以大程度抑制。主要体现在：学生掌握生物知识以认知、理解和硬性记忆为主要学习方式，从思维的角度，学生缺乏这种对新知獨立探究、分析、全方位思考和创新的高阶思维能力，此现象发生的症结就是忽略了高阶思维的培养，他们的思维总是呈现低阶的状态。《生物新课标》特别强调：这门学科教学的根本任务是培养学生深度思考、拓展思维、持续稳定发展的科学素养。生物课程科学素养具体包括多角度观察、深度思考、批判纠错、答疑解惑、创造拓展等综合能力，科学素养的核心便是培养高阶思维能力。同时，培养发展高阶思维能力也是生物教学的根本目标之一，必须将其作为一项艰巨任务常抓不懈。
一、高阶思维的含义说明
教育家布鲁姆及相关学者依据人们思维的深浅、难易程度，将整个思维系统自低向高细分为记忆、掌握、应用、解析、评判、创新等阶梯状模式，而解析、评判、和创新最高三阶梯的思维则称为高阶思维。笔者总结多年来多位学者观点，总结高阶思维的含义，主要指建立在较高层次认知能力、心智行为基础上的突破性创新性思维，高阶思维能力就是能找到新知识和旧知识之间的链接点，建构起新旧知识错综复杂关系的结构系统，求解答案、质疑批判、突破常规、创新拓展的深度思维能力。
二、生物教学中培养高中生高阶思维能力的路径
（一）借力激趣教学，培养学生比较、分析、归纳的能力
比较、分析、归类是建立高阶思维的重要思维能力，在生物学习过程中，将新知系统中两个对象在特征、异同点、优劣点、实质方面进行全方位比较分析，逐渐在脑海中建构起系统的知识框架结构，深化对知识点的掌握和深度思考。比如，授课“种群”一节内容时，教师首先将春运时车站拥挤的人流、疯长的水葫芦和捕杀鲸鱼等一系列图片展现给大家，并播放了细菌分裂的动画视频问大家：分析细菌怎样繁殖呢？这些都和今天所讲新课“种群数量变化”密切相关，怎样把控水葫芦快速疯长？怎样保护鲸鱼的种族数量？继而进入到新课学习中，内容丰富的图片、生动趣味的情境，贴近新知的问题为学生分析掌握种群的概念提供了前提条件，接下来为了学生能掌握另一个“种族密度”的概念，与之前的概念进行全面的比较和分析，归纳出系统的知识点，紧接着播放这样一组视频影像：选择70只梅花鹿给耳朵上钉上金属圈，等整体数量均混之后，随机选取了60只发现仅有2只，估算梅花鹿的种群数量约是多少？教师紧跟学生深化的思维，随即设置有难度的问题：假设再次抓捕中梅花鹿的金属圈脱落，N值有何变化？第二次比第一次抓捕难度更大，N值变化情况？为确保结果精确度，给动物做标记要注意什么？学生对于问题的解读逐渐形成了新的思维着落点，通过比较、分析和归纳，已有的认知结构转化为一种高阶思维能力，可以说，比较、分析、归纳使学生的思维逐渐升级。
（二）通过角色互换，学生在探究中把握事物的实质规律
对高阶思维能力进行培养，根本在于课堂主体身份的确认，师生应互换角色，将课堂交给学生，促进他们自主探究中实现知识体系的构建。整个教学全部依赖于学生为核心，实现教与学的完美合一，教师作为主导者倾力营造条件，促使学生在自主探究中把握事物的实质规律，最后生成个人独特的学习成果和学习方法。以授课“生物膜的流动镶嵌模型”为例，教师秉承学生为核心的理念，将掌控权全部赋予学生促使他们自主构建本节的知识结构，共设置三个探究活动，第一个：请同学们拿出一张纸，画一条黑线代表空气与水的交界面，线上面是空气，线下面是水。尝试着画出磷脂分子在空气-水的交界面的排布形式。并让同学到黑板上用模型模拟磷脂分子的排布。紧跟着展示视频：20世纪中期，荷兰科学家在人体红细胞膜里提取脂质，得出结论“细胞膜中的脂质分子排列为连续两层”，接下来展开第二个活动：请同学们在刚才的纸上画一个圆，代表是细胞膜，用笔画出磷脂分子在细胞膜上的分布，教师提示细胞膜应两面都处于水环境中，学生经过讨论很顺利建好模型。最后，在展示完罗伯特“三明治”模型实验、鼠人细胞融合的实验后，实施第三个活动：构建蛋白质分子的结构模型，并加深糖被、糖脂等概念的理解，使细胞膜流动镶嵌模型更完善。整堂课的结构是由逐层递进升级的三个探究活动组成，在活动的中学生自主探究、推测、建构，助力了高阶思维能力的形成。
