深度學(xué)習(xí)視域下真實性情境的創(chuàng)設(shè)與價值最大化利用

吳久宏

摘要：闡述了基于真實性情境的創(chuàng)設(shè)，并立體挖掘情境的價值所在，產(chǎn)生任務(wù)驅(qū)動，引領(lǐng)學(xué)生走向深度學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生解決真實情境中復(fù)雜、不可測問題的能力。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí) 真實性情境 任務(wù)驅(qū)動

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》明確指出：“生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生知識、能力與價值觀的綜合體現(xiàn)?！边@一核心要義的提出，呼應(yīng)了現(xiàn)代社會對人才培養(yǎng)的需求——勝任人生生涯中各種不可預(yù)測的、復(fù)雜的各種變化的能力。立足課堂，基于學(xué)習(xí)者立場，精心遴選、設(shè)計真實性情境，從中挖掘有思維價值、利于學(xué)習(xí)力培養(yǎng)的價值問題產(chǎn)生任務(wù)驅(qū)動，是引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的重要途徑。下面結(jié)合高中生物學(xué)教學(xué)中部分案例，就真實性情境的精選與價值最大化利用，談初淺的做法與思考。

1深度學(xué)習(xí)是一種基于真實性情境的學(xué)習(xí)方式

“深度學(xué)習(xí)”是一種以學(xué)生高階思維發(fā)展為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)，關(guān)注學(xué)生知識獲取的方式，強(qiáng)調(diào)在深度理解之上的建構(gòu)與知識遷移。深度學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者必須深入理解學(xué)習(xí)情境，只有學(xué)習(xí)者在已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識并遷移到相應(yīng)的情境中，才能達(dá)到深度學(xué)習(xí)。

建構(gòu)主義理論的教學(xué)觀指出：“情境”“協(xié)作”“會話”“意義建構(gòu)”構(gòu)成學(xué)習(xí)環(huán)境的四大要素，而教學(xué)中關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)特定情境。20世紀(jì)末，美國學(xué)習(xí)科學(xué)開發(fā)委員會編寫的《人是如何學(xué)習(xí)的——大腦、心理、經(jīng)驗及學(xué)?！芬粫?，也特別強(qiáng)調(diào)了知識建構(gòu)的情境性，“認(rèn)知心理學(xué)應(yīng)該做出更加現(xiàn)實主義轉(zhuǎn)變，主張以生態(tài)學(xué)的方法取代信息加工的方法，強(qiáng)調(diào)研究自然情境中的認(rèn)知，更多地關(guān)注情境對于智能的影響”。這就要求教師一定要根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的特點、教學(xué)目標(biāo)的要求、學(xué)生思維的發(fā)展?fàn)顩r，適時創(chuàng)設(shè)能夠促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的課堂情境，并引導(dǎo)學(xué)生積極體驗，最終使學(xué)生達(dá)到將所學(xué)知識與情境建立聯(lián)系并實現(xiàn)遷移的目的。

在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)情境設(shè)計時，教師要注意情境設(shè)計的真實性，給予學(xué)生的情境應(yīng)該是源自生活生產(chǎn)實際，讓學(xué)生在解決此情境下一系列問題的過程中，感受生物學(xué)科學(xué)習(xí)的價值，學(xué)會知識遷移運(yùn)用的方式，體驗解決問題的喜悅。

2真實性情境的概念

情境是指事物在具體場合呈現(xiàn)出來的樣子?！罢鎸嵭郧榫场笔且哉媲鞋F(xiàn)實或真實事物為原型的情境，是學(xué)生的真實生活簡化創(chuàng)設(shè)的語境、畫境及多媒體呈現(xiàn)。情境是構(gòu)建深度學(xué)習(xí)的要素之一，有意義的學(xué)習(xí)是有意圖的、復(fù)雜的、是處于它所發(fā)生的情境脈絡(luò)之中。

當(dāng)下，依然存在著大量“假、大、空”情境充斥著課堂：缺乏科學(xué)性的虛擬情境、不切合實際的虛幻情境、沒有思維含量的虛假情境……表1所示2位教師在“酶在細(xì)胞代謝中的作用”一節(jié)引入時所創(chuàng)設(shè)的情境。

