吳菱++張鋒

摘 要 從生物學科的角度出發(fā)，分析生物學教學中學生深度學習的主要特征，嘗試從制定“挑戰(zhàn)性”的教學目標，創(chuàng)設(shè)批判性理解的教學情境，整合意義連結(jié)的學習內(nèi)容，關(guān)注課堂評價的積極作用四個方面探索引導學生進行有效深度學習的實踐策略。從而促進學生思維發(fā)展，提升教學成效。

關(guān)鍵詞 深度學習 生物學教學 策略

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

“深度學習”是指學生在理解的基礎(chǔ)上，將新思想和事實批判性地融入原有的認知結(jié)構(gòu)中，并遷移到新情境中，做出決策和解決問題的學習。這種學習方式力圖改變生物學課堂教學中普遍存在的問題，如以知識講授為主、教學方式表面化、應試導向等不良現(xiàn)狀，要求學生對課本知識的掌握不能僅停留在表面記憶和機械理解上，而應是基于理解的批判性學習，并發(fā)展積極主動的探究。

1 生物學教學中深度學習的主要特征

結(jié)合生物學科特點及課程性質(zhì)，生物學教學中深度學習有以下3個特征。

1.1 注重知識整合

生物學教學應以生物學科的基本概念、原理和規(guī)律為核心內(nèi)容，適當拓展相關(guān)知識，同時兼顧與其他學科的橫向銜接。此外，不同階段的學習對意義連結(jié)的內(nèi)容也提出了不同要求，呈現(xiàn)出內(nèi)容的互補或遞進。如“細胞”這一主題，初中生物學教學側(cè)重于細胞的結(jié)構(gòu)，而高中教學則在初中學習的基礎(chǔ)上加深了對細胞亞顯微結(jié)構(gòu)和功能的探究，增加了細胞的各種生命活動、物質(zhì)和能量代謝等內(nèi)容。因此教師需要引導學生將前后相關(guān)的內(nèi)容進行整合，通過系統(tǒng)化、層次化、學科交叉滲透的教學活動幫助學生梳理知識間的聯(lián)系，構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡。

1.2 注重批判理解

發(fā)展學生的批判性思維能力是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的主要途徑。生物學科的科學史教育滲透著批判性思維的培養(yǎng)，體現(xiàn)著眾多科學家觀點的碰撞。教學過程中，教師需要引導學生批判性地看待各個觀點的合理性與不足之處，從而使學生正確認識絕對真理和相對真理的關(guān)系，從事實中提高批判性思維能力。學生在探究知識的過程中，也難免會遭遇新知識與原有認知結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突的情況，這時，也需要教師引導學生進行理性分析，尋找證據(jù)，使知識不斷得到澄清，既有的認知結(jié)構(gòu)不斷得到完善，進一步推動批判性思維的深度發(fā)展。

1.3 注重遷移運用

生物學教學重視知識的遷移、方法的運用和發(fā)散性思維的培養(yǎng)，對于教材中某些重要概念和過程的闡釋，通常以“提出問題——解決問題——應用知識”為線索組織教學活動。教學中，教師需要盡可能結(jié)合學生的學習經(jīng)驗和生活體驗創(chuàng)設(shè)與學習內(nèi)容貼近的相似情境，以此來激發(fā)學生的求知欲，引導學生選擇性地感知材料提供的相關(guān)信息，把握關(guān)鍵要素。學生通過深入分析，聯(lián)系自身的認知結(jié)構(gòu)建構(gòu)當前問題的意義，找到解決問題相應的方法和策略，從而在新情境中舉一反三，實現(xiàn)遷移運用。

2 引導學生深度學習的實踐策略

生物學科的理科屬性反映了在教學中滲透深度學習的必要性，然而現(xiàn)實生活中學生的投入情況并不理想。如何在生物學教學中促進學生深度學習？筆者以人教版高中生物（必修3）“通過激素的調(diào)節(jié)”一節(jié)為例，從4個方面呈現(xiàn)促進學生深度學習的教學策略。

