深度學(xué)習(xí)視域下高中生物學(xué)教學(xué)實踐探究

【摘要】深度學(xué)習(xí)強調(diào)對知識的理解、遷移及對真實問題的解決。在高中生物學(xué)課堂中落實深度學(xué)習(xí)，是促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的有效途徑。在分析深度學(xué)習(xí)特征的基礎(chǔ)上，從感知和引入、體驗形成、理解深化、遷移和運用、評價和反思等階段探討深度學(xué)習(xí)視域下高中生物學(xué)教學(xué)實踐策略，旨在為教師進行教學(xué)設(shè)計提供參考。【關(guān)鍵詞】高中生物學(xué)；深度學(xué)習(xí)；問題《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》提出：“學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。”在這樣的背景下，高中生物學(xué)教學(xué)期間，教師要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)方法，倡導(dǎo)學(xué)生自主實踐、合作探究，為學(xué)生構(gòu)建廣闊的學(xué)習(xí)空間，驅(qū)動學(xué)生在開放的學(xué)習(xí)環(huán)境下實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標，發(fā)展自身核心素養(yǎng)。一、深度學(xué)習(xí)特征為更好地設(shè)計高中生物學(xué)教學(xué)實踐策略，教師需要理解并掌握深度學(xué)習(xí)的具體概念，明確怎樣的學(xué)習(xí)才被稱為“深度學(xué)習(xí)”。深度學(xué)習(xí)注重學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主體地位，需要他們在教師的引導(dǎo)下主動參與問題解決、合作探究等活動，經(jīng)歷質(zhì)疑、猜想、交流等真實的學(xué)習(xí)過程，并從中獲得發(fā)展。區(qū)別于傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，深度學(xué)習(xí)具有“活動與體驗”的特征。深度學(xué)習(xí)期間，學(xué)生將全身心地感受和體驗學(xué)習(xí)活動。學(xué)者王靖指出：“深度學(xué)習(xí)是一種知識獲取和理解學(xué)習(xí)的模式，其核心在于深度思考和深度理解。”［1］這說明學(xué)生在課堂的深度學(xué)習(xí)中需要對學(xué)習(xí)對象進行深度的加工，以簡馭繁，抓住知識的本質(zhì)屬性以及知識之間的內(nèi)在聯(lián)系進行推導(dǎo)，進而為實現(xiàn)遷移與運用奠定堅實基礎(chǔ)。學(xué)者葛啟鑫認為：“深度學(xué)習(xí)的實質(zhì)是發(fā)展高階思維?！保?］這體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)的“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”的特征，也說明該方式需要學(xué)生通過學(xué)習(xí)實現(xiàn)經(jīng)驗與知識的相互轉(zhuǎn)化。同時，深度學(xué)習(xí)注重將想法與以往的知識和經(jīng)驗相聯(lián)系，能讓學(xué)生產(chǎn)生主動參與學(xué)習(xí)活動的興趣。由此可見，在深度學(xué)習(xí)中，學(xué)生不僅需要了解知識內(nèi)涵，還要形成結(jié)構(gòu)化思維，能夠根據(jù)知識的本質(zhì)建立知識體系。二、深度學(xué)習(xí)視域下高中生物學(xué)教學(xué)實踐策略深度學(xué)習(xí)力求以學(xué)生為中心。在高中生物學(xué)教學(xué)中采用深度學(xué)習(xí)理念來進行教學(xué)內(nèi)容與方法革新，可以激發(fā)學(xué)生探索欲、求知欲，促進其獨立思考與自主實踐。下面，筆者將結(jié)合實際教學(xué)案例說明具體實施方法，以供廣大教師參考。（一）感知和引入階段—構(gòu)建情境，營造深度學(xué)習(xí)氛圍深度學(xué)習(xí)的開展需要真實的情境［3］。教師需要思考如何設(shè)計情境才能營造深度學(xué)習(xí)氛圍，引發(fā)學(xué)生的思考，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，幫助學(xué)生在探索期間實現(xiàn)認知、情感與行為方面的發(fā)展。教師可以借助信息技術(shù)手段，構(gòu)建真實情境，建立學(xué)科知識與實際生活的聯(lián)系，驅(qū)動學(xué)生在獨立思考、合作探究中解決問題。在探究問題的過程中，學(xué)生需要形成對知識的感知以及良好的科學(xué)探究意識，讓深度學(xué)習(xí)發(fā)生。以人教版必修2“基因表達與性狀的關(guān)系”為例，通過對本課知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要理解細胞分化的本質(zhì)和表觀遺傳現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，并能簡述基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系。