基于“深度學習”視域下的高中生物學教學設計探索

吳海峰

教師基于真實的情境素材，促使學生產生需要解決的真實問題，積極激發(fā)學生形成“深度學習”意識。真實、可行的載體引導著學生在完成特定課堂任務中解決問題，幫助學生實現“深度學習”。學生通過完成指向核心的知識、方法、素養(yǎng)的課堂任務，有效養(yǎng)成

“深度學習”習慣，真正延伸“深度學習”觸角，進而發(fā)展高階思維能力。下面以“基因突變”一節(jié)教學內容的設計與實施為例，闡述促進學生“深度學習”的生成過程

1創(chuàng)設情境，積極激發(fā)學生形成“深度學習”意識

學科情境是學科知識學習的載體，幾乎所有的教學活動都要在一定的教學情境中進行，而且在《中國高考評價體系》中也規(guī)定了情境是高考考查的載體，并以此承載考查內容，實現考查要求——立德樹人。這樣的要求更為教學活動提出明確的要求。知識在情境中生成和顯現，是人在情境中與各種要素不斷互動建構的過程和結果。這樣存在于一定的生活場景、問題情境或思想語境之中的任何知識都必然具有更強的生命力和生存力。

在對教材和學生做了充分分析并加以設定教學目標之后，教師所導入的情境應當與學習目標存在最大關聯性。例如，2021年4月份日本福島核電站的污水排放問題一直吸引著外界的關注，教師播放“核污水排放到海洋中的危害”視頻。日本核污水排放涉及的問題、情境指向以及知識的聯系過渡等與本課的核心素養(yǎng)內容聯系密切，能夠將學生學習狀態(tài)激發(fā)到接受新知識的最佳狀態(tài)，為學生建構新知識鋪路搭橋。貼近學生學習目標的導入情境指向明確，貫穿整個章節(jié)內容，提前呈現了知識相關背景，為整個課堂教學的實施提供了主線，更體現了學生求識過程中的抽象與形象、理論與實際、理性與感性以及新舊知識的聯系與區(qū)別的雙向需求。

在實際教學過程中，過渡情境還應與教學目標存在明顯層次性。認識生命活動的過程是由易到難、從簡到雜、循序漸進的螺旋式上升的過程，學生在知識構建過程中往往是從已有的經驗性認知出發(fā)，致力于尋找原有經驗與新知識之間的內在必然聯系，并在順應與同化的過程中創(chuàng)造出穩(wěn)定的結構化知識體系。從基因突變的類型到原因就是這樣的一個過程，教師聯系直腸癌，創(chuàng)設情境，既可以使學生理解基因突變的原因，又可以引伸到健康的生活方式。學生的學習行為必然也遵循這一規(guī)律。教師在教學中創(chuàng)設教學情境，應盡可能依據學生的實際經驗和認知，架設好有層次、有梯度的學習框架。教師若能補充原癌基因和抑癌基因在正常人體發(fā)揮作用的知識，能更好地解決問題的銜接與過渡。在學生理解的基礎上，教師追問“原癌基因的激活是基因突變嗎？”，把學生的學習意愿巧妙地轉移到更高層次的學習水平。

課堂結束前的教學情境還應讓學生在成長的歷程中學會承擔社會責任。新的一輪課程改革明確要求：培養(yǎng)學生搜集和處理及加工信息的能力、獲取新舊知識之間聯系的能力、精確分析和有效解決問題的能力，以及合作交流與評價的能力。這些是學生必須掌握的基本技能。而且新課改也要求培養(yǎng)學生的集體主義觀念、團隊合作的精神和主動探尋真知的能力。依據學習目標的要求和學習新知識的特點，教師可以設計一個適于合作學習時空條件的課堂教學結束情境，拓展延伸學生學習的時空，充分體現利用小組合作學習，讓小組成員之間愉快地交流、協作利用網絡資源來搜索“基因定點突變技術研究與應用”的相關知識。學生在共同克服學習困難的同時，學會交流和分享獲得的信息、創(chuàng)意及成果，在展示自我的過程中也學會了欣賞別人、尊重別人的學習成果。

