基于深度學(xué)習(xí)的初中生物學(xué)重要概念教學(xué)策略研究

淡靜雅

基金項(xiàng)目：西安市教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃2017年規(guī)劃課題“生物課堂教學(xué)中落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)踐研究”，課題編號：2017XAGU059。

“深度學(xué)習(xí)”也稱深層學(xué)習(xí)，20世紀(jì)50年代，F(xiàn)erence Marton和Roger Saljo在《學(xué)習(xí)的本質(zhì)與區(qū)別：過程與結(jié)果》一文中首次提出深度學(xué)習(xí)的概念，其內(nèi)涵是指在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。概念教學(xué)是我國基礎(chǔ)教育階段生物學(xué)課程的核心內(nèi)容，也是深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和載體?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中明確提出了初中生物學(xué)課程教學(xué)中的50個重要概念。在實(shí)際教學(xué)中，靜態(tài)的、孤立的、過分關(guān)注零散信息而缺乏邏輯推理的概念教學(xué)實(shí)屬無奈，基于事實(shí)和邏輯的概念教學(xué)不是為了讓學(xué)生記住某個專業(yè)名詞或定義，而是為了幫助他們搭建生物學(xué)知識框架，完成真實(shí)情境的知識遷移，能對與生物學(xué)相關(guān)的社會議題作出正確的判斷和決策。本文以人教版生物學(xué)八年級上冊“真菌”一課為例，根據(jù)深度學(xué)習(xí)的特征，對真菌的深度學(xué)習(xí)方案進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并基于深度學(xué)習(xí)理論對概念教學(xué)的策略進(jìn)行了探究。

一、聯(lián)想與結(jié)構(gòu)

聯(lián)想與結(jié)構(gòu)是深度學(xué)習(xí)的基本特征。學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容前，已經(jīng)具備與之相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)或前概念，但正確與否不確定。教師需要以學(xué)生熟知的生產(chǎn)、生活情境為載體，積極調(diào)取學(xué)生的前概念，將抽象的知識轉(zhuǎn)化成學(xué)生能夠直接操作的、感性的教學(xué)材料，幫助學(xué)生在前概念與新知識之間建立結(jié)構(gòu)性關(guān)聯(lián)。

真菌教學(xué)是在學(xué)生掌握了動植物和細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)菌和真菌的分布特點(diǎn)等相關(guān)知識的基礎(chǔ)上展開的。由于真菌和細(xì)菌中均帶“菌”字，且兩者可用培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，大部分學(xué)生常將兩者混為一談，認(rèn)為真菌像細(xì)菌一樣，個體微小，無法用肉眼直接觀察。有些學(xué)生雖然對真菌有一定的了解，但大多集中在真菌對人類的負(fù)面影響上，對真菌在環(huán)保、食品、醫(yī)藥等方面發(fā)揮的積極作用了解甚少。因此，筆者將三個感性的教學(xué)材料呈現(xiàn)給學(xué)生：1.將拌有酵母菌的小塊蘋果在密閉、溫暖處放置三天后，讓學(xué)生聞其散發(fā)的酒味;2.將生活中常見的大型食用菌，如香菇、口蘑、木耳和銀耳等展示給學(xué)生;3.在溫暖、潮濕處放置橘子和饅頭，讓學(xué)生觀察滋生的霉斑和綠毛（菌絲體）。學(xué)生通過觀察、了解這些直觀的感性材料，從生活中常見的現(xiàn)象入手，就會發(fā)現(xiàn)真菌既有單細(xì)胞真菌，又有多細(xì)胞真菌，在多細(xì)胞真菌中還有一些菌群的體型較大，肉眼可見。上述這些事實(shí)均會沖擊學(xué)生原有的前概念，會使其產(chǎn)生認(rèn)知上的沖突。

二、活動與體驗(yàn)