在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，為吸引學(xué)生注意力，教師可以向?qū)W生展示水毛茛的圖片，基于情境展開對話，引導(dǎo)學(xué)生對圖片進行觀察，并回答同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉為什么會呈現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)，兩種葉形的差異可能是由什么因素引起的，自己在生活中是否也遇見過類似的情況。這樣能夠幫助他們在回顧生物體性狀知識的同時，對基因表達與性狀的相關(guān)內(nèi)容進行質(zhì)疑。之后，講解理論知識期間，教師還可以利用“孟德爾研究圓粒豌豆與皺粒豌豆”這一事件創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生探究如何從基因表達的層面，用遺傳因子相關(guān)理論對豌豆的相對性狀做出解釋。這樣，學(xué)生能通過對實例的研究、分析得到重要結(jié)論：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。利用情境創(chuàng)設(shè)的方式進行導(dǎo)入，能夠給學(xué)生帶來積極的情感體驗，幫助學(xué)生在探索中逐步達成深度學(xué)習(xí)目標，順利解決問題，為后續(xù)教學(xué)活動的有序進行奠定基礎(chǔ)。（二）體驗形成階段—聯(lián)系活動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣深度學(xué)習(xí)離不開學(xué)生的切身體驗。在課堂中，教師需要在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，為學(xué)生創(chuàng)造體驗的機會，引導(dǎo)學(xué)生圍繞生物學(xué)現(xiàn)象主動進行思考，在動手操作的過程中提高認知水平。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與內(nèi)驅(qū)力將得到充分激發(fā)。學(xué)生結(jié)合現(xiàn)有認知經(jīng)驗自主建構(gòu)概念性知識，能培養(yǎng)科學(xué)探究精神。值得關(guān)注的是，教師在活動中要扮演引導(dǎo)者的角色，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)指明方向，避免學(xué)生陷入淺層學(xué)習(xí)的僵局。以人教版選擇性必修1“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)”為例，本課的核心概念為“人體健康與內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)”。教學(xué)期間，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可以設(shè)計“模擬生物體維持pH的穩(wěn)定”主題活動，并引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位積極參與其中。在活動前，教師可以先向?qū)W生介紹本次活動需要使用的材料用具，并講解本次活動的目的要求，即比較自來水、緩沖液以及肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化并以此推測生物體是如何維持pH穩(wěn)定的；再啟發(fā)各組成員結(jié)合教材中提示的內(nèi)容，按步驟參與實踐。在活動過程中，教師要時刻關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)并指出其在操作中存在的問題，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗探究習(xí)慣。同時，教師可以根據(jù)各組成員的操作情況提供引導(dǎo)，讓他們回答緩沖液的pH變化為什么與自來水不同，加入HCl后pH發(fā)生了什么變化。這樣，在教師的啟發(fā)與引導(dǎo)下，學(xué)生聯(lián)系實驗現(xiàn)象進行思考，能更好地對生物體維持pH穩(wěn)定的機制做出詮釋，加深對重點知識的了解?；趯W(xué)生認知情況設(shè)計活動，能引導(dǎo)學(xué)生在體驗中積極思考，習(xí)得認知技能，在提高參與度的同時，發(fā)展科學(xué)探究能力與動手實踐能力，提升核心素養(yǎng)。（三）理解深化階段—設(shè)計問題，促進高階思維發(fā)展深度學(xué)習(xí)強調(diào)對知識進行梳理與建構(gòu)［4］。為了幫助學(xué)生形成完整的知識網(wǎng)絡(luò)，教師可以采用問題設(shè)計的方式，將知識轉(zhuǎn)化成實際問題，驅(qū)動學(xué)生主動解決，將生物學(xué)概念與實際生活聯(lián)系起來。這樣，在更具開放性的自主空間中，學(xué)生的思維將更加活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量也將得到提升。以人教版必修1“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”為例，本課包括“捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)”以及“光合作用的原理和應(yīng)用”兩個部分。