基于深度學(xué)習(xí)理念的高中生物教學(xué)策略

2023-01-24 01:08:02任圓圓

數(shù)理化解題研究 2022年36期

任圓圓

(江蘇省宜興市第二高級中學(xué) 214200)

深度學(xué)習(xí)源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究術(shù)語，原指多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)運(yùn)行的方法.一層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為輸入，在通過復(fù)雜的、大量的矩陣數(shù)字運(yùn)算后得到下一層的輸出，而輸出結(jié)果又可以作出輸入，以此類推，層層遞進(jìn).在教學(xué)領(lǐng)域，深度學(xué)習(xí)與深度教學(xué)互為一體，指的是在開展教學(xué)活動時，以核心知識為基礎(chǔ)，多方向延伸發(fā)散，讓理論與實(shí)踐、課堂與生活、知識與技能融會貫通，有機(jī)融合.

1 高中學(xué)生生物學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析

在高中生物教學(xué)活動中，學(xué)生的生物學(xué)習(xí)有以下幾種類型：第一類，自由式學(xué)習(xí).這部分學(xué)生的生物學(xué)習(xí)缺乏科學(xué)的規(guī)劃、正確的安排及嚴(yán)格的執(zhí)行.生物學(xué)習(xí)隨意性強(qiáng)，較為散漫.在生物課堂上，對于某個、某處、某節(jié)感興趣的地方，學(xué)生能夠做到認(rèn)真聽講，反之，則注意力不能集中.在課后，或者因?yàn)橥嬗螒颍蛘咭驗(yàn)轭}目難度大，作業(yè)不能獨(dú)立完成，學(xué)習(xí)習(xí)慣整體不好.因?yàn)閷W(xué)習(xí)自由散漫，這部分學(xué)生容易成為或已經(jīng)成為生物學(xué)習(xí)的學(xué)困生.第二類，盲目式學(xué)習(xí).這類學(xué)生學(xué)習(xí)刻苦，態(tài)度比較端正，但對生物學(xué)習(xí)過分依賴于教師，依賴于他人，缺乏學(xué)習(xí)的獨(dú)立性.在生物學(xué)習(xí)中，教師沒有講解到的地方、沒有反復(fù)強(qiáng)調(diào)的地方、沒有掰開揉碎多次梳理的地方，學(xué)生們就不知道如何處理.由于學(xué)習(xí)的依賴心理過重，使得生物學(xué)習(xí)大多停于表面而不能深入.第三類，探究式學(xué)習(xí).這部分學(xué)生對生物學(xué)習(xí)興趣較高，積極性強(qiáng)，往往喜歡對生物實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象、問題等動腦思考.課上課下，這部分學(xué)生喜歡動手實(shí)踐以驗(yàn)證自己的猜想，或者通過嚴(yán)密的邏輯推理解決問題.整體來說，這部分學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)深度學(xué)習(xí)，但學(xué)生們身上也有一定的缺陷與不足，如不善于與其他同學(xué)交流、合作；不能及時鞏固和復(fù)習(xí)知識要點(diǎn)，生物學(xué)習(xí)的全面性、及時性未能得以保障.基于學(xué)生們生物學(xué)習(xí)的三種類型，亟需在生物教學(xué)中優(yōu)化教學(xué)方法，以引導(dǎo)學(xué)生們開展深度學(xué)習(xí).

2 基于深度學(xué)習(xí)理念的高中生物教學(xué)策略

2.1 時間維度

深度學(xué)習(xí)理念下的時間維度，實(shí)質(zhì)映射出學(xué)生們在生物學(xué)習(xí)中的效率問題.教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度端正，課堂上認(rèn)真聽講，課后及時完成作業(yè)，在生物學(xué)習(xí)中投入了大量的時間與精力，但是，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績并不理想，尤其是學(xué)習(xí)的進(jìn)步空間十分有限.為什么學(xué)習(xí)的付出與產(chǎn)出不成正比？觀察發(fā)現(xiàn)，這類學(xué)生雖然學(xué)習(xí)認(rèn)真，然而在學(xué)習(xí)上“形大于質(zhì)”，雖然時間長看書、做題，可對自己的學(xué)習(xí)沒有整體的規(guī)劃和細(xì)致的安排.比如說，學(xué)生看了一個小時的書，卻只是反復(fù)閱讀了某一個章節(jié)的內(nèi)容，而沒有有效關(guān)聯(lián)到本章節(jié)以外的其他知識點(diǎn).此外，即便是對同一個章節(jié)的內(nèi)容已經(jīng)滾瓜爛熟，可對本章節(jié)知識的理解，特別是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的組合、拼接、加工、轉(zhuǎn)換等方面嚴(yán)重不足，學(xué)習(xí)非常僵硬，缺乏知識遷移和綜合運(yùn)用的能力.生物學(xué)習(xí)不應(yīng)該死記硬背，如果不能舉一反三，觸類旁通，則即便記憶的再多，也只是表面功夫，意義不大，覆蓋面和深入度十分有限.因此，需要明白生物學(xué)習(xí)固然需要學(xué)生努力，但更需要明確方向，設(shè)立目標(biāo)，并在學(xué)習(xí)上樹立時間觀念，以此提高學(xué)習(xí)的針對性、指向性.