（三）建构生活情境，培养学生批判、推理的能力
批判、推理能力指能站在科学的角度认清事物的本质，客观评论和批判那些违背规律的认知和观点，并通过多角度地推理，能更深刻掌握与其相似或对立事物的本质属性。生物课中这些抽象的概念、分子式等知识点是很难理解的掌握的，如果将其转化为具体、现实的事物实现物化效果是很理想的，那么建构起生活的情境，实现生活和思维的高度链接，从生活中取材逐渐去亲近这些抽象的概念和原理就变得更加友好、更加容易吸纳消化。当我们在讲授“酶浓度和底物浓度对酶促反应影响”一课知识时，教师蓄意营造出可观的生活情境做现场模拟演示，将班里50个学生当作酶浓度，操场上一堆砖头当作底物，学生每人每次只能搬一块砖头，教师摆出问题：酶浓度不变，随底物浓度升高反应速度有何变化？根据这个问题结合现实情境进行事物实质的推理，50个同学一起去搬砖头，如果砖头变成10，速度则为10，砖头变为50，速度即为50，那么砖头是100，速度还为50，那么学生很快推理得到结论：先升高、后平衡，在这个问题解决的基础上，学生思维达到较高点时，紧跟第二题：若底物浓度固定不变，随酶浓度增加反应速率怎样变化？学生依据第一个问题的思路进行推理，推断出合理的答案：操场有砖头100块，假如同学们去10个，速度为10，去100速度为100，去200速度仍为100，抽象的知识在学生自己的分析推理下不再晦涩难懂，更能轻松地掌握了本课的知识点，而且也推动了学生高阶思维的发展。 （四）实践中质疑、求异，培养学生创新思维
高阶思维能力其中关键的一点就是创新思维，教师应组织学生提炼出教材或其他它渠道的贴近新授内容的实验课题，在切身实践中由浅入深地思考，不遵循常规思路，大胆质疑、创新求异、多向思维，催使他们自身的创新潜能都得到充分发挥。
例如，开展“加酶洗衣粉的洗涤效果”实操活动时，教师安排学生对这个实验内容展开现场模拟，开始的时候，将沾有酱油渍的布条放在洗衣粉溶液里，用自由温控的搅拌器以同样速度搅拌一樣的时间，通过实验得到如下结果
接下来有的学生提出了这样的温度差异跨度太大，应先设置最高温度，再以20度为一个梯度逐层得出洗涤的结果，多组数据统计获得的结论说服力会更强，还有的学生提出方案，在多块布条的不同位置分别沾上油渍、奶渍、墨水等，使用多种品牌的加酶洗衣粉对多块布条的污渍进行洗涤测试，得出测试结果如下表所示：
其中以坐标轴形式进行填写，x表示横向比较中的效果等级，Y表示纵向中去除不同污渍的效果等级，用1～4标注出效果的等级，最后要求学生将实验结果与大家一起汇报分享，教师对不合理不完善之处要求学生修改，并想出更多更新的实验思路和方法，以充分焕发出学生生物学习的创新欲求。
（五）实现学科渗透融合，强化知识互通巧用的能力
高阶能力其中对于理解能力方面的要求，就是学生能思维变通、融会贯通，高度融合各方面知识巧妙解决多种问题。在生物教学中强化与其他学科的渗透融合，使学生在多个维度促进了生物知识的理解和应用，而且掌握了如何抓住学科之间相通的契合点，增强了生物知识在各学科、各领域应用的能力，促成了综合能力的生成。
例如，讲授“物质跨膜运输”知识过程中，便可以和语文学科相结合增加知识的趣味性，引入“爱莲说”中一句“莲出淤泥而不染，濯青莲而不妖”牵引着学生的思路进入到新课学习中，铺设文言文的语文开场情境作铺垫，莲花这个植物在淤泥里怎样吸收水分、营养和代谢废物的呢？这都是通过细胞膜来完成的，接下来便利用视频动画播放细胞膜的组成、结构和功能等，并设置问题：植物细胞会失水吗？什么情况下植物细胞会失水？什么情况下细胞膜会吸水呢？和语文学科的融合使生物学习变得更有乐趣。
