隨著教育改革工作的全面推進(jìn)與深入實施,培育學(xué)生生物核心素養(yǎng)已成為當(dāng)前生物教師教育工作的重中之重。當(dāng)前,部分教師深受傳統(tǒng)教育理念影響,過分關(guān)注學(xué)生成績,仍沿用傳統(tǒng)的“反復(fù)講解知識”“題海戰(zhàn)術(shù)”等教學(xué)方法,強調(diào)機械記憶而非培養(yǎng)學(xué)生能力,這不利于學(xué)生理解和掌握知識。為了破解這一難題,高中生物教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變觀念,重視核心素養(yǎng)的培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)而提高學(xué)生的生物思維能力和解決問題能力。
一、深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵
深度學(xué)習(xí)是教育領(lǐng)域的一個前沿理念,也是新課程改革的重要方向。在高中生物課堂,教師應(yīng)秉持深度學(xué)習(xí)的原則設(shè)計教學(xué)方案,組織教學(xué)活動,有效激發(fā)學(xué)生的思維活力,幫助學(xué)生掌握科學(xué)的生物學(xué)習(xí)方法。
深度學(xué)習(xí)起源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,原指機器通過模擬人類大腦處理信息的方式,提高數(shù)據(jù)處理與信息理解的精準(zhǔn)度和智能性。在教育領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)則側(cè)重于通過促進(jìn)學(xué)生對知識的深入理解,幫助他們構(gòu)建復(fù)雜的概念體系并發(fā)展高階思維能力?;谏疃葘W(xué)習(xí)的教育理念,高中生物教師應(yīng)致力于提高學(xué)生基于既有知識探索新知識的能力,除了讓學(xué)生記憶生物事實和概念,還應(yīng)通過討論、實驗、案例分析等多樣化的教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生深入探究生物學(xué)的奧秘及其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。教師還應(yīng)設(shè)計富有挑戰(zhàn)性和激勵性的學(xué)習(xí)任務(wù),以激發(fā)學(xué)生主動探索的欲望,提高學(xué)生的探究能力、批判性思維能力和解決問題的能力,培養(yǎng)其終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
二、高中生物教學(xué)中存在的問題
(一)教學(xué)目標(biāo)表面化,缺乏基于核心素養(yǎng)的深度挖掘
合理設(shè)定教學(xué)目標(biāo)是確保課堂教學(xué)有效性、提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。然而,部分高中生物教師未能充分認(rèn)識到科學(xué)設(shè)定教學(xué)目標(biāo)的重要性,他們所設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)往往與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求相脫節(jié),缺乏對課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的深入剖析,導(dǎo)致目標(biāo)設(shè)定過于表面化,難以有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。這種表面化的教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生缺乏明確的學(xué)習(xí)導(dǎo)向,學(xué)習(xí)質(zhì)量難以保障。此外,由于缺乏詳細(xì)、具體的教學(xué)目標(biāo),教師在教學(xué)過程中容易陷入盲目和經(jīng)驗主義的誤區(qū),要么一味追求教學(xué)進(jìn)度而忽視了教學(xué)質(zhì)量,要么僅關(guān)注考試內(nèi)容而忽視了對教材內(nèi)容的拓展與延伸,從而影響了整體教學(xué)效果。
(二)概念講解淺顯化,缺少基于生物知識的深度討論
深度學(xué)習(xí)理念強調(diào)教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中通過問題引導(dǎo)和啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地理解概念及其背后的原理。然而,部分教師在講解概念時,內(nèi)容較為淺顯,語言較為生硬,沒有設(shè)置問題鏈,沒有運用啟發(fā)式教學(xué),致使學(xué)生難以深入理解概念,無法掌握其內(nèi)在規(guī)律。這種淺嘗輒止的教學(xué)方式使學(xué)生難以體會概念與概念之間的聯(lián)系及概念與實際生活的關(guān)聯(lián),學(xué)生對概念的認(rèn)識僅停留在表面。此外,由于缺少與同伴之間的深度討論,學(xué)生對知識的理解可能出現(xiàn)片面化現(xiàn)象,難以形成系統(tǒng)的知識體系。
