應用基于深度學習的混合式教學發展學生關鍵能力——以“病毒”專題復習為例

陳秋來 俞如旺

（1.福建省光澤縣第一中學 福建南平 354100）

（2.福建師范大學生命科學學院 福建福州 350117）

深度學習是指學生在教師預設的專業方案引領下，經歷有指導有挑戰的全身心積極參與、體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程。混合式教學是指將在線學習與面授課堂教學相結合的教學形式，關鍵策略在于“有意識地整合實時和非實時的學習”，突出學生主體和教師主導，有利于學生的深度學習和發展高階思維。學生通過線上和線下相結合的混合式學習，可以由淺入深地進入深度學習。關鍵能力是指學習者為完成今后不斷變化的學習任務而應具有的帶有綜合性質的能力。“關鍵能力培養”是指新課程標準提出的學科核心素養所包含關鍵能力的培養。

關注學生的自主學習、探究學習、合作學習，將信息技術與課堂教學統整，課程內學習主題統整，有利于學生關鍵能力的培養。人教版高中生物教材關于“病毒”的知識穿插在5本教材不同的章節中，教師在二輪復習時把“病毒”內容專門歸納為一個專題進行復習，可以將“病毒”有關知識融會貫通，促進學生發展分析問題和解決問題能力。下面以“病毒”二輪專題復習為例，談談應用基于深度學習的混合式教學開展二輪復習的具體做法。

1 教學目標的確定

1.1 學情分析

從知識角度看，通過對教材的學習和一輪復習，學生對病毒的結構、增殖過程、人類對病毒的利用已經有一定了解，但是還缺乏對“病毒”知識的系統性的認識。從能力角度看，完成了一輪復習的學生，獲取信息能力、歸納與概括能力、新情境下分析和解決問題的能力、表達能力還需要進一步提升。

1.2 教學重難點分析

教學重點：促進學生“病毒”知識的系統化的同時，提升學生的實驗設計、表達實驗思路能力。教學難點：“病毒”知識的涉及面廣，創設一系列情境問題引導學生進行不斷地深度思考。

1.3 教學目標

（1）課前線上教學目標：①通過學習通平臺觀看視頻，能夠主動運用傳染病、免疫知識保護自身健康。②通過梳理知識清單、構建概念圖、評價概念圖，提高自主學習、歸納與概括、評價能力。

（2）面授課堂教學目標：①通過表達實驗思路，提高將知識轉化為分析設計的應用實踐能力。②通過實例分析，寫出免疫調節和體溫調節圖解，提高用圖示表達能力。③根據問題情境，寫出相關病毒增殖過程、抑制病毒增殖措施，提高分析問題和解決問題能力。

（3）課后線上教學目標：①通過查閱資料，提高獲取信息的能力；參與熱點議題，增強社會責任感。②通過學習通在線測試和用WPS多人實時協作提出存疑與解答，促進知識的內化，提高文字表達能力。

2 教學過程與策略

2.1 應用圖式交互可視化策略，開展課前線上學習活動

教師運用線上建立課程資源、圖式交互可視化和概念圖投票評選等策略，引導學生課前自主學習、梳理教材中所涉及的病毒背景知識清單、構建和評價概念圖。

圖式交互可視化（Schematic Interactions Visualiza?tion，簡稱SIV）是指根據圖式理論，在信息技術環境中，運用視覺表征手段，將隱性的知識形成顯性知識制品（如概念圖）的教學策略，通過師師、師生、生生之間深層次交互促進知識的傳播與創新。SIV策略能夠促進學生通過參與學習活動，提高高階思維。

（1）建立線上課程資源：課前教師精選與病毒有關的視頻資源，在“學習通”平臺建立“病毒”專題課程資源，發布“了解新型冠狀病毒”“新型冠狀病毒的傳染與預防”“關于傳染病”“免疫與肺炎”等微課視頻。每個視頻后設置若干道習題供學生檢測學習效果。

設計意圖：線上建課的目的是發揮線上教學的優勢，讓學生的學習活動不局限于課堂教學，而是可以隨時隨地發生，提高學生參與學習的積極性。有關“新型冠狀病毒”視頻結合當前疫情，激發學生主動學習病毒、傳染病、免疫等知識，喚醒前概念，為同化和順應原有認知結構做好準備。

（2）線上布置現實情境作業：2020年，全球因感染新型冠狀病毒而死的人超過180萬，人類對病毒的研究還有待加強。“病毒”相關的高中生物學內容在近幾年的高考試題中具有考查情景新、考查范圍廣、考查次數多等特點。人教版關于“病毒”的知識是散落在各章節，因此教師設置了2項作業：①梳理并形成涉及“病毒”專題的知識清單（表1）；②根據知識清單構建病毒知識的概念圖。作業要求：①每位學生完成知識清單和概念圖后，上傳到學習通的學習小組內討論、互評、修正、完善后，每個小組上傳一份知識清單和概念圖到學習通平臺。②上傳的知識清單和概念圖務必保證字跡工整，照片清晰。

