指向學生“深度學習”的高中生物學“研學課堂”的構建

余祥富

【摘要】“深度學習”并非學習知識內容的深度與難度，而是著重關注學生的學習狀態與過程，引導學生主動加工和深度理解所學知識，并不斷反思，全面提高知識應用、分析、學習評價與再創造能力。文章舉例淺談了指向學生“深度學習”的高中生物學“研學課堂”的構建方案，能為高中生物教學提供參考與借鑒。

【關鍵詞】學生;深度學習;高中生物學;研學課堂;構建方案

高中生物是一門科研性與實驗價值極高的學科，傳統灌輸式教學法并不能有效實現新課改背景下的生物教學目標。教師應轉變教學觀念，協同學生構建“深度學習”的高中生物學“研學課堂”，引導學生通過深入思考、分析與合作實驗深度理解所學知識，綜合培養科研精神。

一、“深度學習”是高中生物課堂教學的必然選擇

傳統教學模式存在各種弊端，不能有效解決“生物概念繁多，難以理解，實驗流程難掌握”等問題，無法延伸教學廣度與深度。對此，必須順應新課程改革理念，充分引入“深度學習”模式，全面發展學生的高階段科研思維。教師應關注學生的生物知識基礎與學習過程，針對學生的學習狀況做好指導工作，引導學生主動建構生物知識框架，靈活實現知識遷移。同時，教師應定期組織學生參與生物小組實驗活動，為學生打造生物研究課堂，讓學生在合作實驗中培養生物研究精神與合作能力，不斷升華“深度學習”效果。

當前高中生物教材中涉及30個生物實驗與生物學歷史知識，教師應通過構建“研學課堂”來提升教學效果，與學生一起追溯生物歷史，激發學生的領悟能力，指導學生做實驗，高效掌握實驗方法，培養學生的科學探究思維。

例如，教師在解析“豌豆雜交實驗”的過程中指導學生在實驗室和校內實驗基地合作完成該實驗，借助多媒體工具和學生一起追溯這段歷史，了解生物學家孟德爾的故事，通過播放生物講座告知學生：“孟德爾是奧地利植物學家，1843年成為奧古斯丁會修士，后來到維也納大學學習。1856年，孟德爾在修道院的花園里工作，開始進行實驗，建立了后期遺傳學的基礎。孟德爾選取具有明顯相對性狀（植株的高矮、花色的有無、莢果的形狀等）的豌豆進行雜交，得出實驗結論：顯性性狀在不同的植株和它們的后代中的出現取決于成對的遺傳單位，即現在所說的基因。孟德爾的資料中新穎的見解是提出基因符合簡單的統計學規律，他的理論體系被證實具有普遍性，是植物學的基本原理之一?！?/p>

在解析“胚胎學”這一概念時，教師可以為學生講解中國生物學家童第周的故事。首先要對“胚胎學”這一概念進行初步解讀，告知學生：“在顯微鏡尚未廣泛應用和19世紀細胞生物學尚未出現之前，胚胎學只是一門以肉眼形態描述和比較形態學為基礎的學科。從亞里士多德時代起，人們就開始研究‘胚胎是什么，因此有了‘胚胎預存說‘同比諸儒說‘逐漸分化說等。直到1827年，貝爾發現哺乳動物的卵，才證明胚胎漸成說的理論。德國解剖學家魯克姆以首創青蛙卵的研究而聞名，成為胚胎學實驗的創始人。童第周是中國著名胚胎學和發育生物學家，1927年畢業于上海復旦大學生物系，1934年獲比利時布魯薩爾大學哲學博士學位。1934年年底回國后，曾擔任山東大學和中國科學院海洋生物研究所、動物研究所等機構的教學、科研及領導職務，并任中國科學院生物學部主任和副院長等職務。童第周證明了文昌魚早期胚胎分裂球的發育命運有一定的可塑性，還發現文昌魚的胚胎發育具有與脊椎動物相似的誘導作用，他曾設想通過移植細胞核來進行育種，為動物飼養提出一個新的、可能的途徑?！?/p>

二、“研學課堂”是落實“深度學習”的有效手段

在生物“研學課堂”中，教師應重視促進生物模型建構與生物實驗活動的有機結合，和學生一起做實驗。

例如，在講解“基因和染色體的關系”這一章知識時，教師應組織學生通過實驗來觀察本章重點知識減數分裂的過程，培養學生的生物實驗能力。教師可以將“觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片”作為實驗探究話題，明確實驗目的，讓學生通過觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片，識別減數分裂不同階段的染色體的形態、位置和數目，加深對減數分裂過程的理解，然后和學生一起細化實驗方法。本次實驗步驟如下。

