陳梁興

（福建省順昌縣第二中學(xué)，福建 順昌 353200）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年修訂版）》對(duì)生物學(xué)科核心素養(yǎng)做出了更加明確的要求，其中對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)是極其重要的一項(xiàng)核心內(nèi)容。開(kāi)放性、批判性、創(chuàng)新性等是科學(xué)思維的基本特征。而深度學(xué)習(xí)是一種有深度、有廣度、有高度、有效度的學(xué)習(xí)過(guò)程。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、探究生物史料和開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)，是教師引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的一些有效路徑。鑒于此，在深度學(xué)習(xí)視域下，教師可通過(guò)以上的教學(xué)策略，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)放性、批判性和創(chuàng)新性等科學(xué)思維。

一、巧設(shè)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)放思維

深度學(xué)習(xí)始于問(wèn)題。以探究問(wèn)題為契機(jī)，學(xué)生能夠逐漸打破思維桎梏，從僵化的思維中擺脫出來(lái)，拓寬思路，進(jìn)而找到解決問(wèn)題的有效方法。如此，學(xué)生的思維活動(dòng)才有可能活躍起來(lái)。所以，為了更好地激發(fā)學(xué)生開(kāi)放的思維，教師可采取創(chuàng)設(shè)具有啟發(fā)性、靈活性、統(tǒng)領(lǐng)性的問(wèn)題情境來(lái)作為教學(xué)策略。

（一）創(chuàng)設(shè)具有啟發(fā)性的問(wèn)題情境

啟發(fā)性的問(wèn)題情境，是指能夠讓學(xué)生積極主動(dòng)、由淺入深、深度思考而設(shè)置的一種情境，并且選擇一些與問(wèn)題有關(guān)聯(lián)的科研成果或社會(huì)熱點(diǎn)為背景的文字材料作為情境支撐。這樣的問(wèn)題情境，不僅能夠讓學(xué)生產(chǎn)生思考的內(nèi)在動(dòng)力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)放思維。以問(wèn)題情境為驅(qū)動(dòng)，啟迪學(xué)生主動(dòng)、深入思考，讓他們通過(guò)思考深度理解知識(shí)、持續(xù)發(fā)展思維能力，是教師創(chuàng)設(shè)啟發(fā)性問(wèn)題情境的關(guān)鍵所在。當(dāng)然，為了激發(fā)學(xué)生思考的興趣，教師應(yīng)圍繞教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)具有趣味性的問(wèn)題情境。

例如，在“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”這一節(jié)的教學(xué)中，教師可創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)問(wèn)題情境：如果將人體攝入、分解、吸收、重構(gòu)蛋白質(zhì)的過(guò)程，想象為蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的一次奇妙旅行，那么，我們應(yīng)該如何繪制一張關(guān)于蛋白質(zhì)的“生命之旅”的路線圖呢？該問(wèn)題情境的視角獨(dú)特、新穎，能夠激發(fā)學(xué)生探究的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生探究問(wèn)題的積極性。學(xué)生在該問(wèn)題情境的啟發(fā)之下可發(fā)現(xiàn)：蛋白質(zhì)通常是通過(guò)一日三餐進(jìn)入人體的，而分子的大小是人體能否吸收的基本條件之一。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)進(jìn)入消化系統(tǒng)之后，唯有在適宜的條件下才能夠分解。在人體的胃液中含有酸、酶等物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠?qū)⑾纼?nèi)的蛋白質(zhì)逐漸分解為寡肽、小肽和氨基酸等大小合適的分子，然后才會(huì)在小腸內(nèi)被吸收。以這種具有趣味性、啟發(fā)性的問(wèn)題情境為推手，可推動(dòng)學(xué)生的思維從閉塞走向開(kāi)放。

