例析深度學習視域下的高中生物課堂教學策略

洪永清

摘? ?要：促進學生深度學習是高中生物課堂教學改革的迫切需求。以“血糖平衡的調節”教學為例，基于深度學習的理念，提出創設情景，激發深度學習;概念整合，參與深度學習;構建模型，深化深度學習;聯系實際，拓展深度學習的課堂教學策略。

關鍵詞：高中生物;深度學習;教學策略

中圖分類號：G633.91? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2019）32-0049-03

發展學生的生物學科核心素養是當前生物學課程改革的方向，教學方式和學習方式的改革是落實核心素養的關鍵。在落實核心素養的過程中，許多教師存在這些困惑：基于核心素養的課堂教學具有哪些特征？何種教學方式是基于核心素養的教學？何種學習方式是基于核心素養的學習？答案也許不同，但有一點是肯定的，即在教學過程中把學生引向“深度學習”才是基于核心素養的教學。

常言道：教師教了，不等于學生學了;學生學了，不等于學會了;學生學會了，不等于會學了。在發展生物學科核心素養的今天，學生的學習效果為什么還達不到教師的預期，筆者認為其根本原因是課堂教學過于強調以單點知識、碎片化知識的記憶為主，缺乏知識間的聯系和整合。即課堂教學仍是以培養學生低階思維能力的淺層學習為主，缺乏有針對性的培養學生高階思維能力的深度學習，而能促進學生深度學習的課堂教學才能有效提高課堂教學效率。

吳舉宏教授指出“深度學習（deep learning）是指在主動加工、深度理解的基礎上，學習者能夠批判性地學習新知識，并將它們融入原有的認知結構中，經過高水平思維過程，靈活運用所學知識和能力，解決實際問題的一種學習方式。”相對于深度學習的淺層學習（surface learning）是一種簡單重復、機械記憶的學習方式，即學習者被動地接受知識，在學習過程中缺乏反思，并把知識作為簡單孤立的、不相關的事實進行學習。由此可見，深度學習更重視學生思維品質的培養，重視學習過程中知識的建構和遷移，重視學習過程中的自我反思和評價，是一種彰顯知識本質屬性的學習方式。

筆者近期執教了一節“血糖平衡的調節”公開課，本節課基于深度學習的理念，采用自主學習、小組合作學習的方式，對如何促使學生從淺層學習遷移到深度學習，如何將深度學習的理論應用于課堂教學進行了探索。

一、創設情景，激發深度學習

糖尿病（Ⅱ型）患者一般經歷健康、肥胖、患病、消瘦四個階段。投影展示一位糖尿病患者四張不同時期的照片：健康狀態、肥胖狀態、患糖尿病狀態、身體消瘦狀態。然后教師提出問題：“在這四個不同的時期，體內的血糖是如何調節的？”通過問題的創設激發學生進行深度學習的欲望。

二、概念整合，參與深度學習

教師引導學生通過閱讀、分析和綜合，把零散的、碎片化的生物學概念整合在一起，形成知識網絡，構建概念模型，以實現對概念的深度理解和運用。

（一）血糖的來源和去向

投影展示血糖的來源和去向示意圖，提出問題“血糖的來源、去向各有哪些途徑？”由此引發學生深度思考。

學生通過分析、討論得出血糖的來源主要有三個途徑：食物中的糖類經消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物質在肝細胞中的轉化;血糖的去向也主要有三個途徑：葡萄糖進入組織細胞在組織細胞內氧化分解、在肝臟和骨骼肌細胞中合成肝糖原和肌糖原、轉化為脂肪等非糖物質。知道正常人空腹時的血糖濃度范圍在3.9～6.1mmol/L之間。然后教師繼續追問：“當進餐之后血糖濃度會升高，它能一直升高嗎？如果不能，血糖是如何恢復到正常水平的？”

（二）健康狀態下的血糖調節

投影展示當血糖濃度升高時的血糖調節示意圖，要求學生從血糖的來源和去向兩方面分析當血糖濃度升高時機體是如何通過調節使血糖濃度降低的。

學生通過自主學習、合作學習等方式，得出如下結論：當血糖濃度升高時，胰島B細胞分泌胰島素的量也隨之升高，它一方面能促進血糖合成糖原，加速血糖的氧化分解并促進血糖轉化為脂肪等非糖物質;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物質轉化為葡萄糖。通過這兩方面的作用，使血糖濃度降低。同時它還可以刺激下丘腦有關血糖調節的區域，以促使胰島B細胞分泌更多的胰島素，由此教師可進一步啟發學生認識血糖的穩態是神經調節和體液調節共同作用的結果。