活動與體驗(yàn)是深度學(xué)習(xí)的核心特征?！盎顒印笔侵敢詫W(xué)生為主體的主動活動;“體驗(yàn)”是指學(xué)生作為個體全身心投入活動時的內(nèi)在體驗(yàn)?；顒拥拈_展需要教師基于教學(xué)目標(biāo)和學(xué)情精心設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠深度參與其中并在實(shí)踐中建構(gòu)知識，完成有意義的學(xué)習(xí)過程。

為了讓學(xué)生從生物體的結(jié)構(gòu)與功能方面認(rèn)識真菌，筆者按照由簡單到復(fù)雜的認(rèn)知順序組織酵母菌、霉菌和大型真菌的結(jié)構(gòu)探究活動，讓學(xué)生通過肉眼、放大鏡和顯微鏡等從宏觀和微觀兩個層面觀察真菌。由于酵母菌是單細(xì)胞真菌，學(xué)生在低倍和高倍顯微鏡鏡頭下都可以觀察到它們的細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)，通過對比酵母菌與動植物和細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)以酵母菌為代表的單細(xì)胞真菌是具有細(xì)胞核的真核生物。

關(guān)于霉菌形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察，教材中建議用長有青霉的橘子皮做實(shí)驗(yàn)，但考慮到青霉孢子非常輕，散落在空氣中對學(xué)生的呼吸道可能造成不良影響，且用肉眼無法觀察營養(yǎng)菌絲的結(jié)構(gòu)，加之孢子是霉菌發(fā)育到一定階段分化出的生殖細(xì)胞，橘子皮上的霉菌不一定都分化有孢子。故筆者在課前指導(dǎo)各小組利用PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)霉菌，并將培養(yǎng)物置于顯微鏡下觀察，學(xué)生不僅可以更清晰地觀察、了解霉菌營養(yǎng)菌絲的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，還可以控制霉菌的生長時間，確保霉菌充分生長，從而產(chǎn)生大量的無性孢子。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生既能觀察到營養(yǎng)菌絲，又能觀察到無性生殖細(xì)胞——孢子。這樣一來，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富了，實(shí)驗(yàn)效率也提高了。此外，由于培養(yǎng)皿帶有皿蓋，可以有效防止霉菌孢子飄散到空中對學(xué)生的呼吸道健康造成不良影響。對于培養(yǎng)好的霉菌，學(xué)生可利用無菌解剖針，挑選少許長有孢子的菌絲，制成臨時裝片進(jìn)行觀察。

對于大型真菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)觀察，筆者選取了蘑菇作為實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生縱向撕開蘑菇，觀察其斷面，并與之前探究的霉菌形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，學(xué)生就會明白大型真菌的菌體也是由菌絲構(gòu)成的。同時，筆者在課前安排學(xué)生制作香菇的孢子印，并讓他們在課堂上進(jìn)行展示交流，促使學(xué)生更加直觀地了解真菌強(qiáng)大的繁殖能力，為他們后續(xù)的知識遷移應(yīng)用作鋪墊。

在探究活動中，學(xué)生通過觀察總結(jié)得出：雖然酵母菌、霉菌和大型真菌的外部形態(tài)結(jié)構(gòu)有較大差異，但其組成細(xì)胞都具有相同的結(jié)構(gòu)。這對學(xué)生理解真菌細(xì)胞中有細(xì)胞核，真菌屬于真核生物這一概念，形成生物體多樣性與統(tǒng)一性的觀點(diǎn)有很大幫助。此外，也能夠使學(xué)生從結(jié)構(gòu)上厘清真菌在“五界分類系統(tǒng)”中自成一界的原因。

三、本質(zhì)與變式

概念學(xué)習(xí)過程中，筆者要求學(xué)生要能夠抓住所學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)屬性，而不是單純、零散地記憶事實(shí)性知識。否則，學(xué)生就很難理解知識的本質(zhì)，很難做到舉一反三。