如何幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)？在當(dāng)前的教學(xué)中，教師需指導(dǎo)學(xué)生們養(yǎng)成“有計(jì)劃、定目標(biāo)、設(shè)步驟”的學(xué)習(xí)習(xí)慣.比如說預(yù)習(xí)，根據(jù)學(xué)習(xí)體量，半個小時或者四十分鐘需要完成預(yù)習(xí)的全部工作，包括仔細(xì)閱讀教材，查找相關(guān)資料，標(biāo)注難點(diǎn)問題，梳理知識主線等等.毋庸置疑，有的學(xué)生不會預(yù)習(xí)，將預(yù)習(xí)簡單等同于閱讀教材.閱讀一遍教材，預(yù)習(xí)就完成了，但是預(yù)習(xí)過后只能有一點(diǎn)印象，學(xué)習(xí)深度達(dá)不到要求，對課堂上的學(xué)習(xí)起不到太大的作用.又如，在課堂上，深度學(xué)習(xí)需要學(xué)會巧記重點(diǎn)，對比分析，及時提問，積極討論.關(guān)于記錄，不能事無巨細(xì)全盤記錄，那只會耽誤時間，錯過課堂上教師講解的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn).也不能一字不記，那不利于課后的知識梳理和鞏固.記錄時，自己已經(jīng)了解的知識點(diǎn)不記，而陌生的知識點(diǎn)，則記關(guān)鍵詞、句即可.要學(xué)會對比分析，因?yàn)槿魏沃R都不會單獨(dú)存在，其中必然有千絲萬縷的關(guān)聯(lián)性.比如說，人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)，分別是糖、脂肪、蛋白質(zhì).三大營養(yǎng)物質(zhì)在人體生命活動中的功能各不相同，但可以相互轉(zhuǎn)換.在課后，半小時或一小時完成復(fù)習(xí)工作，包括梳理知識，查缺補(bǔ)漏，完成作業(yè)等等.學(xué)習(xí)時間需要與內(nèi)容一一對應(yīng)起來，拒絕心不在焉、漫不經(jīng)心式的低效學(xué)習(xí)模式.

2.2 空間維度

深度學(xué)習(xí)理念下的空間維度，旨在擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)習(xí)視角.課堂僅僅是生物學(xué)習(xí)的一個窗口，而非全部；同理，課堂上學(xué)到的知識，僅僅是生物學(xué)習(xí)的一個部分，而不是全部.高中生物課程體系龐大，內(nèi)容豐富，在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)，教師無法將所有的知識要點(diǎn)一點(diǎn)不漏地全部呈現(xiàn)于課堂上，即便教師能夠做到，學(xué)生們在接收、認(rèn)知和消化層面也無法做到“全部”學(xué)習(xí).

如何擴(kuò)展學(xué)習(xí)空間？其一，由課堂而至生活.生物學(xué)科源于生活，應(yīng)用于生活，具有濃郁的生活屬性.生活中的生物知識、原理和現(xiàn)象比比皆是，如果學(xué)生是生活的觀察者和有心人，將從生活中獲益良多.比如說，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)秋收冬藏，農(nóng)作物收割后，農(nóng)戶不厭其煩的晾曬谷物，要確保谷物十分干燥，這是為什么？這是因?yàn)椴桓稍锏墓任锛?xì)胞中含有大量的水分，水分多，新陳代謝快，谷物就容易受潮霉變.又如，菠菜煮熟后，原本清澈的湯變成了綠色，這是因?yàn)槲镔|(zhì)發(fā)生了跨膜運(yùn)輸.再如，新生兒需要定期打預(yù)防針，為什么需要打預(yù)防針？這與人體的免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)有關(guān)，新生兒體內(nèi)沒有或僅有數(shù)量很少的抗體，預(yù)防針是為其注入少量病原微生物，刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體等等.在當(dāng)前的教學(xué)活動中，教師應(yīng)積極引入生活元素，構(gòu)建充滿生活氣息的生物課堂，與此同時，在班級中樹立典型，表揚(yáng)那些善于觀察生活，善于結(jié)合生活來開展生物學(xué)習(xí)的學(xué)生，以此拓展學(xué)生們的學(xué)習(xí)空間.