1.識別不同細胞。在低倍鏡下觀察裝片，識別初級精母細胞、次級精母細胞和精細胞。

2.識別不同時期。在低倍鏡下找到減數第一分裂中期、后期的細胞和減數第二次分裂中期與后期的細胞。

3.在高倍鏡下仔細觀察不同分裂期染色體的形態、位置和數目。

4.實驗現象是在第一次分裂中期，可以看到同源染色體有序地排列在赤道板兩側，而不是著絲點排列在赤道板上，這是與有絲分裂相區別的地方。在減數第二次分裂中，著絲點將會排列在赤道板上，次級精母細胞中的染色體數目是正常體細胞有絲分裂同時期染色體數目的一半，且次級精母細胞中沒有同源染色體。

做完實驗，教師和學生一起總結實驗原理，回顧本節課的重點知識，從而全面提升學生的理論知識理解能力和生物實驗能力。

在開展實驗“檢測生物組織中的糖類”的過程中，教師應該和學生一起取材，為學生提供完善的實驗設備，同時用多媒體課件為學生展示實驗步驟。在該實驗過程中，取材大多來自還原糖含量較高、白色或近似于白色的植物組織，通過制勻漿、紗布過濾、取樣液來制備組織樣液，然后將2毫升組織樣液和1毫升剛配置的斐林試劑相融，發現顯色反應為藍色，接著，實施50到60攝氏度的水浴加熱，發現試管中的溶液呈棕色，最后呈現磚紅色沉淀。得出結論：組織樣液中有可溶性還原糖。實驗完畢后，教師應附注說明，告訴學生斐林試劑很不穩定，所以要將組成斐林試劑的甲液和乙液分別配置、儲存，使用時將兩種液體等量混合均勻后立刻投入使用。在組織樣液中剛加入斐林試劑時，呈現藍色，在加熱過程中，被還原糖還原成氧化銅的液體出現磚紅色沉淀，兩者的混合顏色為棕色。隨著氫氧化銅逐漸被還原成氧化銅，試管中最終呈現出磚紅色沉淀。在鑒定還原糖的實驗中，對試管中的溶液進行水溶加熱時，試管底部不可觸及燒杯底部，另外，試管口不要朝向自己和其他組員。

三、通過合作和展示來激發“深度學習”

合作學習不僅能夠提高學生的合作能力，培養學生的團結意識，而且有助于發揮學生的主體作用，讓學生之間建立平等、和諧、友好的關系;展示學習能夠讓學生暢所欲言，分享個人經驗，提出見解與困惑，設置有價值的探究專題。在高中生物教學活動中，教師應注意通過合作與展示來激發“深度學習”，提出有價值的問題讓學生合作探究，運用生物實驗解決問題，展示自己的實驗成果。

例如，在“鑒定脂肪”這一實驗專題中，讓學生合作運用花生種子來完成實驗作業，每個小組五名學生，組員之間分工合作：一名學生負責采集花生種子，并浸泡去皮，通常要浸泡3到4小時;一名學生將花生種子制片，即用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片;一名學生制片，選用最薄的切片，用毛筆取放在載玻片中央;一名學生在花生子葉薄片上滴兩到三滴蘇丹Ⅲ染液，進行三分鐘染色;另一名學生協助組員去掉浮色，完成臨時切片制作。然后，小組成員共同觀察，在低倍鏡下找到花生子葉的最薄處，接著用高倍鏡觀察被染色的脂肪顆粒。該實驗結論是花生種子里存在脂肪。需要注意的是，在學生做實驗前，教師應做好點撥提示工作，如告訴學生：浸泡花生種子的目的是利于徒手切片，切片要薄，否則影響實驗效果。此外，教師還可以鼓勵學生分享實驗心得，提出新的實驗方法，探討有價值的生物問題，論述該實驗與所學知識的關系。這樣不僅能夠充分發揮學生的主體價值，激發學生的思考意識，提高學生的生物實驗研究能力，而且有助于提高學生的創新再造能力，創造團結、合作、科學、和諧的生物大課堂，全面推動高中生物教育事業的持續發展。

四、結語

綜上所述，在高中生物教學中融入“深度學習”理念，全面發展學生的高階段科研思維，教師首先應全面了解所有學生的生物知識基礎能力、學習態度與學習過程，針對具體狀況做好分組化指導工作，同時，應定期組織學生參與生物小組實驗活動，為學生打造生物研究課堂，讓學生在合作實驗中培養生物研究精神與合作能力，不斷升華“深度學習”效果。其次，教師應重視促進生物模型建構與生物實驗活動的有機結合，與學生共建生物研學課堂。另外，教師應充分采取合作與展示教學活動來激發“深度學習”，鼓勵學生分享生物研究學習經驗與見解。

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