細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，其生存需要物質(zhì)和能量的輸入與輸出，根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)直接影響細(xì)胞的物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)換。筆者通過呈現(xiàn)真菌營養(yǎng)方式的教學(xué)資料，引導(dǎo)學(xué)生歸納真菌的營養(yǎng)方式，包括寄生、共生和腐生三個方面，使他們理解了真菌生存所需的物質(zhì)與能量是來自外界的，而不是自給自足的。學(xué)生雖然在七年級學(xué)習(xí)過生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識，但由于自身生物學(xué)知識框架不夠完善，欠缺建構(gòu)知識體系的能力，他們很難在真菌與生態(tài)系統(tǒng)之間建立聯(lián)系。因此，在課堂教學(xué)中，為了讓學(xué)生更好地理解真菌營養(yǎng)方式的本質(zhì)特征，筆者從生態(tài)系統(tǒng)成分的功能角度，從生態(tài)系統(tǒng)各成分之間最重要的關(guān)系之一——營養(yǎng)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生分析真菌作為分解者在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中發(fā)揮的重要作用，幫助學(xué)生從營養(yǎng)方式的角度判斷某一種生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能，從而使學(xué)生掌握了知識的本質(zhì)屬性，實(shí)現(xiàn)舉一反三的目的。

四、遷移與應(yīng)用

遷移與應(yīng)用強(qiáng)調(diào)學(xué)生將所學(xué)知識進(jìn)行批判性吸收，并使其結(jié)構(gòu)化，再遷移至新情境中轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用的能力。學(xué)生對學(xué)科知識的理解是知識遷移與應(yīng)用的前提，他們可以在對真菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)方式和繁殖方式等知識理解的基礎(chǔ)上，嘗試從學(xué)科本質(zhì)的角度解釋腐爛的原因。教師追問：為什么在溫暖潮濕的環(huán)境中，水果和蔬菜更容易發(fā)霉腐爛呢？在生產(chǎn)生活中，能否人為地控制真菌的生長條件，達(dá)到食物保鮮的作用呢？這些問題的提出是為了讓學(xué)生從真菌的營養(yǎng)方式出發(fā)，理解腐爛現(xiàn)象的發(fā)生還需要適宜的溫度和濕度等外部條件。教師也可以人為控制真菌生長所需的條件，從而達(dá)到食品保鮮的目的，以解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題。教師再次追問：僅從人類日常生活的角度來看，腐爛是不利的，若從整個生態(tài)系統(tǒng)的角度來看，腐爛對于人類一定是壞事嗎？此問題意在培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀念，引導(dǎo)學(xué)生站在生物圈的高度，將細(xì)菌和真菌等知識有機(jī)結(jié)合起來，從微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、繁殖特征和營養(yǎng)方式等方面充分思考微生物為什么能夠分解生物圈中大量的動植物尸體和殘體等，為什么能夠促使生物圈中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動呢？在遷移與應(yīng)用環(huán)節(jié)中，筆者通過聯(lián)系生活實(shí)際中存在的問題，將學(xué)生的思維引向了深層學(xué)習(xí)，使其逐步建構(gòu)了本節(jié)知識與其他章節(jié)相關(guān)知識間的結(jié)構(gòu)聯(lián)系，促進(jìn)了他們知識的遷移與應(yīng)用。

總之，深度學(xué)習(xí)絕不是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，而是強(qiáng)調(diào)在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生在實(shí)踐活動中通過觀察、分析、歸納、概括、模型與建模等，根據(jù)事實(shí)依據(jù)對生物學(xué)的現(xiàn)象或問題進(jìn)行解釋，在解釋與科學(xué)知識之間建立聯(lián)系，構(gòu)建生物學(xué)概念，形成生命觀念，再運(yùn)用生命觀念或生物學(xué)思想認(rèn)識和理解生命世界。在生物學(xué)教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是深度學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)。因此，教師要在活動中有機(jī)融入生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)課程目標(biāo)的轉(zhuǎn)化與落地。

作者單位? 西安市教育科學(xué)研究所