兩位執(zhí)教者分別以“安徽毛豆腐”和“切洋蔥導(dǎo)致流眼淚”作為情境，引入課題，選擇的都是來自現(xiàn)實生活中的真場景，但是后者的情境更有利于引發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，才是“真實性情境”。教師甲采用的情境，僅起到引入的功能，沒有起到任務(wù)驅(qū)動的作用，也不能引發(fā)學(xué)習(xí)的遷移和應(yīng)用，很多學(xué)生根本就沒有聽說或者吃過“毛豆腐”。教師乙巧妙利用生活中原型，充分調(diào)動學(xué)生的具身認(rèn)知，使學(xué)生產(chǎn)生探究欲望，然后再提供事實（告知是一種酶的作用）。學(xué)生的學(xué)習(xí)以“為什么會流淚一酶究竟是什么物質(zhì)？一如何處理洋蔥才能在切的時候少流淚？一酶的催化受哪些因素影響？”為任務(wù)驅(qū)動鏈，真正開始了基于情境又始終圍繞情境的學(xué)習(xí)，最后解決現(xiàn)實情境中的真實問題。

3真實性情境素材的挖掘與立體運(yùn)用

課堂教學(xué)的目的是為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，助推學(xué)生的成長。教師在課堂教學(xué)中要著力構(gòu)建真實的、復(fù)雜甚至是兩難的情境，在情境中建構(gòu)知識，在情境中實現(xiàn)知識的遷移和問題的解決。如何將真實場景通過教師巧妙加工成為具有助推學(xué)生深度學(xué)習(xí)的真實性情境？真實性情境素材從何而來？下面，筆者側(cè)重于三個方面進(jìn)行闡述。

3.1來源于鮮活的生產(chǎn)、生活實際

生物學(xué)是與生產(chǎn)、生活聯(lián)系最為緊密的學(xué)科。人們在鮮活的實踐中探索出生物學(xué)原理和結(jié)論，反過來又用這些原理和理論指導(dǎo)人們更好地生產(chǎn)、生活。教師要善于挖掘、勤于積累一些現(xiàn)實性的場景，將場景背后富含的價值最大化利用，讓學(xué)生經(jīng)歷有現(xiàn)實價值的真實問題解決過程和社會活動，給學(xué)生提供充分展示的空間。

例如，“葉綠體中色素的提取和分離”這一實驗教學(xué)時，在“提取”這一環(huán)節(jié)，為何要加入CaCO3？絕大部分教師直接“告訴”學(xué)生，讓學(xué)生記住結(jié)論：防止色素被破壞。筆者在進(jìn)行本實驗前，引入了這樣的情境：教師課前利用選材相同（鮮嫩）的原味菠菜與醋拌菠菜處理16 h的對照實驗，將處理16 h后的菠菜帶到課堂。然后，教師以問題鏈作為任務(wù)，驅(qū)動學(xué)生思考：（1）為什么加了醋的菠菜葉子變黃了？可通過互聯(lián)網(wǎng)查閱資料探明變黃的原因。（為實驗課引入加CaCo3進(jìn)行認(rèn)知輔墊，也培養(yǎng)了學(xué)生收集信息、處理信息的能力）（2）加熱水煮菠菜也會發(fā)黃，這又說明了什么？（讓學(xué)生聯(lián)系生活，拓展知識視域）（3）工業(yè)上為防止蔬菜變色，會額外加入一種綠色的食用色素——葉綠素銅鈉鹽，原理是什么？（這一問題引發(fā)了學(xué)生進(jìn)行深度探究，去解決新情境中的真實問題）

3.2來源于時事熱點、科技前沿信息

技術(shù)推動了科學(xué)的進(jìn)展，也豐富了人們對生命的認(rèn)知。生物科學(xué)的研究進(jìn)展、重大突破、成果表達(dá)都是一筆寶貴的情境素材。教師要將素材變?yōu)樘骄康膶W(xué)材，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)，主動進(jìn)行意義建構(gòu)。

例如，在必修2“基因的本質(zhì)”這一章教學(xué)時，教師利用“科學(xué)家成功從190萬年前巨猿化石中提取到遺傳物質(zhì)”這一時事新聞為情境主線組織教學(xué)。在“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這一節(jié)，教師先提供新聞事實：2019年11月13日出版的《自然》雜志發(fā)布了一項研究成果，中國與丹麥科學(xué)家在距今190萬年的巨猿化石中成功提取到遺傳物質(zhì)，揭示了早己絕滅的巨猿的起源和演化過程。然后，提出探究課題：巨猿的遺傳物質(zhì)是什么？在學(xué)生充分進(jìn)行假設(shè)、收集證據(jù)、進(jìn)行推理的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)再回到教科書，教師促使學(xué)生與科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的過程進(jìn)行思維的碰撞。在“DNA的分子結(jié)構(gòu)”這一節(jié)時，教師設(shè)置問題：190萬年前的巨猿的遺傳物質(zhì)DNA至今還存在，說明DNA具有什么特性？從而引出DNA分子的穩(wěn)定性。教師繼續(xù)追問：DNA有怎樣的結(jié)構(gòu)使之保持穩(wěn)定性的呢？教師促進(jìn)學(xué)生領(lǐng)悟DNA分子結(jié)構(gòu)的基本骨架、氫鍵、堿基對等重要內(nèi)容，同時滲透生命觀念中的“結(jié)構(gòu)與功能觀”。在此基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生探究：如何獲知190萬年前的巨猿與人類的親緣關(guān)系？從而突破了DNA分子的特異性這一難點。