其二，由理論至實(shí)驗(yàn).學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆.對于生物學(xué)習(xí)來說，在學(xué)、思的基礎(chǔ)上，還需要做實(shí)驗(yàn)，開展實(shí)踐活動，化曲為直，化繁為簡，確保學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的雙向并舉.開展生物學(xué)科的深度學(xué)習(xí)，需一手教材文本，一手生物實(shí)驗(yàn)，并確保理論與實(shí)驗(yàn)之間相輔相成，一一對應(yīng).不可否認(rèn)，當(dāng)前的生物教學(xué)活動中，重理論而輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象屢見不鮮，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)甚至流于表面，實(shí)驗(yàn)未能發(fā)揮出難點(diǎn)攻克、知識總結(jié)及重點(diǎn)反饋的作用.為此，當(dāng)前的教學(xué)中，應(yīng)增大實(shí)驗(yàn)課程的比重，確保理論課程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)雙向并舉.不得不說，不少學(xué)生的生物學(xué)習(xí)屬于淺層學(xué)習(xí)，在生物學(xué)習(xí)中關(guān)注起點(diǎn)、結(jié)果，忽略過程，且學(xué)習(xí)方法是以死記硬背為主的機(jī)械學(xué)習(xí)模式.短期來看，學(xué)生們在生物學(xué)習(xí)中，以題目對應(yīng)答案，以方法對應(yīng)結(jié)果，“毫無瑕疵”，考試時輕松取得好成績，效率不可謂不高.然而，這樣的學(xué)習(xí)不僅學(xué)習(xí)面窄，深度不夠，且隨著時間流逝，記憶功能退卻后，生物學(xué)習(xí)又回到了原點(diǎn).因此，開展深度學(xué)習(xí)，在內(nèi)容上應(yīng)以模塊化知識為主體，而在教學(xué)方法上，則以引導(dǎo)啟發(fā)為主，確保學(xué)生的學(xué)習(xí)真正發(fā)生.

2.3 邏輯維度

深度學(xué)習(xí)理念下的邏輯維度，指的是學(xué)生生物學(xué)習(xí)思維的規(guī)律、規(guī)則.學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)效率高、學(xué)習(xí)方法科學(xué)的學(xué)生，幾乎都擁有屬于自己的一套“學(xué)習(xí)邏輯”，以此為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生快速分析問題，準(zhǔn)確尋找突破口，一舉攻克難點(diǎn)問題.從生物學(xué)習(xí)角度來說，邏輯思維包括橫、縱、逆三個截面.

橫向思維，即發(fā)散性思維，通過一點(diǎn)而發(fā)散至一面.在教學(xué)中，這種思維方式主要體現(xiàn)于對知識的拓展延伸方面.隨著社會的快速發(fā)展，多學(xué)科交叉融合的現(xiàn)象愈加明顯，因此橫向思維應(yīng)從生物延伸至其他學(xué)科領(lǐng)域.同一個主題知識，可從生物學(xué)科角度解讀，也可從其他學(xué)科的角度分析，由此及彼，由彼至此.社會更加歡迎復(fù)合型人才，因?yàn)閺?fù)合型人才的知識結(jié)構(gòu)更加完善，思維更加活躍，創(chuàng)新潛質(zhì)更大.為此，生物學(xué)科的深度學(xué)習(xí)，在思考問題時，可以有意向其他學(xué)科靠攏；反之，在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中，也需要嘗試著站在生物學(xué)科視角加以解讀.

縱向思維方式，即針對某一問題或知識，抽絲剝繭，步步深入.學(xué)生們在生物學(xué)習(xí)時，對知識縱向挖掘、思考.復(fù)雜且陌生的信息是學(xué)生遇到的最大障礙.教學(xué)實(shí)踐中，有的學(xué)生在層層分析問題后受阻，進(jìn)而止步不前，對于這種現(xiàn)象，在深度學(xué)習(xí)理念下，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生們的轉(zhuǎn)化思維能力，即將未知信息、知識，轉(zhuǎn)化為已知，而這一思維能力的形成，對學(xué)生新、舊知識的整合有著較高的要求.事實(shí)上，生物知識并不獨(dú)立存在，每個章節(jié)的知識點(diǎn)，都存在串并聯(lián)的形式.因此，在思考問題時，靈活運(yùn)用已學(xué)知識，做好新舊知識的銜接，解決問題的思路也就隨之而來.

逆向思想指的是在開展學(xué)習(xí)活動中，當(dāng)找不到切入點(diǎn)時，可反其道而行之，執(zhí)果索因，正難則反，降低問題分析的難度.在逆向思考問題時，應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任意識，尤其是生態(tài)責(zé)任感.簡而言之，學(xué)習(xí)從心理活動上升至社會層面，包括情感態(tài)度、道德品質(zhì)、價(jià)值取向等方面的多向兼顧，讓學(xué)生們正確看待生物與生活、生態(tài)與社會之間的關(guān)系.