在導(dǎo)入階段，教師可以借助“部分植物工廠中的植物需要依靠LED燈等人工光源進行光照”這一生活事件設(shè)計以下問題：靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？人工光源中常見的是紅色、藍色和白色的光源，為什么沒有綠色的光源？這兩個難度相對較低的問題有助于學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，為了幫助學(xué)生理解光合作用的概念，教師可以根據(jù)本課的知識結(jié)構(gòu)，繼續(xù)提出問題，如：光合作用的原料、場所、產(chǎn)物分別是什么？開展深度學(xué)習(xí)期間，學(xué)生需要掌握靈活運用多種方法解決問題的技巧。在完成教學(xué)任務(wù)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系所學(xué)知識解釋為什么不同的色素分子的吸收光譜不同，這對于生命活動的意義是什么，從而增強學(xué)生的社會責(zé)任感。問題的巧妙設(shè)計能夠發(fā)展學(xué)生的高階思維，幫助他們加深對知識的印象，有理有據(jù)地做出假設(shè)，有條不紊地解決問題，從而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標。（四）遷移和運用階段—安排項目，給予學(xué)生探索空間基于深度學(xué)習(xí)的要求，教師在教學(xué)期間需要為學(xué)生構(gòu)建自主學(xué)習(xí)空間，指導(dǎo)學(xué)生采用項目式學(xué)習(xí)的方式，在小組內(nèi)開展合作、參與實踐，結(jié)合所學(xué)知識完成項目任務(wù)。這樣，學(xué)生能夠理解知識的本質(zhì)與內(nèi)涵，真正成為學(xué)習(xí)活動的主體并在參與中形成良好的合作意識。以人教版選擇性必修2“人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響”為例，通過對全球人口增長及生態(tài)足跡事實的分析，說明人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響，以及環(huán)境問題與個人生活習(xí)慣等方面的關(guān)系，是本課的重點教學(xué)目標?；诖耍處熆梢試@“環(huán)境保護”這一主題設(shè)計項目，指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位調(diào)查當(dāng)?shù)丨h(huán)境狀況并提出保護環(huán)境的建議或行動計劃，要求各組成員積極參與討論，分析本地區(qū)存在哪些環(huán)境問題（如湖泊水質(zhì)、空氣質(zhì)量、居民生活垃圾等方面的問題），這些環(huán)境問題是否已經(jīng)影響人們的生活，并聯(lián)系所學(xué)知識給出對策，在班級內(nèi)進行分享。在項目活動前期準備中，各組成員要明確擬調(diào)查的環(huán)境問題，再根據(jù)該問題確定分工，通過查閱相關(guān)資料或請教專家等方式提出切實可行的環(huán)保建議或行動計劃。通過項目的驅(qū)動，學(xué)生能夠順利實現(xiàn)學(xué)科知識的內(nèi)化、遷移，在合作討論、解決問題的過程中拓寬視野，將知識更好地運用于實際生活。（五）評價和反思階段—群策群力，鞏固深度學(xué)習(xí)成果評價是促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)之一［5］。組織多元評價期間，教師需要將教師評價與學(xué)生自主評價相結(jié)合，對學(xué)生在各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、深度學(xué)習(xí)情況、核心素養(yǎng)目標達成情況進行分析。為確保深度學(xué)習(xí)的落實，在學(xué)生進行自主評價時，教師可以向?qū)W生提供評價量表，指導(dǎo)學(xué)生對照表格信息分析自己對知識的掌握程度等，以批判、發(fā)展的眼光審視自我，在了解不足的同時，及時調(diào)整學(xué)習(xí)方法，糾正不良的學(xué)習(xí)行為，鞏固深度學(xué)習(xí)成果。以人教版必修2“基因突變和基因重組”為例，通過對本課知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生大都已經(jīng)樹立進化與適應(yīng)觀，理解基因突變、基因重組與生物進化之間的關(guān)系。因此，教師在評價期間，從學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)生活動以及核心素養(yǎng)發(fā)展這三個方面做出評價，判斷學(xué)生是否達成了深度學(xué)習(xí)目標。具體來說，教師分析學(xué)生是否能理解基因突變的概念，主動探究基因突變的原因，增強社會責(zé)任感。學(xué)生則根據(jù)教師的評語與意見，對自己的學(xué)習(xí)成果以及學(xué)習(xí)行為進行分析，判斷自己是否能主動參與到本次學(xué)習(xí)活動當(dāng)中，順利完成本次學(xué)習(xí)活動中的任務(wù)，是否能積極與小組成員進行合作，討論問題并積累合作經(jīng)驗，是否能深刻認識到生物學(xué)學(xué)習(xí)與現(xiàn)代社會之間的密切聯(lián)系，并對存在的相關(guān)問題及時進行解決。這樣，結(jié)合多元化的評價，師生雙方