（二）創(chuàng)設(shè)具有靈活性的問(wèn)題情境

問(wèn)題情境也應(yīng)具有靈活性，即問(wèn)題的答案是開(kāi)放而并不唯一的。學(xué)生若從不同的角度思考、分析，往往會(huì)有不同的答案。相對(duì)于固定的問(wèn)題情境而言，具有靈活性的問(wèn)題情境，能夠讓學(xué)生不斷迸發(fā)思維的火花，讓學(xué)生的思維更加靈活、敏捷，從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生開(kāi)放思維的發(fā)展。同時(shí)，通過(guò)思考、分析靈活性的問(wèn)題情境，學(xué)生能夠活學(xué)活用相關(guān)知識(shí)，能夠利用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地解決相關(guān)問(wèn)題。以此為契機(jī)，學(xué)生的創(chuàng)新思維能力會(huì)逐步發(fā)展，學(xué)生的思維也會(huì)更加具有靈活性。

例如，在進(jìn)行“植物生長(zhǎng)素”這部分內(nèi)容的課堂教學(xué)時(shí)，教師就可創(chuàng)設(shè)這樣一種靈活的問(wèn)題情境：1. 請(qǐng)根據(jù)生長(zhǎng)素的生理作用特點(diǎn)，嘗試從不同的角度解釋頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象。2.植物的根具有向地生長(zhǎng)而莖具有背地生長(zhǎng)的現(xiàn)象，請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解釋產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因。3.生長(zhǎng)素類(lèi)似物在生產(chǎn)實(shí)踐中有哪些具體的運(yùn)用方法，請(qǐng)舉例說(shuō)明。上述問(wèn)題情境都具有靈活性的特征，其答案都是多元的、豐富的，并不是唯一的。在思考、分析、解決上述問(wèn)題時(shí)，學(xué)生需要查閱相關(guān)資料、聯(lián)系生活實(shí)際以及靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)等。如此這般的培養(yǎng)與訓(xùn)練，學(xué)生的思維也會(huì)更加具有開(kāi)放性。

（三）創(chuàng)設(shè)具有統(tǒng)領(lǐng)性的問(wèn)題情境

統(tǒng)領(lǐng)性的問(wèn)題情境，猶如一個(gè)紐帶，能夠?qū)⒛骋徽n時(shí)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)任務(wù)巧妙、恰當(dāng)、適度地關(guān)聯(lián)在一起，使其銜接緊密、渾然一體。通過(guò)讓學(xué)生思考、分析具有統(tǒng)領(lǐng)性的問(wèn)題情境，能夠讓他們更為高效地完成教學(xué)任務(wù)，并讓他們?cè)谕瓿山虒W(xué)任務(wù)的過(guò)程中習(xí)得教學(xué)內(nèi)容、達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。此舉，也能夠降低學(xué)生學(xué)習(xí)新知的難度，提升學(xué)生學(xué)習(xí)新知的效度。從這個(gè)角度來(lái)看，以統(tǒng)領(lǐng)性的問(wèn)題情境為引領(lǐng)，學(xué)生能夠向知識(shí)的深處挺進(jìn)，學(xué)生的思維能夠變得越來(lái)越開(kāi)放，學(xué)生也能夠達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。

“假如你是細(xì)胞器，你會(huì)如何進(jìn)行自我介紹？”這是教師在教“細(xì)胞器”這部分內(nèi)容時(shí)，創(chuàng)設(shè)的具有統(tǒng)領(lǐng)性且略帶擬人化的問(wèn)題情境。如下是某學(xué)生以“細(xì)胞”的身份，以擬人化的方式，進(jìn)行地自我介紹：大家好！我是構(gòu)成生命體的一個(gè)小單位。麻雀雖小，五臟俱全。我也一樣，別看我體型小，結(jié)構(gòu)可不簡(jiǎn)單呢！質(zhì)體、液泡、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、微管、高爾基復(fù)合體、圓球體、溶酶體、微體等，都是我的身體“器官”……以此為契機(jī)，這種教學(xué)策略可促使學(xué)生深度探究、通透理解、扎實(shí)掌握關(guān)于細(xì)胞器的相關(guān)知識(shí)。