2.1 制定“挑戰(zhàn)性”的教學目標，引發(fā)深度學習

布魯姆提出將學習目標劃分成“記憶、理解、應用、分析、評價和創(chuàng)造”6個層次，實際已蘊含了學習有深淺的觀點。深度學習與“應用、分析、評價、創(chuàng)造”相關(guān)，是一種高階思維的認知活動。而教師在制定目標時，往往欠缺對學生學習深入程度的考慮。教師在設(shè)計深度學習目標時，應多關(guān)注學生高階思維的發(fā)展，聚焦在深度學習相應的“挑戰(zhàn)性”目標水平，聯(lián)系學生自身的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)，制定出既合理又能促進學生思維發(fā)展的教學目標，并以此為依據(jù)進行教學活動設(shè)計。

人教版教師用書關(guān)于本節(jié)課的教學目標為：“（1） 描述動物和人體的激素調(diào)節(jié)。（2） 運用構(gòu)建模型的方法，建立血糖平衡的調(diào)節(jié)。（3） 討論在促胰液素發(fā)現(xiàn)過程中，科學態(tài)度和科學精神所起的作用。（4） 探討動物激素在生產(chǎn)中的應用?！笨梢钥闯?，對學生能力要求多停留在記憶和理解水平，教學目標挑戰(zhàn)性不強。實際上，本節(jié)教材提供了非常豐富的資料和實例，是引導學生進行深入分析和討論、訓練其科學思維和科學方法的良好素材。如“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”不僅蘊含了科學發(fā)現(xiàn)的思維和方法，而且通過引導學生分析科學史，提出假說，進而設(shè)計實驗驗證假說，達到啟發(fā)學生思維，促使其獲得提出假說技能和實驗設(shè)計技能的目的。結(jié)合學生的學習經(jīng)驗和認識特點，以促進學生深度學習和思維發(fā)展為目的，將本節(jié)課的教學目標改進為：（1） 通過分析促胰液素的發(fā)現(xiàn)，獲得提出假說的技能訓練；（2） 通過分析促胰液素的發(fā)現(xiàn)，嘗試實驗設(shè)計的能力訓練；（3） 體驗科學家在科學發(fā)現(xiàn)過程中的科學思維和科學方法；（4） 領(lǐng)悟敢于質(zhì)疑、實事求是、大膽探索和勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度和科學精神；（5） 通過建立血糖調(diào)節(jié)模型活動，構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的概念模型，領(lǐng)悟構(gòu)建概念模型的方法；（6） 通過分析激素調(diào)節(jié)的實例，認同激素調(diào)節(jié)對于維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性；（7） 通過探討生物激素在生產(chǎn)中的應用，認識科學、技術(shù)和社會之間的復雜關(guān)系，樹立正確的科學價值觀。

2.2 創(chuàng)設(shè)批判性理解的教學情境，推動深度學習

批判性思維是深度學習的核心思維。引入不同觀點對話是訓練批判性思維的有效手段之一。教師通過創(chuàng)設(shè)思考和討論的氛圍，給學生提供各抒己見的機會。學生通過對不同觀點進行理性審視和討論，批判性地指出觀點的利弊優(yōu)劣，達到完善自身的認知結(jié)構(gòu)、促進對知識深化理解的目的。

對于本節(jié)中“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學，大部分教師僅是讓學生閱讀教科書上促胰液素的發(fā)現(xiàn)的科學史，了解科學發(fā)現(xiàn)的歷程。然而促胰液素的發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)了科學探究“假說—演繹”的一般過程，體現(xiàn)了許多科學家思維觀點的碰撞。顯然這樣傳統(tǒng)的教法不利于學生批判理解能力的訓練。因此，教師要以這一科學史所處的社會歷史背景為依托，關(guān)注學生的認知結(jié)構(gòu)，從引發(fā)不同觀點對話入手，根據(jù)假說-演繹法的各環(huán)節(jié)，讓學生依據(jù)客觀事實提出假說一“胰液的分泌是神經(jīng)調(diào)節(jié)引起的”及假說二“胰液的分泌不是神經(jīng)反射而是化學調(diào)節(jié)”；接著引導學生演繹假說，并設(shè)計實驗驗證假說；由“切除小腸內(nèi)神經(jīng)，向小腸內(nèi)注射稀鹽酸，仍然會引起胰液分泌”“將加入鹽酸和砂子的小腸研磨提取液注射到靜脈中，胰腺分泌胰液”的結(jié)果，得知假說一不成立，而假說二成立，從而確定最終的結(jié)論：胰液的分泌是化學調(diào)節(jié)——鹽酸刺激小腸黏膜分泌一種化學物質(zhì)，隨血液到達胰腺，引起胰液的分泌。學生在分析觀點、進行批判性理解的過程中，不僅能深刻認識促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程，同時體驗科學發(fā)現(xiàn)過程中蘊含的科學思維和方法，領(lǐng)悟科學態(tài)度和科學精神促進科學發(fā)現(xiàn)的重要作用。

