讓學生在體驗中實現(xiàn)深度學習

朱巧玉

摘要：以“種群的特征”一節(jié)教學為例，闡述如何讓學生在體驗中實現(xiàn)深度學習，提升學科核心素養(yǎng)：細研教學內(nèi)容，精心設計深度學習體驗目標;聚焦核心問題，創(chuàng)設情境開展深度體驗活動;建構(gòu)遷移應用，科學采用多元深度評價。

關(guān)鍵詞：深度學習;種群的特征;生物學教學

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

深度學習是指在教師引導下，學生圍繞挑戰(zhàn)性目標，積極思考，掌握核心知識，發(fā)展科學思維，注重批判理解和遷移應用的學習過程。學生在這過程中，主動參與探索、思考，經(jīng)歷知識的形成?？梢姡绑w驗”是深度學習的核心特征。

體驗是通過實踐來認識周圍的事物，用親身的經(jīng)歷去感知、理解、感悟和驗證學習內(nèi)容。體驗包括實踐體驗和心理體驗。平時教學中，學生體驗活動似乎很常見，但容易膚淺而碎片化，不能真正促進深度學習的發(fā)生。下面以“種群的特征”一節(jié)為例，闡述如何科學設計、合理引導學生在體驗中實現(xiàn)深度學習，提升學科核心素養(yǎng)。

1細研教學內(nèi)容，精心設計深度學習體驗目標

引導學生深度學習，逐步形成正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是實現(xiàn)立德樹人重要途徑。設計體驗目標時，教師應注意以具體教學內(nèi)容為核心，領(lǐng)會生物學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，認真研讀課程標準，理清側(cè)重點，分析知識內(nèi)容與學科核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)性，有針對性地設計提供學生主動參與的教學活動和實踐機會。設計深度學習的體驗目標要循序漸進、多層次，通過不同體驗活動，引導學生掌握學科知識與技能，同時提高合作探究、實踐創(chuàng)新能力。

1.1教材分析

“種群的特征”是高中人教版《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第五章第一節(jié)的教學內(nèi)容，開始從宏觀層次分析生命系統(tǒng)，為后面探討種群數(shù)量的變化、群落和生態(tài)系統(tǒng)打下基礎。本節(jié)主要內(nèi)容：理解種群密度是種群最基本的數(shù)量特征;學會選擇科學的方法調(diào)查不同種群的種群密度并分析種群特征之間的內(nèi)在聯(lián)系。

1.2體驗目標

（1）通過觀看“漳江口紅樹林”科教視頻和分析社會熱點問題（如二孩政策），理解“種群和種群的基本特征”中核心概念，學會分析一定情境中生命現(xiàn)象，培養(yǎng)探索大自然的興趣。

（2）通過動手體驗兩個模擬實驗：學會采用樣方法“估算某塊草地上蒲公英的數(shù)量”和學會采用標志重捕法“嘗試估算某濕地中小白鷺的數(shù)量”，掌握探索科學的基本方法及培養(yǎng)團結(jié)合作的習慣。

（3）通過梳理、建構(gòu)概念圖“種群各特征之間的關(guān)系”，理清核心概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，發(fā)展歸納與概括、模型建構(gòu)等學科思維。

（4）通過科學設計并實施實驗方案“調(diào)查漳江口紅樹林中某種生物的種群密度”，學會針對身邊的生物學問題，制定合理實驗方案，開展科學實踐，形成更加熱愛家鄉(xiāng)和保護大自然的情懷。

2聚焦核心問題，創(chuàng)設情境開展深度體驗活動

教學內(nèi)容的重、難點往往就是本章節(jié)的核心問題。圍繞核心問題，教師可創(chuàng)設有效情境體驗、建構(gòu)知識網(wǎng)絡、開展自主實驗探究活動，充分提升學生的主體地位，才能形成積極的內(nèi)在學習動機，培養(yǎng)高階思維和科學探究能力。

2.1核心問題

（1）選擇科學實驗方法，調(diào)查不同種群的種群密度;

（2）理解種群的幾個基本特征及內(nèi)在聯(lián)系。

2.2深度體驗活動

設計基于深度學習的體驗活動時，應注重問題情境的深度、意義連接知識內(nèi)容的有效整合、深度實驗探究、學生對知識批判性建構(gòu)、可持續(xù)評價等。本節(jié)為突破核心問題，在教學過程中設計了環(huán)環(huán)相扣的五個活動，具體如下。