(三)師生互動單一化,缺乏基于課堂內(nèi)容的深度交流
由于高中階段的學(xué)生面臨高考的壓力,高中生物教學(xué)存在時間緊、任務(wù)重的難題,部分生物教師為趕進(jìn)度而將大部分時間用于知識鞏固和復(fù)習(xí)上,在課堂教學(xué)中忽略了與學(xué)生之間的深度交流和互動,課堂中往往呈現(xiàn)出教師單向講解知識、學(xué)生被動記錄的局面,師生互動僅停留在表面層次。這種缺乏深度交流的課堂環(huán)境使得教師難以準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和對知識的理解程度,學(xué)生無法及時將學(xué)習(xí)中的疑惑反饋給教師。這種低效的互動模式不僅影響了教師對學(xué)情的掌握和教學(xué)反思的開展,還可能導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中積累的問題越來越多,最終影響其建立學(xué)習(xí)自信心和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
三、基于核心素養(yǎng)的高中生物深度學(xué)習(xí)策略
(一)明確基于核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),預(yù)設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)成果
為落實核心素養(yǎng)教學(xué),促使學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài),教師要在教學(xué)中明確以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,并結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)要求及教材內(nèi)容,細(xì)化教學(xué)目標(biāo),為教學(xué)工作指明方向,為學(xué)生檢驗自身的學(xué)習(xí)成果提供參考。課程標(biāo)準(zhǔn)要求高中生物教師在傳授生物知識和技能的同時,注重學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成和終身發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和社會責(zé)任感。教師在設(shè)定教學(xué)目標(biāo)時,應(yīng)緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)要求,兼顧知識的講解與學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動力的激發(fā),通過調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,以目標(biāo)升級帶動學(xué)習(xí)升級,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
以人教版高中生物學(xué)必修一第三章第三節(jié)“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”為例,課程標(biāo)準(zhǔn)對這一節(jié)的要求為:使學(xué)生理解遺傳信息主要儲存在細(xì)胞核中,并了解細(xì)胞內(nèi)各結(jié)構(gòu)的獨立功能(物質(zhì)運輸、合成與分解、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等)。學(xué)生已學(xué)過遺傳信息、細(xì)胞膜、細(xì)胞器等知識,這為學(xué)生理解細(xì)胞核是遺傳信息庫奠定了良好的基礎(chǔ)。教師可以基于課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生學(xué)情,緊密結(jié)合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求,設(shè)定以下教學(xué)目標(biāo):在生命觀念方面,通過具體的案例學(xué)習(xí)細(xì)胞核和遺傳信息,引導(dǎo)學(xué)生思考生命的連續(xù)性和生物多樣性的基礎(chǔ)是什么,引導(dǎo)學(xué)生尊重生命并理解生命科學(xué)學(xué)科的社會價值;在科學(xué)思維方面,通過復(fù)習(xí)遺傳信息、細(xì)胞膜、細(xì)胞器等相關(guān)知識,及比較細(xì)胞核與其他細(xì)胞器在遺傳與能量轉(zhuǎn)換過程中的相互作用,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力和推理能力;在科學(xué)探究方面,通過設(shè)計并實施細(xì)胞核觀察實驗,讓學(xué)生親自操作顯微鏡、制備標(biāo)本和觀察細(xì)胞核,提高學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究能力;在社會責(zé)任方面,通過組織學(xué)生參與社區(qū)科普活動,向社區(qū)成員介紹細(xì)胞核的功能和遺傳學(xué)的基本概念,提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力和溝通能力,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。