基于PBL模式的初中生物學深度學習初探
——以多元化情境在初中生物學中的應用為例

董亞軍

（甘肅省隴西縣渭州學校，甘肅隴西 748100）

現行的依據《義務教育生物學課程標準（2011 年版）》編寫的人教版初中生物學教材使用已達10 年之久。作為靜態(tài)文本的生物學教材應跟上時代發(fā)展的步伐，讓學生及時了解生物科學技術的發(fā)展給人們的生產生活產生的深刻影響。對此，教師不妨以多元化情境為載體，同時結合“深度學習理論”，對知識的呈現方式進行探索與實踐。

一、融入多元化文化情境，提升學生人文素養(yǎng)

作為一名學科授課教師，要在學科內多角度、多方面的繼承和弘揚優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化，對學生積極主動地進行多向文化疏導［1］。而人文素養(yǎng)是學生核心素養(yǎng)中必備的素養(yǎng)，在初中生物學教學中，結合生物學知識、優(yōu)秀傳統(tǒng)文化創(chuàng)設多元化生物學文化情境，對解決調查中發(fā)現的問題，拓寬多元化情境獲取的角度提供了較為理想的切入點。

再如，在學習人教版生物學八年級下冊“評價自己的健康狀況”一節(jié)時，教材上介紹了調節(jié)心情的一些方法，通過學習學生理解了心情愉快對心理健康的重要性，但很多學生不清楚情緒反應對自己身體健康的影響。此時，教師可以把《黃帝內經》中說的“心在志為喜、肝在志為怒、脾在志為思、肺在志為憂（悲）、腎在志為恐”作為情境提供給學生，讓學生了解我國古人總結的不同情緒反應對人的內臟器官產生的影響，從而理解健康的情緒反應對自己身體的好處。

在教育部發(fā)布的《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進中小學課程教材指南》中有關生物學方面的內容中指出：“將我國古人在生物學方面的探究方法與實踐成果納入生物學課程教材，對于厚植學生文化底蘊，感悟中華民族智慧，增強民族自豪感有著重要意義”［2］。上述案例把詩句、諺語、文化經典利用到生物學教學情境的創(chuàng)設中，在感知語言美的同時，讓學生在生物學課堂中感受到中華傳統(tǒng)文化的魅力。

整個初中生物學教材有很多內容能和中華民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的科學技術、歷史典故、成語典籍等聯系起來，將其融入我們的生物學課堂中，既能起到解惑的作用，又能做到文化育人的目的。有關調查數據顯示，77.5%的生物學教師很少在課堂上利用傳統(tǒng)文化，其中有72.5%的生物學教師認為自己不知道有哪些可以利用的素材；即使在課堂上利用傳統(tǒng)文化，也有80%的生物學教師認為其在課堂上的應用目的主要是幫助學生記憶。通過實踐，筆者在課堂練習數據反饋中發(fā)現，利用多元化文化情境進行學習的班級在生物學試題中所涉及的傳統(tǒng)文化應用中的得分較對照班高出23.5%。這說明將傳統(tǒng)文化應用到多元化教學情境中，有利于學生的生物學學習和人文素養(yǎng)提升。

二、激活多元化課程資源情境，推動學生深度學習

《義務教育生物學課程標準（2011 年版）》指出：“課程資源的開發(fā)和利用是為了給學生創(chuàng)設良好的學習條件，促進學生主動學習，更好地理解和掌握學習內容，提高課堂效率?！倍侠黹_發(fā)課程資源作為多元化教學情境，就是一條有效推動學生深度學習、提高學生生物學素養(yǎng)的途徑。

案例1：在人教版生物學七年級上冊第二單元《生物體的結構層次”中關于“練習使用顯微鏡》一節(jié)的教學中，部分教師設計了讓學生課前搜集有關顯微鏡發(fā)展歷史的學習活動。

問題分析：在初中生物學中有關顯微鏡的發(fā)展歷史僅僅是該節(jié)的輔助性內容，并不是本單元生物學學習的核心內容，對學生生物學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也起不到有效的作用。這樣可以看出，離開單元目標課程資源的整合和開發(fā)，與初中生物學的深度學習是相違背的，失去了其有效性。

案例2：在人教版生物學八年級下冊《人的性別遺傳》一節(jié)學習中，教師可以考慮設計讓學生在生物課前調查統(tǒng)計自己周邊家庭的男女性別比例的活動，在完成本節(jié)“精子與卵細胞隨機結合”模擬實驗后進行數據分析時，和現實生活中學生調查的數據進行類比，從而使學生真正理解“生男生女機會均等”的理論意義和現實意義。

