吾蘭·黑那亞提
摘 要:本文簡單介紹了深度學(xué)習(xí)與高中生物科學(xué)思維,分析了前者在后者應(yīng)用中發(fā)揮的提供理論與實(shí)踐支撐、逐級促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展、提供更多生物實(shí)踐機(jī)會(huì)、促進(jìn)學(xué)生個(gè)性成長發(fā)展等作用,并嘗試結(jié)合具體案例圍繞創(chuàng)設(shè)生動(dòng)情境、指導(dǎo)自主探究、強(qiáng)化拓展遷移、優(yōu)化教學(xué)評價(jià)等維度探討相應(yīng)的實(shí)踐策略與方法,希望能帶來些許值得參考的內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:高中生物;深度學(xué)習(xí);科學(xué)思維
深度學(xué)習(xí)是和淺層學(xué)習(xí)相對的教學(xué)概念和思想。深度學(xué)習(xí)既是一種學(xué)習(xí)過程,也是一種學(xué)習(xí)方式,更是一種以培養(yǎng)學(xué)生各種能力為核心的教學(xué)模式。核心素養(yǎng)是新課程改革背景下現(xiàn)代教育的重點(diǎn),其強(qiáng)調(diào)了教育應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對學(xué)生能力與品質(zhì)的培養(yǎng)。具體來看,究竟應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生什么核心素養(yǎng)則受到多方面因素的影響,廣泛包括學(xué)生年齡、科目、社會(huì)發(fā)展需求等?;谏疃葘W(xué)習(xí)強(qiáng)化核心素養(yǎng)培育,則是當(dāng)下教育教學(xué)的重點(diǎn)探究方向。
一、深度學(xué)習(xí)與高中生物科學(xué)思維概述
(一)深度學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)指學(xué)習(xí)者基于自身掌握的知識、經(jīng)驗(yàn)和技能對新知識加以學(xué)習(xí)理解、辯證分析、綜合思考,從而實(shí)現(xiàn)從舊知識到新知識的遷移,同時(shí)將新知識融入個(gè)人知識框架體系之中。一般來說,深度學(xué)習(xí)與淺層學(xué)習(xí)的對比體現(xiàn)在學(xué)習(xí)態(tài)度動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)策略、思維層次、目標(biāo)達(dá)成等方面。從學(xué)習(xí)態(tài)度動(dòng)機(jī)層面看,深度學(xué)習(xí)往往是學(xué)生基于自身需求主動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí);淺層學(xué)習(xí)則是學(xué)生在外在壓力的影響下被動(dòng)完成各種學(xué)習(xí)任務(wù)。從學(xué)習(xí)策略層面看,深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生以理解記憶和調(diào)動(dòng)已掌握知識、經(jīng)驗(yàn)、技能為基礎(chǔ),對復(fù)雜概念與深層知識等加以探究、思考和掌握,同時(shí)逐步構(gòu)建和完善知識框架體系;淺層學(xué)習(xí)則是學(xué)生通過機(jī)械記憶的方式對知識零散、孤立的概念以及原理等進(jìn)行死記硬背。從思維層次層面看,深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)探究中思考,發(fā)展批判性思維;淺層學(xué)習(xí)過程中學(xué)生則往往缺乏足夠的反思,只是在教師的指導(dǎo)和要求下較為被動(dòng)地完成知識記憶任務(wù)。從目標(biāo)達(dá)成層面看,深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)遷移應(yīng)用和問題解決,致力于引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際對所學(xué)知識、技能等加以應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生快速解決復(fù)雜問題的能力;淺層學(xué)習(xí)則不利于學(xué)生快速調(diào)用已學(xué)知識,也很容易局限于理論而導(dǎo)致學(xué)生無法運(yùn)用所學(xué)解決各種復(fù)雜的實(shí)際問題。深度學(xué)習(xí)需要從記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價(jià)、創(chuàng)造等維度引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)以及加強(qiáng)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、組織和優(yōu)化。
(二)高中生物科學(xué)思維