諸如上述的情境素材很多，教師平時要做一個“有心人”，對真實性情境素材進(jìn)行采集、遴選與歸類。例如，每年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎與高中階段所學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系、社會重大事件中折射的生物學(xué)問題，如2020年初的全民抗擊新冠肺炎事件可用于“病毒專題”“體溫調(diào)節(jié)”“免疫調(diào)節(jié)”“保護(hù)野生動物”等教學(xué)內(nèi)容，2019年底暴發(fā)的非洲蝗災(zāi)是“食物鏈”“害蟲防治”“種群密度”等內(nèi)容的絕佳素材，澳大利亞2019年下半年起的森林大火可穿插于“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”“物質(zhì)循環(huán)”“溫室效應(yīng)”等內(nèi)容。

3.3來源于科學(xué)史料、歷史記載

科學(xué)史料、歷史記載雖然是“過去時”，但其中蘊(yùn)含的生物學(xué)原理、學(xué)科思想、探究方法都可以被巧妙加工成“現(xiàn)在進(jìn)行時”，成為引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的真實情境的重要素材。

例如，“人類遺傳病與優(yōu)生”這一節(jié)學(xué)習(xí)時，筆者以“歐洲皇室血友病之謎”作為情境主線，貫穿教學(xué)始終。

教師先提供背景材料：100多年前，歐洲皇室中爆發(fā)式地出現(xiàn)了一種奇怪的出血病?；颊呷悄行?，一出血就難以控制，甚至威脅生命。這種在當(dāng)時被稱為“出血病”的皇家病，其致病基因來自維多利亞女王。為了保持“血統(tǒng)純正”，皇室家族長期通婚聯(lián)姻，導(dǎo)致維多利亞女王的致病基因在歐洲皇室傳播開去。接著，展示家族遺傳系譜圖（圖1）。

教師以問題產(chǎn)生任務(wù)驅(qū)動：①己知維多利亞女王的丈夫阿爾伯特并不含有血友病的致病基因，請據(jù)此推測血友病的遺傳方式。②這張遺傳系譜圖是如何產(chǎn)生的？

設(shè)計意圖：在英國皇室病這個情境下，學(xué)生可以體會調(diào)查人類遺傳病的一般方法，并且通過此情境了解調(diào)查人類遺傳病時的注意事項。

教師升華情境，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究：①若亨利與艾玲聯(lián)姻，根據(jù)維多利亞女王家族的部分系譜圖（圖2），他們所生的孩子一定會患病嗎？其后代的患病概率是多少？②18世紀(jì)，歐洲人群中正常女性是血友病攜帶者的概率約為1/300，若亨利不與艾玲聯(lián)姻，而是迎娶一名與自己沒有血緣關(guān)系的人群中的普通女子，其后代的患病概率是多少？

設(shè)計意圖：學(xué)生通過親自計算兩種婚配方式后代的患病概率，能夠深切地體會近親結(jié)婚的危害，從而樹立正確的婚姻觀，升華“社會責(zé)任”這一生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

教師追問，促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維：如果他們來到了現(xiàn)代，你是醫(yī)生，亨利與艾玲向你進(jìn)行遺傳咨詢，你會給他們什么建議呢？

設(shè)計意圖：這一環(huán)節(jié)是本節(jié)課的升華，是體現(xiàn)“學(xué)以致用”教學(xué)原則和培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的重要舉措，旨在讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容解決生活中的實際問題。

總之，構(gòu)建以問題解決為核心的學(xué)習(xí)情境系統(tǒng)，將情境的驅(qū)動力轉(zhuǎn)化為問題的驅(qū)動力，在真實性情境下產(chǎn)生價值問題，讓學(xué)生產(chǎn)生持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣與動力，養(yǎng)成像科學(xué)家一樣思考的習(xí)慣和品質(zhì)。這樣的課堂才是深度學(xué)習(xí)應(yīng)有的樣態(tài)！