通過設(shè)定上述教學(xué)目標(biāo),教師不僅為學(xué)生指引了學(xué)習(xí)方向,還促進(jìn)了學(xué)生新舊知識的融合,幫助學(xué)生有效構(gòu)建了知識體系,從而達(dá)成深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)。
(二)結(jié)合生活實際情境,培養(yǎng)學(xué)生生命觀念
生活情境教學(xué)法是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的重要途徑,教師在高中生物教學(xué)實踐中,應(yīng)將生物學(xué)知識與生活現(xiàn)象相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)生命的奧秘,培養(yǎng)其生命觀念。人教版高中生物學(xué)教材中不乏與生命觀念相關(guān)的內(nèi)容,但這些內(nèi)容往往較為抽象,不利于學(xué)生理解,因此,教師要巧妙構(gòu)建知識與生活的橋梁,運用生活實例加深學(xué)生對生物知識的理解,并通過創(chuàng)設(shè)生活化的情境,引導(dǎo)學(xué)生探究生物現(xiàn)象背后的規(guī)律。
以人教版高中生物學(xué)必修二第二章第二節(jié)“基因在染色體上”為例,該課的生命觀念教學(xué)目標(biāo)為理解基因和染色體的關(guān)系,構(gòu)建細(xì)胞減數(shù)分裂的結(jié)構(gòu)與功能觀?;谠摻虒W(xué)目標(biāo),教師在授課時可以將農(nóng)業(yè)種植相關(guān)知識帶到課堂,與學(xué)生討論農(nóng)業(yè)領(lǐng)域通過選擇特定的基因特性(如抗旱、抗病毒等)來培育更適合特定環(huán)境的作物的實例,加深學(xué)生對基因和染色體的關(guān)系及其在作物遺傳改良中的應(yīng)用的理解。在實際教學(xué)中,教師可以向?qū)W生展示具體的農(nóng)作物遺傳改良案例,如抗蟲玉米、耐鹽水稻的開發(fā)等,讓學(xué)生直觀感受基因工程在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。教師要引導(dǎo)學(xué)生思考與討論遺傳改良對社會和環(huán)境的潛在影響,激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)倫理問題的深入思考,使學(xué)生形成全面而深刻的生命觀念。
(三)組織小組合作活動,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維
在小組合作學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生之間互相討論與交流,有助于加深學(xué)生對生物知識和概念的理解。在小組合作教學(xué)模式中,教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,鼓勵學(xué)生通過合作與交流自行探索知識,理解其背后的原理,從而養(yǎng)成科學(xué)思維。同時,教師應(yīng)做好教學(xué)輔助工作,指導(dǎo)學(xué)生小組順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
以人教版高中生物學(xué)必修一第五章中“酶的特性”為例,該課的教學(xué)重點是幫助學(xué)生構(gòu)建關(guān)于酶的特性的知識體系,并探究影響酶活性的相關(guān)條件。教師可以在教學(xué)前為學(xué)生下發(fā)微課視頻,引導(dǎo)學(xué)生通過觀看Fe3+和過氧化氫酶催化過氧化氫分解速度的比較實驗,了解酶具有高效性。同時,教師向?qū)W生提出問題:“除了高效性,酶還具有哪些特性?”“你如何證明酶的這些特性?”學(xué)生要認(rèn)真思考這兩個問題,并在課堂上與學(xué)習(xí)小組成員進(jìn)行交流。隨后,各小組要整合小組中每個成員的答案,共同完成實驗設(shè)計、執(zhí)行、分析并討論結(jié)果。這不僅有利于學(xué)生加深對酶特性的理解,還能有效提高其科學(xué)思維能力。
(四)開展生物實驗教學(xué),培養(yǎng)科學(xué)探究能力