2.2.1活動一

教師聯(lián)系學生身邊的生物學情境，播放“漳江口紅樹林”科教視頻，同時創(chuàng)設問題情境，有針對性引導學生深度思考：下列描述中，屬于一個種群的是哪個？漳江口紅樹林;漳江口紅樹林內(nèi)所有生物：漳江口紅樹林內(nèi)紅樹植物;漳江口紅樹林內(nèi)秋茄。

學生觀看視頻后，為解決問題，需要進一步追尋種群概念所蘊含的核心內(nèi)容，準確理解種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的定義。

設計意圖：漳江口紅樹林是國際濕地，是學校開展調(diào)查體驗活動和社會實踐的重要基地。教師從學生身邊的生物學入手，創(chuàng)設情境，可更好地提高學生學習的興趣和體驗知識的真實性。重要概念的學習不是靠背誦簡單記憶，而是通過學生主動參與的學習經(jīng)歷和生活經(jīng)驗掌握。

2.2.2活動二：模擬實驗——估算某塊草地上蒲公英的數(shù)

教師用用10x10cm²卡紙模擬面積為100m²草地，圖中每個圓點代表代表一株蒲公英，三角形代表其他植物，如圖1所示。

學生觀察“草地”中各種植物，采用逐個計算法或樣方法計算蒲公英的數(shù)量。教師引導學生相互討論，分析不同方法得出的結(jié)果及原因，并歸納總結(jié)樣方法的注意事項。

①適用范圍：植物、微生物、活動范圍較小的動物。

②樣方的大小：根據(jù)所調(diào)查對象的大小和分布。

③樣方的選擇：隨機取樣;等距取樣法;五點取樣法。

④個體的統(tǒng)計：計上不計下，計左不計右。

⑤樣方的數(shù)量：理論上越多越接近真實情況，最后取平均值。

設計意圖：教師創(chuàng)設情境，促進學生動手模擬實驗，激發(fā)學生產(chǎn)生認知沖突，提高學習的積極性，并促使學生自主發(fā)現(xiàn)問題：什么是樣方法？樣方法和逐個計算法的區(qū)別？學生在不斷探索中發(fā)現(xiàn)并學會樣方法，為后續(xù)真實情境中植物種群密度的調(diào)查奠定了基礎。

2.2.3活動三：模擬實驗——調(diào)查漳江口紅樹林小白鷺的種群數(shù)量

教師用1個布袋裝上一定數(shù)量的藍色玻璃球模擬紅樹林內(nèi)待測的小白鷺，要求學生通過摸取玻璃球模擬捕獲小白鷺。瓷盤上有10粒白色的玻璃球代表第一次捕獲并被標記的小白鷺。學生先將白色玻璃球放入小布袋搖勻，然后隨機抓取布袋中20粒代表第二次捕獲的小白鷺，統(tǒng)計其中白色玻璃球的數(shù)量。將玻璃球放回布袋搖勻，重復多次求平均值。

教師引導學生思考：如何估算種群數(shù)量？不同小組相互比較、討論實驗結(jié)果及存在差異的原因，并歸納總結(jié)標志重捕法的公式、注意事項。

①公式：N=M×n/m（M表示樣地中標記個體總數(shù)，n為重捕個體數(shù)，m為重捕中標志個體數(shù)，則該調(diào)查區(qū)種群數(shù)量）。

②適用范圍：哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲等活動范圍較大動物。

③標志物和標志方法選擇：不顯眼、不影響動物活動等。

設計意圖：教師創(chuàng)設情境，引導學生動手操作模擬實驗，摸取玻璃球，童真有趣、科學合理，使學生在探究中體驗標志重捕法，感悟這種科學方法的內(nèi)涵和應用性。

2.2.4活動四

教師展示漳江口紅樹林內(nèi)留鳥小白鷺不同季節(jié)的繁殖情況及候鳥黑臉琵鷺的數(shù)量在近五年的調(diào)查情況，引導學生分析決定種群密度的重要因素，嘗試提倡參觀保護區(qū)時應注意的行為習慣。