2.3 整合意義連結(jié)的學習內(nèi)容，促進深度學習

認知結(jié)構(gòu)的優(yōu)化程度影響著學生對知識的保持和理解。過于零散的知識會阻礙學生對知識的深度理解。深度學習強調(diào)信息整合和意義建構(gòu)，要求學生對碎片化的信息進行篩選和處理，整合意義連結(jié)的相關(guān)內(nèi)容，建立起知識間的聯(lián)系。構(gòu)建概念模型的活動能有效訓練學生優(yōu)化自身認知結(jié)構(gòu)的能力。學生通過分類、歸納、整合與學習主題相關(guān)的零散知識點，能完善原有的知識體系，建構(gòu)當前學習的意義。

“血糖平衡的調(diào)節(jié)”是教材銜接“激素調(diào)節(jié)的發(fā)現(xiàn)”之后呈現(xiàn)的第一個激素調(diào)節(jié)的實例，旨在闡明反饋調(diào)節(jié)和激素之間的拮抗作用。教材先是呈現(xiàn)了血糖的來源和去路，繼而安排了“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”的活動，以引導學生更好地理解人體調(diào)節(jié)血糖的過程，并進而理解激素對生命活動調(diào)節(jié)的過程。學生所做的模擬活動是構(gòu)建動態(tài)的物理模型。要想實現(xiàn)真正的意義建構(gòu)，還需學生再根據(jù)活動中的體驗，構(gòu)建出圖解式的概念模型。以往很多教師在教學中選擇略過建立血糖平衡調(diào)節(jié)的模擬活動，直接呈現(xiàn)最終的概念模型，也很少聯(lián)系前后的相關(guān)內(nèi)容深入分析血糖升降的機制，從而造成許多學生對其理解不夠深刻的問題。實際上，血糖平衡調(diào)節(jié)既涉及反饋調(diào)節(jié)和拮抗作用，也與神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)、分級調(diào)節(jié)相關(guān)。而這些內(nèi)容分散在教材的不同章節(jié)，不同階段的學習之中，需要教師引導學生將相關(guān)的知識點進行分析梳理，有機地整合起來，建構(gòu)出“血糖平衡調(diào)節(jié)”的概念模型（圖1）。整個過程既深化了學生對知識的理解，同時也訓練了學生的分析、綜合、歸納和整合知識的能力。

2.4 關(guān)注課堂評價的積極作用，落實深度學習

為了確保深度學習的教學質(zhì)量，還需要對學生的學習成果進行即時評價，明確教學活動的設(shè)計是否做到以學習目標為導向，學生是否真正實現(xiàn)了理解，評價需要具有持續(xù)性，并通過評價及時反饋以調(diào)控教學過程，推動深度學習的落實，進一步提升學生的科學素養(yǎng)。

以教學目標“通過分析促胰液素的發(fā)現(xiàn)，嘗試實驗設(shè)計的能力訓練”為例。該目標教學旨在設(shè)計實驗流程。教師以“選擇和處理實驗材料——確定反應變量，控制無關(guān)變量——制定具體的實驗方案”為教學線索，引導學生設(shè)計實驗驗證假說：“在鹽酸的刺激作用下，小腸黏膜可能產(chǎn)生某種化學物質(zhì)，當它進入血液后，隨血液被運送到胰腺，引起胰液的分泌?！苯虒W活動的設(shè)計要保證與教學目標具有一致性，同時制定相應的評價標準評價學生的學習成果。如“選擇和處理實驗材料”這部分教學內(nèi)容，對學生目標達成情況的評價標準是：能科學地選擇和處理實驗材料；包括說出實驗材料是兩只年齡及健康狀況相仿的狗，以及掌握實驗材料處理的方法并作出“加鹽酸是為了刺激小腸黏膜分泌促進胰液分泌的物質(zhì)，加砂子是為了研磨充分”的解釋。通過課堂教學的持續(xù)性評價，教師及時了解學生對知識的理解和掌握情況，以便做出相應調(diào)整，最終促使學生熟練掌握實驗設(shè)計的基本流程，提升實驗設(shè)計能力，落實深度學習。

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