二、聚焦生物史料，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維

批判性是科學(xué)思維的一個(gè)典型特征。引領(lǐng)學(xué)生閱讀、探究、分析生物史料，是發(fā)展他們核心素養(yǎng)的一項(xiàng)有效舉措。但是，在學(xué)生研讀、研究生物史料時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生不應(yīng)將其全部奉為真理，而應(yīng)棄其糟粕取其精華，批判性地繼承。

（一）呈現(xiàn)史料

在悠久、漫長(zhǎng)的生物學(xué)發(fā)展中，前人的研究不僅推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步，同時(shí)也積淀了豐富多彩的生物史料。從深度學(xué)習(xí)的角度分析，與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的生物史料，是學(xué)生從淺表化學(xué)習(xí)走向深度學(xué)習(xí)的一種重要鋪墊。因此，在生物課堂教學(xué)的策略中，教師應(yīng)多途徑向?qū)W生呈現(xiàn)史料。

以“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”這部分內(nèi)容教學(xué)為例，教師在課前可布置一項(xiàng)預(yù)習(xí)作業(yè)，即要求學(xué)生自主搜集、整理一些有關(guān)“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的史料。在課堂中，教師可讓學(xué)生分享、交流自己的預(yù)習(xí)作業(yè)。例如，學(xué)生甲分享了法國(guó)生理學(xué)家貝爾納于1850年通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)酸性食物進(jìn)入小腸之后，會(huì)引起胰液分泌現(xiàn)象。學(xué)生乙分享了消化生理學(xué)奠基人俄國(guó)科學(xué)家巴普洛夫的觀點(diǎn)，即酸性物質(zhì)引起的胰腺分泌只是一個(gè)反射。學(xué)生丙則分享了法國(guó)科學(xué)家沃泰默的研究成果，即小腸和胰腺之間存在一個(gè)頑固的局部反射。然后，教師利用多媒體課件，脈絡(luò)清晰地向?qū)W生展示了這些關(guān)于“發(fā)現(xiàn)促胰液素”的史料。從學(xué)生的分享交流，到教師的課件呈現(xiàn)，讓學(xué)生對(duì)“發(fā)現(xiàn)促胰液素”的史料“貝爾納實(shí)驗(yàn)、消化生理學(xué)奠基人巴普洛夫的觀點(diǎn)、沃泰默實(shí)驗(yàn)”等，有了更為清晰的認(rèn)識(shí)與理解。

（二）探究質(zhì)疑

學(xué)貴有疑，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)。讓學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑、敢于質(zhì)疑，培養(yǎng)他們的質(zhì)疑能力，是生物學(xué)科中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的一項(xiàng)基本內(nèi)容。通過(guò)質(zhì)疑，學(xué)生能夠?qū)χR(shí)有更深、更細(xì)、更透的理解，能夠循序漸進(jìn)地形成批判思維。在呈現(xiàn)史料的基礎(chǔ)上，教師可啟迪、引領(lǐng)學(xué)生聚焦并進(jìn)一步探究和質(zhì)疑。在此教學(xué)策略中，學(xué)生通過(guò)探究質(zhì)疑，對(duì)史料內(nèi)容的理解會(huì)更加全面、深入。同時(shí)，學(xué)生的探究能力、批判思維也會(huì)逐步發(fā)展。

在貝爾納實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)酸性食糜進(jìn)入小腸之后，胰腺就會(huì)分泌胰液。聚焦該史料細(xì)節(jié)，有學(xué)生提出了這樣一個(gè)疑問(wèn)：胰腺是怎么知道酸性食糜進(jìn)入小腸的呢？或者說(shuō)，酸性食糜進(jìn)入胰腺的訊息是怎樣傳遞給小腸的？盡管在貝爾納實(shí)驗(yàn)中，胰腺因酸性食糜進(jìn)入小腸后才分泌更多的胰液是一種客觀的存在，但是對(duì)于深層次的原因，教材并未做進(jìn)一步的說(shuō)明。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過(guò)質(zhì)疑，就會(huì)不由自主地將“分泌胰液”這一現(xiàn)象，與前面學(xué)習(xí)過(guò)的“神經(jīng)調(diào)節(jié)”知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，以此實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)并發(fā)展批判思維。在上面的案例中，學(xué)生所提出的觀點(diǎn)是對(duì)貝爾納實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種質(zhì)疑。此舉，不僅有助于學(xué)生深度理解貝爾納實(shí)驗(yàn)，而且有助于促進(jìn)學(xué)生批判思維的發(fā)展，讓學(xué)生從一個(gè)新的視角、新的高度理解生物學(xué)知識(shí)。