表1 教材中涉及病毒背景的知識清單

設計意圖：梳理教材中涉及病毒的背景知識清單的目的是促進學生回顧教材知識。學生在構建概念圖的同時構建知識網絡，可以發展分析和歸納的能力。4人學習小組通過討論、互評、修正、完善，開展協作學習，發展高階思維。

（3）編制投票問卷：教師將各個小組提交的概念圖編制成投票問卷，上課前一天發布到班級微信群，由學生評選出最出色的概念圖。

設計意圖：設置讓學生參與概念圖評價投票環節，目的是引導學生在對概念圖投票的過程中進一步學習他人的學習成果，加深對病毒知識的理解，同時也提高競賽意識，提高學生參與學習的積極性和趣味性。

2.2 應用構建教學活動與學生發展目標一致性模型策略，開展面授課堂教學活動

教師運用各小組展示概念圖、說明構建思路、構建教學活動與學生發展目標一致性模型等方式組織教學，引導學生通過聯想與結構、活動與體驗實現知識的遷移與應用。

（1）創設情境引入：2020年至今，新型冠狀病毒給全人類帶來很大的影響。針對本次新冠疫情，你最關注的問題有哪些？針對你關注的問題，要怎么展開研究嗎？

設計意圖：教師創設情境，激發學生的學習興趣，引導學生把現實問題與所學知識聯系起來，理性處理現實生活中的問題，增強社會責任意識。

（2）小組合作學習：學習小組展示概念圖，并說明構建思路，其他同學針對自己的疑惑點提出問題，生生互動完善病毒知識網絡，教師點評、糾錯。

設計意圖：在學生通過個體和小組完成作業和投票評選的基礎上，教師促進學生進一步完善知識體系。同時，也告訴學生優秀的概念圖的構建思路，提升學生構建概念圖的能力，為后續學習打下良好基礎。

（3）構建教學活動與學生發展目標一致性模型：采用構建教學活動與學生發展目標一致性模型，引導學生深度思考，通過“活動與體驗”發展高階思維和提升關鍵能力。結合此次疫情與病毒有關的一系列情境問題，構建出教學活動與學生發展目標一致性模型（表2），并按表2組織學習小組開展獨立思考——小組內交流討論與互評——小組展示學習成果——小組間互評完善——師生共同評價與補充的方式進行教與學。這樣，教師可以把各個模塊不同章節中“病毒”內容關聯更加緊密，既符合學生的認知規律，又有利于學生對核心知識的內化。

表2 教學活動與學生發展目標一致性模型

設計意圖：近幾年高考已經從考查考生解題能力轉變為考查考生在真實情境下解決問題的能力。因此面授課堂的設計應聯系真實情境，以問題為主線，引導學生重構高中階段病毒有關知識，發展學生的高階思維，達到提升學生的關鍵能力的目的。教師通過搭建合作學習平臺，讓學生表達自己所想和評價他人的學習成果，促進高階思維的發展。

2.3 應用精準定位策略，開展課后線上學習活動

教師利用課后拓展和課后知識檢測，引導學生對知識、知識的發現發展過程進行價值評價。由于課堂時間有限，故在學習通平臺布置學生查閱資料完成表3的學習任務，并完成學習通的在線檢測。利用WPS的多人實時協作編輯同一個文檔的功能在班級微信群發布“病毒知識存疑與解答”，由學生在WPS文檔中寫出自己的存疑或者為其他同學解答存疑，教師根據學生的存疑與解答在后續的面授課堂進行補充與完善。

表3 課后線上學習活動設計

設計意圖：教師引導學生關注社會議題，并促進學生養成運用科學知識理性地看待問題的習慣；通過中醫藥的應用問題增強學生的民族自豪感；利用WPS的多人實時協作編輯同一個文檔的功能，開展病毒知識存疑與解答，可以拓寬學生反饋疑難問題的方式，促進學生更好地內化知識，提升表達能力。

3 教學反思

高考的導向是從能力立意轉向素養立意。基于深度學習的混合式教學更有助于發揮學生的主體地位，從而促進深度學習的發生。混合式教學能夠幫助教師根據學生線上學習情況的統計數據，及時了解學生學習情況，進而調整教學進度和教學策略，更好地實現對學生的過程性評價與終結性評價相結合，也更容易實現把教材知識與生產、生活、社會熱點問題和科技前沿等緊密聯系，拓展學生的學習空間，引導學生關注社會，提高學習主動性，提升關鍵能力，最終達到學科核心素養的提升。