同时，生物学习也需要借助化学的分子式来解答问题，生物原理和化学的融合以下题为例：核酸是由核苷酸链接成长链的，建构成模型后，采用以下评价给学生高阶思维能力培养提供了科学依据，图中所示分子结构式为某种核苷酸，已知分子结构式的左上角基团为碱基———腺嘌呤。仔细观察回答问题
1.该核苷酸的生物学名称是腺嘌呤核糖核苷酸
2.该核苷酸是构成哪一种核酸的原料RNA。
生物与其他学科的融合，深化了学生对抽象知识的认知思维，掌握起来更加具体深刻，对于高阶思维能力的提升大有裨益。
结束语
以往注重学科知识技能的掌握，尽管是学科教学必须完成的基本任务，却无法满足自身发展、社会前冲的双向需要。新时期更需要具有高阶思维、科学精神和大胆创新的人才，高中生物教学应将高阶思维培养渗透进每个细节和全过程中，有所针对、有所侧重采取多元化的教学设计，不断探索实践，以获得丰富的高阶能力培养的经验。
参考文献
[1]尤祖倾.多维度培养高中生物高阶思维能力[J].数理化解题研究，2019，（33）：97-98.
[2]王丹.立足高阶思维培养探索突破发展策略[J].学科教学，2019，（21）：85-86.
[3]余英.让思维跃上高阶的生物教学——以《遗传信息的携带者——核酸》一节教学为例[J].理化生教学与研究，2018，（6）：133-134.
[4]罗天来.浅谈高中生物实验教学模式如何有效开展[J].新课程（中学），2018，（9）：97-98.
作者简介：王珅（1980.10）.女，汉族，籍贯：福建宁德市，学历：大学本科，单位：福建省宁德第一中学，目前职称：中学一级，研究方向：中学生物教学与研究
关键词：生物教学;高中生;高阶思维能力
引言：较长时间的高中生物学堂中，高中生的学习潜能都受到了极大的压制，一方面学习质量无法得以提升，另一方面学生的高阶思维能力得以大程度抑制。主要体现在：学生掌握生物知识以认知、理解和硬性记忆为主要学习方式，从思维的角度，学生缺乏这种对新知獨立探究、分析、全方位思考和创新的高阶思维能力，此现象发生的症结就是忽略了高阶思维的培养，他们的思维总是呈现低阶的状态。《生物新课标》特别强调：这门学科教学的根本任务是培养学生深度思考、拓展思维、持续稳定发展的科学素养。生物课程科学素养具体包括多角度观察、深度思考、批判纠错、答疑解惑、创造拓展等综合能力，科学素养的核心便是培养高阶思维能力。同时，培养发展高阶思维能力也是生物教学的根本目标之一，必须将其作为一项艰巨任务常抓不懈。
一、高阶思维的含义说明
教育家布鲁姆及相关学者依据人们思维的深浅、难易程度，将整个思维系统自低向高细分为记忆、掌握、应用、解析、评判、创新等阶梯状模式，而解析、评判、和创新最高三阶梯的思维则称为高阶思维。笔者总结多年来多位学者观点，总结高阶思维的含义，主要指建立在较高层次认知能力、心智行为基础上的突破性创新性思维，高阶思维能力就是能找到新知识和旧知识之间的链接点，建构起新旧知识错综复杂关系的结构系统，求解答案、质疑批判、突破常规、创新拓展的深度思维能力。
二、生物教学中培养高中生高阶思维能力的路径
（一）借力激趣教学，培养学生比较、分析、归纳的能力