目前高中生物學(xué)科的核心素養(yǎng)培育目標(biāo)主要體現(xiàn)在四大維度,分別是以概念學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)并對生物生命產(chǎn)生正確認(rèn)知和價(jià)值觀念判斷的生命觀念、以尊重事實(shí)與證據(jù)為基礎(chǔ)且以態(tài)度和能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的科學(xué)思維、以探究能力為核心的多維能力與品質(zhì)之集合的科學(xué)探究、以基于生物課程認(rèn)知參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的社會(huì)責(zé)任等。其中科學(xué)思維作為高中生進(jìn)行生物學(xué)習(xí)以及其他課程學(xué)習(xí)乃至終身成長發(fā)展應(yīng)當(dāng)具備的重要思維,其自然是生物核心素養(yǎng)培育的重中之重。學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)生物知識與技能的過程中,需要掌握歸納概括、演繹推理、模型與建模等基本思維方式,從而實(shí)現(xiàn)批判思維的有效發(fā)展[1]。
二、深度學(xué)習(xí)在培養(yǎng)高中學(xué)生生物科學(xué)思維中的價(jià)值
(一)提供理論與實(shí)踐支撐
高中生物科學(xué)思維的培養(yǎng)需要穩(wěn)固的理論與實(shí)踐支撐,才可能取得良好成效。深度學(xué)習(xí)無論是從理論層面,還是從實(shí)踐層面,均能為科學(xué)思維培養(yǎng)帶來有力支持。從理論層面看,深度學(xué)習(xí)相關(guān)理論研究已經(jīng)較為完善,建構(gòu)主義理論、情境認(rèn)知理論、元認(rèn)知理論等能為高中生學(xué)習(xí)生物知識、掌握生物技能提供重要支持,有利于教師更好地從理論維度強(qiáng)化對學(xué)生的科學(xué)指導(dǎo)和教育,有利于學(xué)生科學(xué)知識技能水平提升并發(fā)展科學(xué)思維。從實(shí)踐層面看,深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自發(fā)、深入進(jìn)行學(xué)習(xí)、探究、理解、思考和實(shí)踐,有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)踐中獲得更好的體驗(yàn)以及收獲,進(jìn)而為學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展提供一定支持。
(二)逐級促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展
科學(xué)思維有著豐富內(nèi)涵,學(xué)生需要在學(xué)習(xí)中逐步實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的良好發(fā)展。在深度學(xué)習(xí)理念指導(dǎo)下,學(xué)生不僅能擺脫淺層學(xué)習(xí)的束縛并發(fā)展面對生命現(xiàn)象找尋規(guī)律并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性、批判性地獲取知識、構(gòu)建和更新知識框架體系等,更能逐級提升自身科學(xué)思維,逐步實(shí)現(xiàn)思維的高階發(fā)展。學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),能在生物課程學(xué)習(xí)的初期階段理解生物學(xué)概念并非空穴來風(fēng),而是基于科學(xué)事實(shí)論證后能對自然界中生物生命現(xiàn)象進(jìn)行解釋和分析的成果;隨著生物學(xué)習(xí)進(jìn)程的推進(jìn),學(xué)生能將簡單的生物學(xué)概念與生物學(xué)事實(shí)進(jìn)行對應(yīng),并能以圖文等形式對生命現(xiàn)象進(jìn)行簡單闡釋;隨著生物課程學(xué)習(xí)的不斷深化,學(xué)生能基于生命現(xiàn)象和實(shí)際證據(jù)對生物學(xué)規(guī)律進(jìn)行總結(jié),也能對特定生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行分析或預(yù)測;學(xué)生長期進(jìn)行深度學(xué)習(xí)后,其能基于科學(xué)思維方法以及所掌握的知識、經(jīng)驗(yàn)、技能對生物學(xué)相關(guān)實(shí)際問題進(jìn)行有效分析、處理和解決。
(三)提供更多生物實(shí)踐機(jī)會(huì)
高中生物科學(xué)思維的培育離不開實(shí)踐,僅僅依托理論教學(xué)并不能推進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維良好發(fā)展。深度學(xué)習(xí)理念指導(dǎo)下,教師能為學(xué)生提供更多的生物實(shí)踐機(jī)會(huì)。一方面,深度學(xué)習(xí)充分突顯了學(xué)生主體性,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中占據(jù)的主導(dǎo)地位,關(guān)注學(xué)生自身的探究、思考與實(shí)踐,從而在很大程度上弱化了教師的主導(dǎo)性,讓學(xué)生能掌握學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)并進(jìn)行探索實(shí)踐;另一方面,深度學(xué)習(xí)意味著學(xué)生能在學(xué)習(xí)探究中深入反思,而且學(xué)生可基于反思結(jié)果主動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)證和實(shí)踐,促使學(xué)生更多地結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行生物學(xué)實(shí)踐。通過實(shí)踐,學(xué)生能實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的良好發(fā)展。