2借助載體，著實幫助學生建構“深度學習”模式

建構主義認為，教師要考慮學生的認知程序，找出新知識的“生長點”，借助有效的學習載體，按照學生智力的“最鄰近發(fā)展區(qū)”為學生搭建獲取知識的“腳手架”，使教學內容的展開樂于為他們所接受，不斷地、有節(jié)奏、有梯度地引導學生的認知從一個水平提升到另一個新的更高水平，真正做到使學習走在成長的前面。

（1）教師預設深層智慧問題，激活學生深度思考。學生智慧的成長需要學生的主觀能動性，也離不開教師的智慧引領。課堂教學除了提問外，教師還要善于利用知識載體引領學生，激活學生深度思考，讓學生在教師引領下智慧成長。教材中有3種關于基因突變時間的描述，學生極容易混淆。教師可以把書本的描述分解成3個層次，以幫助學生理解：1細胞中的基因發(fā)生突變的時期發(fā)生在DNA分子復制時（分子水平闡述）;2細胞中的基因發(fā)生突變的時期發(fā)生在細胞分裂間期（但間期不是發(fā)生基因突變的唯一時間）（細胞水平闡述）;3細胞中的基因發(fā)生突變的時期發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期（個體水平闡述）。

（2）教師設計探究學習的表格，促進學生深度碰撞。在平時的教學過程中，教師要盡可能地讓學生接觸各種類型的表格。因為表格是一種常見的書面表達方式，直觀性強、對比性強，容易簡潔、明朗地分析出各種生命現象、過程、概念、規(guī)律、公式間存在的共性和差異性及聯系，使人一目了然。教師如果能恰到好處地應用表格，使學生將表格作為學習的載體來歸納、總結生物知識、解決生物問題。那么，教師就能處理好主導與主體、獲取知識與形成能力之間的關系。

教師引導學生利用表1探究堿基對的替換、增添和缺失對性狀的影響。

（3）學生自主設計概念圖，開啟自主學習新境界。概念圖是一種表征、檢查、完善知識的認知工具，學生自主設計概念圖，促進有意義學習，學會學習，自主學習，持續(xù)地促進進入自主學習的新境界。學生都有強烈的學習意識，而讓每一名學生學會學習需要教師提供適切于學習者自身的學習方式，有序、有效地調控學生的學習進程，使學生充分認識和挖掘自我價值。教師要引導學生處理和加工學習材料所呈現的知識內容、學習目標等信息，變換學習方法，改進學習策略。每當一節(jié)課快完成時，學生能自主管理個體、積極調動所學知識進行內化，有效構建屬于自己的知識體系（圖1）。

3預設問題，有效引導學生養(yǎng)成“深度學習”習慣

教師要注意根據布魯姆分類法中的不同層次問題分類，結合教學內容、學生學情，設計不同內容指向的問題鏈，提升學生思維品質。例如，在探究“基因突變一定能改變生物的性狀

嗎？”時，教師引導學生簡述產生以下情況下的原因：1如果基因突變發(fā)生在真核生物基因結構中的非編碼區(qū)（不考慮其調控作用）;2如果基因突變發(fā)生在編碼區(qū)上游的啟動子位置;3如果基因突變發(fā)生在真核生物編碼區(qū)的內含子;4如果基因突變發(fā)生前后的密碼子與原密碼子仍對應同一種氨基酸;5如果基因突變雖然改變了極個別氨基酸種類，但并不影響蛋白質的功能;6即使基因突變改變了氨基酸的種類，但在合成后的“加工處理”中被專一性的蛋白酶水解去掉，并不影響蛋白質的功能;7某些性狀是多基因決定，如果某基因改變，但共同作用于此性狀的其他基因未改變，其性狀也不會改變;8顯性純合子如高莖豌豆AA基因，若A突變?yōu)閍，對親本來說性狀不會改變，但自交后代有可能出現性狀的改變;9在某些從性遺傳中，如女性只有AA才表現為禿頂，當女性個體的基因型由aa突變?yōu)锳a時不表現為禿頂;10性狀表現是環(huán)境和遺傳共同作用的結果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會在性狀上表現出來。教師選編引伸問題，幫助學生理清知識點間的區(qū)別與聯系，調動學生的學習激情和求知欲。