隔一年，我和妻子離婚了。妻子不愿意離婚，法官不愿意判決。我和妻子先后去法院糾纏半年多時間。我懇求法官看一下妻子膝蓋和胳膊肘上的刀疤與鱗屑。我說，我擔心哪一天妻子的刀片會劃在我的脖子上。妻子堅持說，我這是刺血治療皮膚病，我的心理沒問題。我說，你的心理沒問題，我的心理有問題，我跟你過日子早已失去了安全感。

案例3：在有關“外來物種的入侵”導致我國生物的多樣性面臨威脅的原因教學上，可以結合有關“加拿大一枝黃花”的網絡熱搜，在課堂上將有關“加拿大一枝黃花”引進后對農作物生產帶來的嚴重影響和其在原產地的生長情況進行對比，讓學生思考為什么“黃花開處百花殺”的生物學原因，引導學生關注“外來物種的入侵”，認識到生物多樣性的保護需要我們每一個人行動起來。

策略分析：把靜態(tài)的課本知識轉化為學生的觀察、體驗、思考、表達等主體性的教學活動，能讓學生的生物學知識學習和個人需要建立起現實意義上的關聯。同時，通過課程資源的整合與開發(fā)，把單元生物學的學習內容細化到學生所熟悉的多元化情境中去，找到所學生物學知識和多元化情境的切入點，并從中深度挖掘，這樣能使學生在課堂活動中的目標和育人價值指向更明確。

現行的人教版初中生物學教材在知識編排上總共設計了“想一想，議一議”“觀察與思考”“課外實踐”“資料分析”“科學方法”“旁欄思考題”“技能訓練”等15 個欄目，而這些欄目中相應的教學內容的科學落實需要課程資源的有效支撐。這就要求教師在生物學單元知識的本體把握上下足功夫，避免因為孤立地看待知識而違背了教材的開放性。教師應該著眼于大單元下的教學目標和教學活動，結合本土學生生活體驗和具有真實意義的情境資源，將生物學知識動態(tài)地呈現出來，從而給予學生更多的思考，更好的應用，更有力的思維提升。

三、巧設多元化“問題鏈”情境，促進學生高階思維發(fā)展

問題是思維的啟動器和方向標，在課堂教學中精心設計一系列問題能有效推進學生以主動參與、深層思考為特質的深度學習［3］。同時，促進學生的高階思維發(fā)展也是深度學習的重要特征之一。教師可以利用多元情境，在課堂巧設一些富有邏輯性的“問題串”，讓學生在多元化情境中去體驗、感知知識的產生過程，有效推動學生主動參與、深度思考和高階思維發(fā)展。

在教學人教版生物學七年級上冊《植物體的結構層次》時，有關“組織”“器官”的概念學生易混淆，一位教師以西紅柿的果實為情境素材，圍繞西紅柿設計了以下一組“問題串”，以問題的邏輯關系遞進式推進學生的學習：

問題1：結合以前學的知識，思考構成西紅柿的結構和功能的基本單位是什么？問題2：品嘗西紅柿的果皮和果肉，體會有什么不同？然后制作玻片標本放到顯微鏡下觀察其細胞形態(tài)一樣嗎？并思考果肉中的“筋絡”是什么？問題3：結合課本思考自己拿的西紅柿果實是植物體結構的那個層次？問題4：結合生活實際，思考西紅柿植株由哪些器官組成？

顧明遠先生認為：“教育的本質在某種意義來講就是培養(yǎng)學生的思維。”上面4 個“問題”結合學生的認知過程，巧妙將課本知識串聯起來，使學生通過品嘗和在顯微鏡下觀察西紅柿的果實構成部分，從宏觀的感知過渡到微觀的觀察，促進了學生對“組織”“器官”等概念的進一步理解，同時通過實物化的問題設計對知識進行了合理遷移，整合了本節(jié)的書面作業(yè)。從宏觀到微觀，再從微觀到宏觀，角度合理切換，有利于讓學生在思考中掌握所學知識，培養(yǎng)學生的問題意識。