設計意圖：教師聯(lián)系真實情境，引導學生將理論聯(lián)系實際，體驗核心概念的本質(zhì)和遷移，使學生進行應用知識的有意義學習，滲透保護動物、保護環(huán)境的生態(tài)教育。

2.2.5活動五

教師聯(lián)系社會熱點，展示中國近幾十年人口普查的數(shù)據(jù)及近階段熱議的“二孩政策”，引導學生分析中國人口數(shù)量的特點、年齡組成的類型、未來人口預測等。

設計意圖：情景創(chuàng)設貼近生活，培養(yǎng)學生關(guān)心生活中生物學問題習慣，激發(fā)學生深度思考，學習使用高階思維追尋知識所蘊含的思想與方法，達到深度學習的目的。

在實施上述體驗活動中進一步證明了，情境體驗應具有層次性和生成性;重要概念形成需要豐富、有趣的情境觸發(fā)深度體驗。體驗活動應重視感官、思維、情感等多維度的升華融合，才能讓學生抓住知識的本質(zhì)屬性，全面提升學生對知識深度加工的意識與能力，真正實現(xiàn)深度學習。

3建構(gòu)遷移應用，科學采用多元深度評價

促進學生深度學習，需要采用多元的評價方式。評價本身就是一種學習，不只是針對學習的結(jié)果，更體現(xiàn)學習的過程。深度評價關(guān)注不同層次的需求，既要關(guān)注學生對知識理解、技能掌握，也要關(guān)注發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，更應關(guān)注學生的社會責任感的形成，實現(xiàn)生物學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

3.1建構(gòu)概念圖等知識網(wǎng)絡

生物學概念的理解和表達有多種方式，如討論歸納、列表比較、模型建構(gòu)、回答問題、實驗探究。不同內(nèi)容的概念可采用不同的教學策略。本節(jié)基本概念較多，如種群、種群數(shù)量特征、種群密度、出生率和死亡率、遷出率和遷入率、年齡組成、性別比例等。這些概念之間并非簡單并列關(guān)系或包含關(guān)系，有著一定邏輯聯(lián)系和層次之分。教師引導學生嘗試建構(gòu)相關(guān)概念圖（圖2），促進學生對概念的深度學習。

教師通過投影儀或手機拍攝將學生完成情況展示在屏幕上，學生相互點評，評選出科學、合理的概念圖。建構(gòu)概念圖是“體”“悟”最重要的呈現(xiàn)形式，可引導學生建立嚴密的邏輯思維，按照一定主線進行知識的歸納、整合、遷移和評價。

3.2開展深度實驗探究

深度實驗是對已知現(xiàn)象進行探索求真，對實驗方法應用進一步探究，從而促進深度學習。教師采用實驗探究評價方式，可讓學生體驗發(fā)現(xiàn)的快樂，了解實踐活動的本質(zhì)。探究活動的討論和反思環(huán)節(jié)，也是學生理解科學本質(zhì)的學習形式。

學生雖己通過模擬實驗，理解了樣方法、標志重捕法的特點，仍需學會在真實情景下運用。因此，結(jié)合本地資源及本節(jié)重要情景設計——漳江口紅樹林，開展科學調(diào)查體驗活動，將學生分組自行選擇實驗課題“調(diào)查漳江口紅樹林內(nèi)某種生物的種群密度”，設計實驗方案并完成，進行深度評價。生物種類有秋茄、木欖、白骨壤等紅樹植物或招潮蟹、彈涂魚等動物。由學生自薦或推選出創(chuàng)新、科學的實驗方案，課堂上進行展示，學生相互共同評價，如實驗方法選擇的合理性、樣方大小數(shù)量的選擇、實驗實施中出現(xiàn)的困惑和思考等。

綜上所述，深度評價比單純紙筆測試更能提高生物學學科核心素養(yǎng)。通過評價有效促進學生思考，促進學生主動質(zhì)疑，提升科學探究能力。學生學習重要的收獲來源于教師經(jīng)常向?qū)W生提供學習的反饋，尤其是可引導學生不斷努力的具體意見。因此，教師應將評價持續(xù)性、適時性地嵌合在教學過程中，有助于學生深度學習，養(yǎng)成科學思維，樹立社會責任感。