(四)促進(jìn)學(xué)生個(gè)性成長發(fā)展
科學(xué)思維本身有著豐富內(nèi)涵,學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展必然也存在明顯差異。針對學(xué)生個(gè)體差異,從實(shí)際出發(fā)合理調(diào)整教學(xué)策略與方法,能幫助他們揚(yáng)長避短,有利于他們的個(gè)性化發(fā)展。從深度學(xué)習(xí)與科學(xué)思維培育相結(jié)合的視角看,深度學(xué)習(xí)能為學(xué)生個(gè)性發(fā)展提供有利條件和支持,促使學(xué)生在深度探究、思考中根據(jù)自身科學(xué)思維發(fā)展情況針對性地嘗試與實(shí)踐,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維全方位提升,從根本上解決學(xué)生科學(xué)思維層次難以提升、科學(xué)思維發(fā)展失衡的問題[2]。
三、基于深度學(xué)習(xí)視域的高中生物科學(xué)思維培養(yǎng)策略
(一)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)情境
深度學(xué)習(xí)視域下,高中生物科學(xué)思維培養(yǎng)需要以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),構(gòu)建從引入到探究到解釋到評價(jià)再回到引入的良性循環(huán),促使學(xué)生在循環(huán)中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)以及實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的螺旋式提升。其中引入作為學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),其對于學(xué)生最終學(xué)習(xí)效果以及科學(xué)思維發(fā)展質(zhì)量的影響巨大。教師需要在引入階段重視對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性的激發(fā),以激活學(xué)生生物學(xué)習(xí)興趣為基礎(chǔ),以強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力為關(guān)鍵,引導(dǎo)學(xué)生基于活動(dòng)與體驗(yàn)、聯(lián)想與結(jié)構(gòu)為深度學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。學(xué)生只有主動(dòng)、深度參與到教學(xué)活動(dòng)之中,深度學(xué)習(xí)才可能實(shí)現(xiàn),科學(xué)思維培養(yǎng)才可能取得良好成效。
教師可在教學(xué)引入階段采取各種策略與措施,從多個(gè)維度促使學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)、探索與思考,其中創(chuàng)設(shè)生動(dòng)情境正是十分常見而有效的方式。創(chuàng)設(shè)情境既能通過具體而對學(xué)生具有吸引力的情境激活學(xué)生生物學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也能將學(xué)生掌握的知識、經(jīng)驗(yàn)、技能融入其中,還能為學(xué)生探究新知識、新技能提供合適載體,可謂是十分適合學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)方式。與此同時(shí),生物情境的創(chuàng)設(shè)還能以更為具體的方式呈現(xiàn)科學(xué)思維要點(diǎn),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從具體到抽象的思維發(fā)展,為學(xué)生科學(xué)思維的良好發(fā)展提供有力支持。教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境需要以教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)確定、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)分析等為基礎(chǔ),充分考慮學(xué)生實(shí)際情況以及科學(xué)思維發(fā)展需求,進(jìn)而針對性地創(chuàng)設(shè)合適情境,以此保障情境設(shè)置的合理性與有效性,確保學(xué)生能在情境探索中實(shí)現(xiàn)良好的深度學(xué)習(xí)以及科學(xué)思維發(fā)展。