（三）批判升華

學(xué)生已有認(rèn)知與生物史料之間的矛盾和沖突，是發(fā)展學(xué)生批判思維的切入點(diǎn)與著力點(diǎn)。因此，在引領(lǐng)學(xué)生研讀史料時(shí)，教師應(yīng)通過(guò)啟迪、或點(diǎn)撥有意“制造”學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知與史料內(nèi)容之間的矛盾與沖突，并組織學(xué)生聚焦矛盾、聚焦沖突進(jìn)行批判。當(dāng)然，這種批判并非對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行全盤(pán)否定，而是在解決矛盾、化解沖突的過(guò)程中，對(duì)相關(guān)知識(shí)有更新的認(rèn)識(shí)、更深的理解。在此過(guò)程中，學(xué)生也能夠逐漸建構(gòu)一種清晰、完整的知識(shí)體系。

例如，學(xué)生聯(lián)系之前所學(xué)的“神經(jīng)調(diào)節(jié)”的相關(guān)知識(shí)以及根據(jù)巴普洛夫的觀點(diǎn)，便會(huì)認(rèn)為“神經(jīng)調(diào)節(jié)是胰腺分泌胰液的原因”。在此基礎(chǔ)上，教師又向?qū)W生展示了沃泰默的實(shí)驗(yàn)及其結(jié)論，即在沒(méi)有神經(jīng)調(diào)節(jié)的情況下，胰腺也會(huì)分泌胰液。這便會(huì)導(dǎo)致學(xué)生已有認(rèn)知與史料知識(shí)之間產(chǎn)生矛盾。然后，以此為切入點(diǎn)和著力點(diǎn)，學(xué)生就會(huì)對(duì)巴普洛夫的觀點(diǎn)、沃泰默實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生批判、質(zhì)疑。而這又會(huì)引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步深層次思考：如果酸性糜食進(jìn)入小腸之后，胰腺分泌胰液如若不是神經(jīng)調(diào)節(jié)的作用，那么又是哪種物質(zhì)刺激了胰腺？應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢？根據(jù)沃泰默的實(shí)驗(yàn)結(jié)論中，學(xué)生會(huì)對(duì)巴普洛夫的觀點(diǎn)產(chǎn)生質(zhì)疑：既然胰腺在沒(méi)有神經(jīng)調(diào)節(jié)的前提下也會(huì)分泌胰液，那么，可以肯定神經(jīng)調(diào)節(jié)并非胰腺分泌胰液的根本原因……如此這般的矛盾與沖突之中，學(xué)生的批判思維也會(huì)逐步發(fā)展。

三、依托自主實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新性是科學(xué)思維的一個(gè)顯著特征。一個(gè)人創(chuàng)新思維的形成、發(fā)展、提升，需要打破既有的思維模式，創(chuàng)造性地解決相關(guān)問(wèn)題。在自主實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要打破既有思維模式，自主選擇實(shí)驗(yàn)材料、自主操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及自主分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。在此教學(xué)策略過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)新思維也會(huì)逐步發(fā)展。

（一）自主選擇實(shí)驗(yàn)材料

與常規(guī)實(shí)驗(yàn)中教師為學(xué)生提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)材料不同，在自主實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要圍繞實(shí)驗(yàn)主題自主選擇相關(guān)的實(shí)驗(yàn)材料。因?yàn)閷W(xué)生在選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí)有充分的自主權(quán)，所以他們會(huì)選擇材質(zhì)相同的不同材料。此舉不僅能夠凸顯學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體地位，而且也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