教師繼續提問：“在饑餓狀態下正常人的血糖濃度會明顯降低嗎？”投影展示當血糖濃度降低時的血糖調節示意圖，要求學生從血糖的來源和去向兩方面分析當血糖濃度降低時機體是如何通過調節使血糖濃度升高的。

學生仍然通過自主學習、合作學習等方式，得出如下結論：當血糖濃度降低時，胰島A細胞分泌胰高血糖素的量升高，通過抑制血糖的去向和促進血糖的來源兩個途徑使血糖濃度升高。同時刺激下丘腦有關血糖調節的另一個區域，使胰島A細胞分泌更多的胰高血糖素。由此學生可歸納出一條生物學規律——血糖的穩態是神經調節和體液調節共同作用的結果。

（三）肥胖狀態下的血糖調節

投影展示肥胖狀態下的血糖調節示意圖，要求學生從血糖的來源分析人體肥胖的機制。

學生繼續通過自主學習、合作學習等方式，歸納出當攝入的糖類過多時，會導致血糖濃度過度升高，血糖會在肝細胞內轉化成脂肪等物質儲存起來，長期的暴飲暴食，會使脂肪在體內堆積，進而造成肥胖。

教師接著指出，有研究表明，長期肥胖的人群患Ⅱ型糖尿病的幾率是普通人群的四倍，即肥胖是導致糖尿病發病的危險因素。

（四）高血糖狀態下的血糖調節

投影展示高血糖狀態下的血糖調節示意圖，要求學生從胰島素的作用機制分析導致高血糖癥發生的原因。

學生通過讀圖、析圖，可歸納出當胰島B細胞分泌胰島素減少或者葡萄糖進入組織細胞發生障礙時，可能會導致血糖濃度持續升高，即表現為高血糖狀態。然后教師提問：“胰島B細胞分泌胰島素減少的原因是什么？為什么葡萄糖進入組織細胞會發生障礙？高血糖就是糖尿病么？”隨后教師繼續追問：“通過分析該圖你能闡明低血糖的原因么？青少年在三餐飲食中要注意哪些問題以避免低血糖的發生？”由此引發學生深度思考。

（五）患糖尿病狀態下的血糖調節

投影展示患糖尿病狀態下的血糖調節示意圖，要求學生閱讀教材，從糖尿病的指標、病因、癥狀以及治療措施等方面總結糖尿病的相關知識。

學生通過閱讀教材，能夠得出這些問題的答案。然后教師指出我們通常說的糖尿病指的是Ⅱ型糖尿病，即成人發病型糖尿病，約占糖尿病患者總數的90%以上。已經證實Ⅱ型糖尿病的誘因之一是患者細胞內的胰島素受體基因缺陷，由此導致組織細胞對胰島素的敏感性降低，致使胰島素的作用效果變差，而胰島B細胞產生胰島素的能力并沒有完全喪失，有的患者體內的胰島素含量甚至高于正常人，即表現出相對缺乏的狀態，由此可培養學生進行深度學習的能力。

三、構建模型，深化深度學習

教師要求學生根據所學內容，自主構建血糖平衡調節模型，然后小組交流，共同完善該概念模型（圖1）。

教師繼續提出問題，引發學生深度思考。即引起胰島B細胞分泌胰島素的因素有哪些？引起胰島A細胞分泌胰高血糖素的因素有哪些？胰島素與胰高血糖素在調節血糖平衡中的作用以及相互關系如何？由此進一步培養學生的高階思維能力。

四、聯系實際，拓展深度學習

投影展示一份生化報告單（表1），要求學生依據表中的數據，得出結論。

學生通過分析該生化報告單，能夠得出空腹血糖、餐后2h血糖和糖化血紅蛋白是診斷糖尿病的三個重要指標。

接著投影聯合國糖尿病日的標志（圖2），并要求學生在課后搜集設立聯合國糖尿病日的宗旨和意義。

教師要求學生結合所學知識，主動參與“預防糖尿病，從健康的生活方式做起！”等活動，以促使其在真實的情境中實現知識的遷移和問題的解決。

深度學習的價值不僅表現在學生在學習活動中獲得了多少知識、得到的結論是否正確，還表現在學生能否掌握獲取知識的途徑、方法和能力，能否理解事物的屬性、本質與規律，能否形成在解決實際問題時應表現出來的必備品格和關鍵能力。因此組織以深度學習為特點的教學活動，是培養和發展學生核心素養的重要途徑。