例如:教學(xué)“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”這部分內(nèi)容時(shí),教師便創(chuàng)設(shè)了生動(dòng)的教學(xué)情境。課前,教師對教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行綜合分析。首先,教師對教材加以分析,弄清楚“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”這部分內(nèi)容的主要知識點(diǎn)以及在整個(gè)生物學(xué)科知識框架體系中的位置,關(guān)注細(xì)胞膜的功能、細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)的探索歷史及成果、流動(dòng)鑲嵌模型等,明確學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容要為后續(xù)“細(xì)胞器之間的分工合作”相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。其次,教師對學(xué)情進(jìn)行分析。學(xué)生在之前的生物學(xué)科學(xué)習(xí)中已經(jīng)對細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)植物細(xì)胞的區(qū)別、細(xì)胞的分子成分及功能等有所了解,他們已經(jīng)具備一定的觀察分析能力,能運(yùn)用簡單的生物知識對抽象問題進(jìn)行假設(shè)、演繹、推理和解決,同時(shí)有著強(qiáng)烈的好奇心、探索欲。然后,教師對教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)習(xí)重難點(diǎn)進(jìn)行分析。引導(dǎo)學(xué)生觀察卵黃膜、玉米種子的染色實(shí)驗(yàn)并對細(xì)胞膜有初步認(rèn)知,帶領(lǐng)學(xué)生探究分析細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)的生物學(xué)探索歷史,指導(dǎo)學(xué)生對不同細(xì)胞膜模型進(jìn)行比較分析,讓學(xué)生在此過程中理解細(xì)胞膜的構(gòu)成與功能以及流動(dòng)鑲嵌模型等重點(diǎn)內(nèi)容,同時(shí)讓學(xué)生突破細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷史、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與其組成成分的內(nèi)在聯(lián)系等難點(diǎn)。最后,教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。課堂伊始階段,教師有效創(chuàng)設(shè)了適合學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生從社會(huì)熱點(diǎn)情境出發(fā)對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)知識進(jìn)行探究學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生通過類比的方式對細(xì)胞膜的功能進(jìn)行大膽推測,從而激活學(xué)生生物學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),為學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
(二)指導(dǎo)自主探究
自主探究是深度學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié),需要學(xué)生自發(fā)、主動(dòng)、深度地進(jìn)行學(xué)習(xí)與探究,真正做到將學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,促使學(xué)生在探究中去大膽嘗試、思考和實(shí)踐,強(qiáng)化知識遷移。教師需要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動(dòng)而合適的情境,依托情境帶給學(xué)生的深度體驗(yàn)促使他們調(diào)動(dòng)掌握的知識、經(jīng)驗(yàn)和技能,讓學(xué)生能在具體的情境中探究問題、大膽假設(shè)、合理猜測、制訂計(jì)劃與操作實(shí)踐。如此一來,學(xué)生能在自主探究實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí),也能在學(xué)習(xí)掌握知識的同時(shí)啟發(fā)思維,發(fā)展科學(xué)思維。
例如:教學(xué)“核酸是遺傳信息的攜帶者”這部分內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)中,教師便可指導(dǎo)學(xué)生自主探究。教師提前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),對學(xué)生自主探究的不同活動(dòng)加以設(shè)計(jì),并指導(dǎo)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中逐步深入地進(jìn)行探究,從而幫助學(xué)生有效掌握知識、發(fā)展科學(xué)思維。一開始,學(xué)生需要觀察細(xì)胞中DNA、RNA分布實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察情況對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。