比较、分析、归类是建立高阶思维的重要思维能力，在生物学习过程中，将新知系统中两个对象在特征、异同点、优劣点、实质方面进行全方位比较分析，逐渐在脑海中建构起系统的知识框架结构，深化对知识点的掌握和深度思考。比如，授课“种群”一节内容时，教师首先将春运时车站拥挤的人流、疯长的水葫芦和捕杀鲸鱼等一系列图片展现给大家，并播放了细菌分裂的动画视频问大家：分析细菌怎样繁殖呢？这些都和今天所讲新课“种群数量变化”密切相关，怎样把控水葫芦快速疯长？怎样保护鲸鱼的种族数量？继而进入到新课学习中，内容丰富的图片、生动趣味的情境，贴近新知的问题为学生分析掌握种群的概念提供了前提条件，接下来为了学生能掌握另一个“种族密度”的概念，与之前的概念进行全面的比较和分析，归纳出系统的知识点，紧接着播放这样一组视频影像：选择70只梅花鹿给耳朵上钉上金属圈，等整体数量均混之后，随机选取了60只发现仅有2只，估算梅花鹿的种群数量约是多少？教师紧跟学生深化的思维，随即设置有难度的问题：假设再次抓捕中梅花鹿的金属圈脱落，N值有何变化？第二次比第一次抓捕难度更大，N值变化情况？为确保结果精确度，给动物做标记要注意什么？学生对于问题的解读逐渐形成了新的思维着落点，通过比较、分析和归纳，已有的认知结构转化为一种高阶思维能力，可以说，比较、分析、归纳使学生的思维逐渐升级。
（二）通过角色互换，学生在探究中把握事物的实质规律
对高阶思维能力进行培养，根本在于课堂主体身份的确认，师生应互换角色，将课堂交给学生，促进他们自主探究中实现知识体系的构建。整个教学全部依赖于学生为核心，实现教与学的完美合一，教师作为主导者倾力营造条件，促使学生在自主探究中把握事物的实质规律，最后生成个人独特的学习成果和学习方法。以授课“生物膜的流动镶嵌模型”为例，教师秉承学生为核心的理念，将掌控权全部赋予学生促使他们自主构建本节的知识结构，共设置三个探究活动，第一个：请同学们拿出一张纸，画一条黑线代表空气与水的交界面，线上面是空气，线下面是水。尝试着画出磷脂分子在空气-水的交界面的排布形式。并让同学到黑板上用模型模拟磷脂分子的排布。紧跟着展示视频：20世纪中期，荷兰科学家在人体红细胞膜里提取脂质，得出结论“细胞膜中的脂质分子排列为连续两层”，接下来展开第二个活动：请同学们在刚才的纸上画一个圆，代表是细胞膜，用笔画出磷脂分子在细胞膜上的分布，教师提示细胞膜应两面都处于水环境中，学生经过讨论很顺利建好模型。最后，在展示完罗伯特“三明治”模型实验、鼠人细胞融合的实验后，实施第三个活动：构建蛋白质分子的结构模型，并加深糖被、糖脂等概念的理解，使细胞膜流动镶嵌模型更完善。整堂课的结构是由逐层递进升级的三个探究活动组成，在活动的中学生自主探究、推测、建构，助力了高阶思维能力的形成。
（三）建构生活情境，培养学生批判、推理的能力
批判、推理能力指能站在科学的角度认清事物的本质，客观评论和批判那些违背规律的认知和观点，并通过多角度地推理，能更深刻掌握与其相似或对立事物的本质属性。生物课中这些抽象的概念、分子式等知识点是很难理解的掌握的，如果将其转化为具体、现实的事物实现物化效果是很理想的，那么建构起生活的情境，实现生活和思维的高度链接，从生活中取材逐渐去亲近这些抽象的概念和原理就变得更加友好、更加容易吸纳消化。当我们在讲授“酶浓度和底物浓度对酶促反应影响”一课知识时，教师蓄意营造出可观的生活情境做现场模拟演示，将班里50个学生当作酶浓度，操场上一堆砖头当作底物，学生每人每次只能搬一块砖头，教师摆出问题：酶浓度不变，随底物浓度升高反应速度有何变化？根据这个问题结合现实情境进行事物实质的推理，50个同学一起去搬砖头，如果砖头变成10，速度则为10，砖头变为50，速度即为50，那么砖头是100，速度还为50，那么学生很快推理得到结论：先升高、后平衡，在这个问题解决的基础上，学生思维达到较高点时，紧跟第二题：若底物浓度固定不变，随酶浓度增加反应速率怎样变化？学生依据第一个问题的思路进行推理，推断出合理的答案：操场有砖头100块，假如同学们去10个，速度为10，去100速度为100，去200速度仍为100，抽象的知识在学生自己的分析推理下不再晦涩难懂，更能轻松地掌握了本课的知识点，而且也推动了学生高阶思维的发展。 （四）实践中质疑、求异，培养学生创新思维