例如，在“綠葉中色素的提取和分離”這部分內(nèi)容的教學(xué)中，教師可鼓勵(lì)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)需求來(lái)自主選擇實(shí)驗(yàn)材料，于是乎學(xué)生自主選擇身邊容易采集到的實(shí)驗(yàn)材料就多種多樣，如：菠菜葉片、綠蘿葉片、三葉草葉片、玉米葉片、苔蘚的葉……以圍繞實(shí)驗(yàn)主題來(lái)聯(lián)系實(shí)際生活并基于實(shí)驗(yàn)需求來(lái)自主選擇實(shí)驗(yàn)材料為契機(jī)，學(xué)生不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生更加濃厚的興趣，而且在不知不覺(jué)中發(fā)展了自身的創(chuàng)新思維。

（二）自主操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，教師應(yīng)該給予學(xué)生更多的自主權(quán)，讓他們自主操作、自主觀察、自主記錄、自主分析等。學(xué)生在自主發(fā)現(xiàn)、梳理、分析實(shí)驗(yàn)中所遇到的各種問(wèn)題時(shí)，往往能以創(chuàng)造性的方法來(lái)解決。同時(shí)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生也能夠更為準(zhǔn)確、靈活地運(yùn)用相關(guān)知識(shí)。這樣的結(jié)果就是學(xué)生的創(chuàng)新思維也能得到很好的發(fā)展。

仍以“綠葉中提取和分離色素”實(shí)驗(yàn)為例，教師可改變策略，將此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)作為一項(xiàng)課后作業(yè)，要求學(xué)生在家中自主完成。于是乎在選擇葉片、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作儀器、觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象以及形成結(jié)論的過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到各種各樣的困難，包括：選擇哪種葉片？如何更為科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？怎樣有序、有效地操作實(shí)驗(yàn)？如何全面、深入、細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？怎樣通透分析結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能遇到的各種問(wèn)題，教師既不干預(yù)，也不介入，而應(yīng)該充分放權(quán)，讓學(xué)生自主分析、自主解決。在此過(guò)程中，學(xué)生會(huì)運(yùn)用一些解決問(wèn)題的新方法、新策略，學(xué)生創(chuàng)新思維的火花也將不斷迸發(fā)。

（三）自主分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在自主實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，因?yàn)閷W(xué)生運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)材料不同、采取的實(shí)驗(yàn)方法不同等，必然會(huì)導(dǎo)致自主實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生差異。為了讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，更深、更透地理解相關(guān)知識(shí)，教師應(yīng)積極指導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生自主的分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果。

例如，在“提取和分離綠葉中的色素”的實(shí)驗(yàn)操作中，依據(jù)紙層析法的實(shí)驗(yàn)原理得到的結(jié)果是：胡蘿卜素溶解度最高且在濾紙條上擴(kuò)散速度最快，則在濾紙條的最上層，其后依次是葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。而色素從上到下依次是“橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色”。某學(xué)生經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果與實(shí)際不符，教師抓住契機(jī)引導(dǎo)學(xué)生聚焦實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行自主分析，以確定差異產(chǎn)生的原因。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生以自主分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程或結(jié)果為契機(jī)，可促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中所蘊(yùn)含的生物學(xué)知識(shí)能有更為深入、細(xì)致、通透地認(rèn)識(shí)與理解。在此過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)新思維也會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展與提升。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上，深度學(xué)習(xí)是以理解為基礎(chǔ)的意義探究型學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)解釋、舉例、分析、總結(jié)、表達(dá)、解決不同情境中的問(wèn)題等，在已有知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行建構(gòu)性活動(dòng)，由此創(chuàng)造出對(duì)新知的理解。在深度學(xué)習(xí)視域下的高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)通過(guò)采取巧設(shè)問(wèn)題情境、聚焦生物史料以及依托自主實(shí)驗(yàn)等教學(xué)策略，有序、有效地發(fā)展學(xué)生的開(kāi)放思維、批判思維以及創(chuàng)新思維等科學(xué)思維。同時(shí)，學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，又會(huì)反作用于學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，助力學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)走向深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)能在深度學(xué)習(xí)中得到全面提升。