生物學(xué)原理與概念的發(fā)現(xiàn)離不開實踐活動。為了有效提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,教師在教學(xué)中應(yīng)采用實驗教學(xué)法,通過引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、提出假設(shè)、動手實驗、驗證猜想,幫助學(xué)生充分理解生物概念。
例如,在教授人教版高中生物學(xué)必修一第二章第五節(jié)“核酸是遺傳信息的攜帶者”時,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實驗。通過這個實驗,學(xué)生將驗證DNA和RNA在細(xì)胞中的分布位置。首先,教師可以將學(xué)生分成幾個實驗小組,分別進(jìn)行口腔上皮細(xì)胞和洋蔥表皮細(xì)胞的觀察實驗。其中,進(jìn)行口腔上皮細(xì)胞觀察實驗的學(xué)生要使用醫(yī)用棉簽輕輕刮取口腔內(nèi)側(cè)的上皮細(xì)胞,并將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到預(yù)先準(zhǔn)備的滑片上,而進(jìn)行洋蔥表皮細(xì)胞實驗的學(xué)生要從洋蔥上取一小片薄膜般的表皮層,平鋪在另一個干凈的滑片上。各小組都要記錄DNA和RNA的分布情況。其次,各小組要對樣本進(jìn)行染色,將染色后的滑片放在顯微鏡下觀察,記錄觀察結(jié)果,包括DNA和RNA在細(xì)胞中的相對位置、數(shù)量比例和顏色差異等。最后,學(xué)生要通過小組討論,分析實驗記錄,整合完整的小組實驗報告,總結(jié)DNA和RNA在不同細(xì)胞類型中的功能和分布的生物學(xué)意義。這樣的實驗教學(xué)活動不僅加深了學(xué)生對核酸功能和細(xì)胞遺傳信息傳遞機制的理解,促進(jìn)了學(xué)生的深度學(xué)習(xí),還提高了學(xué)生的團隊合作能力、自主探究能力和問題解決能力,提升了學(xué)生的核心素養(yǎng)。
(五)結(jié)合生活實例,培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感
生物學(xué)科與人類社會息息相關(guān),在高中生物課堂,教師可以挖掘生活中與生物有關(guān)的內(nèi)容,并將這些內(nèi)容融入課堂,通過與學(xué)生共同探究生物問題,提升學(xué)生對生物重要性的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。此外,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會熱點,學(xué)會用生物視角審視社會問題。
以人教版高中生物學(xué)必修二第五章第三節(jié)“人類遺傳病”為例,這一節(jié)主要介紹了遺傳病的類型、檢測和預(yù)防。在教學(xué)中,教師可以將與遺傳病有關(guān)的案例分享給學(xué)生,加深學(xué)生對遺傳病的理解和認(rèn)識。比如,教師可以選擇“皇家血友病”這一案例,講解其作為典型遺傳病的特點,如凝血機制障礙、X染色體上的致病基因等。教師可以講解血友病在歐洲皇室中長期流行的情況:在歐洲皇室,很多皇家子孫未到成年時,便因意外磕碰而夭折,發(fā)病者均為男性。教師結(jié)合生活實例講解知識,能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了促進(jìn)學(xué)生自主探究,教師可以提出“皇家血友病的發(fā)病原因是什么”“為什么在歐洲皇室頻頻出現(xiàn)血友病患者”“皇家血友病的發(fā)病特點是什么,為何說它‘重男輕女’”“皇家血友病有什么好的救治和預(yù)防的方法”等問題,引導(dǎo)學(xué)生在課后利用網(wǎng)絡(luò)自行搜集相關(guān)資料,解答教師提出的問題。在此基礎(chǔ)上,教師通過皇家血友病的遺傳案例,引出婚前產(chǎn)檢、遺傳病基因檢驗等的重要性,引導(dǎo)學(xué)生積極科普和糾正身邊人的錯誤觀念,增強學(xué)生的社會責(zé)任感。通過這樣的教學(xué)方式,學(xué)生不僅能有效理解遺傳病的科學(xué)原理,還能認(rèn)識到生物科學(xué)知識在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用及其對社會的影響,從而加深對生物學(xué)的認(rèn)知。
結(jié)語
高中生物具有一定的難度和深度,需要教師在教學(xué)中落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。而深度學(xué)習(xí)作為一種有利于提升核心素養(yǎng)教學(xué)成效的教學(xué)方法,需要教師在教學(xué)中重視深度學(xué)習(xí)理念的應(yīng)用,拓展高中生物教學(xué)的深度和廣度,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和社會責(zé)任感,為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
(作者單位:廣西田林縣高級中學(xué))