高阶思维能力其中关键的一点就是创新思维，教师应组织学生提炼出教材或其他它渠道的贴近新授内容的实验课题，在切身实践中由浅入深地思考，不遵循常规思路，大胆质疑、创新求异、多向思维，催使他们自身的创新潜能都得到充分发挥。
例如，开展“加酶洗衣粉的洗涤效果”实操活动时，教师安排学生对这个实验内容展开现场模拟，开始的时候，将沾有酱油渍的布条放在洗衣粉溶液里，用自由温控的搅拌器以同样速度搅拌一樣的时间，通过实验得到如下结果
接下来有的学生提出了这样的温度差异跨度太大，应先设置最高温度，再以20度为一个梯度逐层得出洗涤的结果，多组数据统计获得的结论说服力会更强，还有的学生提出方案，在多块布条的不同位置分别沾上油渍、奶渍、墨水等，使用多种品牌的加酶洗衣粉对多块布条的污渍进行洗涤测试，得出测试结果如下表所示：
其中以坐标轴形式进行填写，x表示横向比较中的效果等级，Y表示纵向中去除不同污渍的效果等级，用1～4标注出效果的等级，最后要求学生将实验结果与大家一起汇报分享，教师对不合理不完善之处要求学生修改，并想出更多更新的实验思路和方法，以充分焕发出学生生物学习的创新欲求。
（五）实现学科渗透融合，强化知识互通巧用的能力
高阶能力其中对于理解能力方面的要求，就是学生能思维变通、融会贯通，高度融合各方面知识巧妙解决多种问题。在生物教学中强化与其他学科的渗透融合，使学生在多个维度促进了生物知识的理解和应用，而且掌握了如何抓住学科之间相通的契合点，增强了生物知识在各学科、各领域应用的能力，促成了综合能力的生成。
例如，讲授“物质跨膜运输”知识过程中，便可以和语文学科相结合增加知识的趣味性，引入“爱莲说”中一句“莲出淤泥而不染，濯青莲而不妖”牵引着学生的思路进入到新课学习中，铺设文言文的语文开场情境作铺垫，莲花这个植物在淤泥里怎样吸收水分、营养和代谢废物的呢？这都是通过细胞膜来完成的，接下来便利用视频动画播放细胞膜的组成、结构和功能等，并设置问题：植物细胞会失水吗？什么情况下植物细胞会失水？什么情况下细胞膜会吸水呢？和语文学科的融合使生物学习变得更有乐趣。
同时，生物学习也需要借助化学的分子式来解答问题，生物原理和化学的融合以下题为例：核酸是由核苷酸链接成长链的，建构成模型后，采用以下评价给学生高阶思维能力培养提供了科学依据，图中所示分子结构式为某种核苷酸，已知分子结构式的左上角基团为碱基———腺嘌呤。仔细观察回答问题
1.该核苷酸的生物学名称是腺嘌呤核糖核苷酸
2.该核苷酸是构成哪一种核酸的原料RNA。
生物与其他学科的融合，深化了学生对抽象知识的认知思维，掌握起来更加具体深刻，对于高阶思维能力的提升大有裨益。
结束语
以往注重学科知识技能的掌握，尽管是学科教学必须完成的基本任务，却无法满足自身发展、社会前冲的双向需要。新时期更需要具有高阶思维、科学精神和大胆创新的人才，高中生物教学应将高阶思维培养渗透进每个细节和全过程中，有所针对、有所侧重采取多元化的教学设计，不断探索实践，以获得丰富的高阶能力培养的经验。
参考文献
[1]尤祖倾.多维度培养高中生物高阶思维能力[J].数理化解题研究，2019，（33）：97-98.
[2]王丹.立足高阶思维培养探索突破发展策略[J].学科教学，2019，（21）：85-86.
[3]余英.让思维跃上高阶的生物教学——以《遗传信息的携带者——核酸》一节教学为例[J].理化生教学与研究，2018，（6）：133-134.
[4]罗天来.浅谈高中生物实验教学模式如何有效开展[J].新课程（中学），2018，（9）：97-98.
作者简介：王珅（1980.10）.女，汉族，籍贯：福建宁德市，学历：大学本科，单位：福建省宁德第一中学，目前职称：中学一级，研究方向：中学生物教学与研究