由于這組問題不斷深入，逐漸提高，體現出與學生認知能力和規(guī)律的一致性，有效地引導著學生的思維活動由淺層向縱深處發(fā)展。實踐也證明，教師在課堂教學中經常創(chuàng)設這種“發(fā)展式”問題載體，對培養(yǎng)學生思維的邏輯性和嚴密性有重要的意義。因此，教師提出的問題要適合學生心理需要，具有發(fā)展性。這樣才能對學生有所啟發(fā)，才有利于學生的創(chuàng)新性思維培養(yǎng)。

4肩負責任，真正推動學生延伸“深度學習”觸角

教育部《關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見（2014）》明確指出“立德樹人”是深化課程改革的核心和根本任務，發(fā)展學生的核心素養(yǎng)是教師教書育人的重要目標。終身學習生物學或相關課程是每個公民不可或缺的學習經歷，生物學科更是樹立社會主義核心價值觀、落實立德樹人任務的重要載體之一。面對經濟、科技的迅猛發(fā)展，新時代對人才培養(yǎng)提出了新的要求。因此，生物學教師應把提高國民素質，促進學生全面發(fā)展，發(fā)展學生核心素養(yǎng)，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人作為教學的首要目標。

教師播放“癌癥的預防”視頻，引導學生關注個人的生命安全與健康。根據人的三維（身體、智力、心理）成長理論，健康是每個人全面成長和發(fā)展的基礎，關系千家萬戶的幸福乃至整個社會的穩(wěn)定。每個人都有維護自身和他人健康的責任，健康的生活方式和生活態(tài)度是身體健康的前提。教師要充分認識和理解健康是國家富強和民族昌盛的重要標志，是實施素質教育的基本組成部分。因此，教師要注意結合學生的年齡特點和實際需要，積極開展健康教育，促進學生養(yǎng)成健康生活方式的社會責任，增進學生理解、尊重生命，并敬畏、珍愛生命的意識，培養(yǎng)在突發(fā)事件中自救和救人的社會責任感。

教師播放“農夫山泉翻車”事件的視頻，使學生關注社會的生物學命題。從“大自然的搬運工”到“水中茅臺”的農夫山泉2021年上半年在宣傳旗下一款氣泡水飲品拂曉白桃味蘇打氣泡水時，采用了不當的宣傳用語，宣稱其某種原料產自日本福島。這番言論瞬間引起軒然大波，雖然農夫山泉方面緊急澄清，表示兩者間并沒有具體關系。但是對于廣大消費者來說，這已經足夠成為拒絕購買農夫山泉產品的理由，而如此浩大的輿論也讓農夫山泉的市值受到了很大的影響。當前的教育教學工作不僅要注重對學生“智育”的培育，而且還應使學生能夠將課堂上獲取的間接認識轉化為解決問題的直接經驗，提高學生明辨是非的社會責任意識。

在生物學教學中，教師可有計劃、有體系地組織學生開展學科實踐活動，帶領學生進行野外實習和調查活動，或提供相關材料（如日本排放核廢料后中國新聞發(fā)言人趙立堅的新聞發(fā)言），讓學生明白生態(tài)文明建設是中華民族當前乃至永遠持續(xù)發(fā)展的千年大計，關系人民福祉，關乎民族未來，影響世界走向。作為社會主義的建設者和接班人，學生要樹立和踐行習總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”理念，形成生態(tài)意識，培養(yǎng)積極參與保護環(huán)境的社會責任意識，自覺踐行“從我做起從小事做起”保護生態(tài)環(huán)境的社會責任。

5注意事項教師在促進學生深度學習時，要注意教與學方法

的選擇和優(yōu)化，要處理好以下幾種關系：1研究載體與內容的關系，只有當載體真正貼合知識才能使載體更好地為內容服務。2探尋方法與效果的關系，既不能拘泥于方法的唯一，也要使方法與效果達到完美融合，切實做到務真務實。3深度學習的把控與調節(jié)的關系，注意深度學習的深度和廣度，不能過分超出學生認知和學習能力范圍之外，讓學生游離在課堂教學外圍。

參考文獻：

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