之后學(xué)生需要對實(shí)驗(yàn)結(jié)論和教材的差異加以討論,思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果“DNA存在于細(xì)胞核中,RNA存在于細(xì)胞質(zhì)中”和教材“DNA主要分布在細(xì)胞核中,RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中”的差異,探究DNA還會(huì)存在于細(xì)胞中哪些地方。在之后學(xué)生需要推測核酸作為遺傳物質(zhì)具備的特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu),進(jìn)一步深化對核酸功能相關(guān)內(nèi)容的理解和掌握,同時(shí)發(fā)展科學(xué)思維。然后學(xué)生需要通過小組合作的方式構(gòu)建核苷酸的模型,將核苷酸連成一條長鏈,構(gòu)建DNA與RNA的結(jié)構(gòu),探究DNA指紋技術(shù)的原理,結(jié)合實(shí)際深化對核酸相關(guān)知識的把握。在此過程中,教師需要強(qiáng)化觀察與指導(dǎo),僅在必要時(shí)提供幫助與點(diǎn)撥,盡可能弱化自身對學(xué)生深度學(xué)習(xí)過程的過多干預(yù),以免影響學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)和收獲,促使學(xué)生依靠自主思考以及團(tuán)隊(duì)合作理解知識、解決難題以及發(fā)展科學(xué)思維。
(三)強(qiáng)化拓展遷移
拓展遷移是深度學(xué)習(xí)的重點(diǎn),其不僅關(guān)系到學(xué)生對新知識、新技能的掌握情況,也關(guān)系到學(xué)生知識結(jié)構(gòu)框架體系的構(gòu)建與完善,更關(guān)系到學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力和解決問題能力的發(fā)展。教師需要在學(xué)生自主探究之后強(qiáng)化拓展遷移,既要幫助學(xué)生對自主探究中的錯(cuò)誤和問題加以糾正和解決,合理利用思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生構(gòu)建知識框架體系,也要聯(lián)系生活實(shí)際強(qiáng)化教學(xué)實(shí)踐,指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中拓展所學(xué)以及發(fā)展實(shí)踐應(yīng)用能力。
例如:教學(xué)“被動(dòng)運(yùn)輸”這部分內(nèi)容時(shí),教師便在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、指導(dǎo)學(xué)生自主探究的基礎(chǔ)上強(qiáng)化了拓展遷移。教師帶領(lǐng)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行回顧,解釋其中的概念,幫助學(xué)生糾正對新知識的錯(cuò)誤認(rèn)知與理解,確保學(xué)生能正確理解水滲透作用、自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等知識點(diǎn)。之后教師帶領(lǐng)學(xué)生基于所學(xué)內(nèi)容繪制思維導(dǎo)圖,著重圍繞滲透作用與滲透現(xiàn)象、水進(jìn)出細(xì)胞的原理、自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散等繪制導(dǎo)圖,幫助學(xué)生系統(tǒng)化地認(rèn)知這部分內(nèi)容,為學(xué)生構(gòu)建知識框架體系提供支持。
(四)優(yōu)化教學(xué)評價(jià)
教學(xué)評價(jià)是生物教學(xué)中不可或缺的部分,基于深度學(xué)習(xí)的科學(xué)思維培育更是如此。教師需要對教學(xué)評價(jià)進(jìn)行合理優(yōu)化,科學(xué)設(shè)置評價(jià)指標(biāo),全面圍繞知識、技能、科學(xué)思維、深度學(xué)習(xí)表現(xiàn)與成果等構(gòu)建量化與非量化相結(jié)合的指標(biāo)體系。規(guī)范評價(jià)方法,采取過程與結(jié)果、理論與實(shí)踐、能力與品質(zhì)相結(jié)合的評價(jià)策略,同時(shí)引入學(xué)生自主評價(jià)、學(xué)生互評等方式,以此保障教學(xué)評價(jià)能客觀、真實(shí)反映學(xué)生對生物知識的掌握情況以及深度學(xué)習(xí)表現(xiàn)與成果、科學(xué)思維發(fā)展情況等[3]。
結(jié)束語
綜上可知,深度學(xué)習(xí)是新時(shí)期背景下推動(dòng)教育教學(xué)水平提升的關(guān)鍵,其與核心素養(yǎng)一樣對學(xué)生成長而言有著重要意義。高中生物教師需要深化對深度學(xué)習(xí)的認(rèn)知、理解與把握,積極探索適合核心素養(yǎng)培育的深度學(xué)習(xí)策略與方法,堅(jiān)持貫徹以生為本理念,引導(dǎo)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)良好成長與綜合發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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