浅谈思维型教学理论在高中生物教学中的应用

浅谈思维型教学理论在高中生物教学中的应用

姚艳玲

周至中学 

内容概要：本文解读了思维型教学的内涵，结合教学案例“遗传信息的转录”阐述了在高中生物教学中应用思维型教学的原理和要素发展学生思维的基本途径，为一线教师提供参考。

关键词：思维型教学高中生物学转录

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出“核心素养为宗旨”，思维型教学理论认为核心素养的核心是思维，所有核心素养的形成必须通过学生积极主动的思维来完成，发展学生的学习能力、思维能力和创新能力是提升基础素养的质量和应用素养的水平的必然途径。[1]因此，在高中生物学实施思维型教学具有重要的现实意义。

一、思维型教学的内涵

思维型教学理论认为教学的本质是思维，思维活动是课堂教学中师生的核心活动。要促进学生积极主动地思维，培养以思维为核心的核心素养，要遵循五个基本原理：动机激发、认知冲突、自主建构、自我监控和应用迁移，要包含六个基本要素：创设情境、提出问题、自主探究、合作交流、总结反思和应用迁移。[1]

二、思维型教学理论的实践应用

笔者依据思维型教学理论采取“情境激发学习动机、问题引发认知冲突、任务驱动自主建构、总结反思完善体系、解决问题迁移应用”的基本路径，使知识的建构过程融入真实情境，促进学生积极思考，培养学生思维的严谨性、深刻性和发散性。下面以人教版高中生物学必修2“遗传信息的转录”为例对思维型教学理论的应用进行探讨。

1.创设情境，激发学习动机

学习动机是推动学生主动学习和积极思维的动力，是思维型教学能否发生的前提。情境是思维型教学的支架，教师可以通过精心创设情境，激发学生的内在学习动机，引起积极思维。好的情境有以下特征：（1）情境内容指向素养目标、紧扣教学内容、突出重难点。（2）引起积极情绪，激发内在动机。（3）适合学生水平，引起认知冲突。（4）来源于真实生活，促进学生迁移应用。（5）贯穿整节课或整个单元，将学生的思维活动串联起来。本节课基于学生注射新冠疫苗的生活经验，以“中国研发全球首个获批使用的新冠重组蛋白疫苗”创设情境，依托情境提出问题、设计学习任务，教学各环节紧密围绕情境展开，从而激发学生的学习动机，促进学生思维由低级向高级进阶。

2.提出问题，引起认知冲突

认知冲突能激发学生主动思考和建构，促进有意义学习的发生，是思维型教学发生的内在动力，如同火箭的助推器。认知冲突的产生需要有效的问题刺激，思维型教学要尽量避免无认知问题，减少低认知问题，增加高认知问题。在实践中，教师可以依托情境、围绕目标、系统地设计能引发学生认知冲突的问题或问题链，问题链即思维链。学生在系统解答问题的过程中能够建构知识的内在逻辑，形成严谨、全面、科学的理性思维。本节课由浅入深设计了三级问题链（见下图）。教师设计问题时要立足于知识逻辑自上而下，而课堂上则要引领学生从子问题着手自下而上逐级解决，最终实现主干问题的解决。

图1  “遗传信息的转录”问题链

3.任务驱动，促进自主建构

自主建构是指在教学活动中学生积极主动地参与学习活动，有效建构自己对所学知识的理解，包括认知建构和社会建构两方面。[2]自主建构是学生思维结构不断发展和完善的过程，是思维型教学的核心。自主建构需要在具体的有挑战性的学习任务驱动下实现，本节课基于问题链设计了对应的学习任务，通过自主探究、合作交流、展示点评等方式完成自主建构。

任务1：探究RNA是基因指导蛋白质合成的中间媒介。①史料分析：根据酵母菌细胞模式图中S蛋白基因在细胞核而蛋白质的合成场所在细胞质这一事实，猜想DNA指导蛋白质合成的可能方式。分析拉斯特、梅塞尔森等科学史资料，得出结论“基因指导蛋白质合成存在中间媒介RNA”。②比较归纳：观察并比较DNA和RNA结构简图、化学成分、基本单位，探究RNA适于做DNA信使的原因。③分析资料：分析三种RNA的结构简图、种类、含量等资料，从结构与功能相适应的角度探究哪种RNA适于做DNA的信使。

任务2：探究转录的过程。①分析史料：根据RNA的单链结构猜想转录需要哪些条件，分析施皮格尔曼的实验等科学史资料得出结论（模板、原料、酶和能量）。②模型建构：猜想转录的过程，利用磁性卡纸教具和双面胶（模拟磷酸二酯键）小组合作模拟转录过程，小组代表展示交流。③观看转录视频，完善知识结构。

任务3：列表比较转录与DNA复制，归纳转录的意义。

4.总结反思，提升自我监控

总结反思使学生将所学的新知识纳入已有的知识体系，培养学生的自我监控能力，有利于学生形成严谨、全面的思维品质。常用的总结方法有概括式总结、比较式总结、解释规律式总结和延伸式总结。本节课采用概括式总结，由学生绘制思维导图并建构“转录”这一核心概念。

5.解决问题，实现应用迁移

应用迁移是指学生将所习得的知识、方法和价值观等应用迁移到实际情境中或其他领域去解决实际问题，以培养学生的创造性思维。本节课最后回归情境，要求学生根据新冠病毒S蛋白基因的部分碱基序列写出转录的产物并画出S蛋白基因中遗传信息的传递路径，再思考“S蛋白基因携带的遗传信息传递给mRNA之后如何进一步指导新冠病毒S蛋白的合成？”为下节课做好铺垫。同时提出开放性问题“新冠病毒疫苗还可以怎么设计？”作为课后探究任务，培养学生的发散思维。

三、结语

由于思维型教学的目标指向核心素养，随着我国基础教育课程改革的推进，思维型教学越来越受重视。高中生物学实施思维型教学可遵循“教学情境是载体，问题设计是关键，任务驱动是抓手，总结反思是凝练，应用迁移是升华”的基本思路，使思维型教学成为培养学生理性思维、发展生物学科素养的有效途径。

参考文献：

[1]胡卫平《思维型教学理论及应用》[J]教育家，2018年49期.

[2]袁锦明《初中生物学课堂实施“六学六思”思维型教学的实践探索》[J]中学生物教学，2022年7期.