四、開發(fā)多元化實踐情境，增強學生知識遷移能力

生物學課程高度關注學生學習過程中的實踐經歷。心理學研究表明，當學生已有的生活經驗與科學知識結合時，會因為熟悉而產生興奮。將生物學的知識和學生的實踐體驗結合起來，按照“實踐，認識，再實踐，再認識”的規(guī)律，通過多元化實踐情境的創(chuàng)設，讓學生去主動探索知識的產生過程，有利于提高學生學習這些知識的興趣，進而推動學生的生物學深度學習。

案例1：在學習“呼吸運動”中胸廓、肋間肌、膈肌、肺內氣壓的變化時，由于七年級學生還沒學習壓強等知識，理解起來相當困難，要解決這一問題，突破難點，不妨分析下面實踐活動情境：

活動1：課前在家里測量一下自己呼氣和吸氣時的胸圍差?；顒?：在測完胸圍差后，把手放在肋骨處，感受吸氣和呼氣時肋骨的位置變化?；顒?：用注射器把相同體積的氣體注入大小不同的三個氣球，用手觸壓氣球，感覺不同之處，感知氣壓與體積的關系?；顒?：結合課本“模擬呼吸運動”的實驗，選取生活中的材料，自制模擬模型。

策略分析：案例1 的4 個活動設計中，即利用了體驗式情境，又通過自制模擬模型培養(yǎng)學生的建模意識，將抽象的課本知識生活化，提升了學生的理解能力和動手能力。

案例2：在教學人教版生物學七年級上冊“觀察葉片的結構”實驗中，如果按照教材的方法和步驟，直接照方下單，學生在“切”的操作上往往會出現問題，導致課堂實驗的成功率非常低，在制作的切片中很難找到一個理想的切片。針對這一問題，部分教師將“觀察葉片的結構”實驗納入了生物社團活動的內容，讓學生選取“吊蘭”“冬青”等材料并用相同的方法制作切片，從中選出成功率比較高的材料，然后讓學生嘗試著對“切”的刀片進行處理，提高切的水平。這樣在課堂教學中讓參加社團的學生作為小組長，學生在小組實驗時的實驗成功率就提高了。

策略分析：案例2 中并沒有將課本實驗照方下單，而是結合學生社團活動，拓寬課堂的時空范圍，對實驗操作中的一些關鍵點進行實踐摸索，這對學生實踐能力的提升很有幫助，既能克服課堂教學時間不足的問題，又能在時間上給學生更多的嘗試機會，推動其思維的深度發(fā)展，同時也有助于提高課堂效率。

五、挖掘多元化學科交叉情境，幫助學生知識融合

利用所學知識解決當下社會所面臨的環(huán)境、能源、健康等問題，需要學生有更綜合的知識體系。在初中生物學教學中，注重多元化學科交叉情境的創(chuàng)設，有助于培養(yǎng)學生的解決問題的綜合能力。

案例1：在《細胞的分裂和生長》一節(jié)中，為什么一個細胞不能無限制地生長？教師不妨創(chuàng)立正方體的數學模型，讓學生分別計算邊長為1cm、2cm、3cm、4cm 時正方體表面積和體積的比值變化。

策略分析：沒有數學模型的模擬，在上述問題上學生很難明白其緣由。但結合數學模型，通過數據分析，學生會發(fā)現表面積的變化遠遠小于體積的變化幅度，而一個細胞要靠細胞膜進行物質交換，這里就出現體積增大和物質交換不足的矛盾，進而理解細胞不能無限制的生長原因。

案例2：在分析同種“結球甘藍”在北京和西藏長成的葉球重量差異時，可讓學生結合地理上學的北京和西藏的日照長度和晝夜溫差的相關知識。

策略分析：要分析同種“結球甘藍”在北京和西藏長成的葉球重量差異，就得清楚兩地影響其生長的光照和晝夜溫差兩個非生物因素，而這些正是學生地理上所學的。再結合生物學上植物的光合作用和呼吸作用的相關知識，學生就能快速找出原因，為下一步圍繞光照和溫差等變量設計實驗驗證打下基礎。

在生物學教學設計時，利用學科間的交叉設置多元化的情境有利于學生的深度學習，能起到“他山之石，可以攻玉”的效果。課堂上積極引導學生利用學科間的聯系，有助于學生將知識從已知到新知的內化，實現自我知識體系的融合。

六、結語

綜上所述，多元化生物學情境是初中生物學教學的點金石，學生生物學素養(yǎng)的提升才是生物學課堂教學的生命線。因此，站在立德樹人的視角挖掘一些適應課堂教學的多元化教學情境，有助于教師在課堂教學中促進學生自主探究、自我發(fā)展和學習能力的提升。