運用生物學科普視頻促進深度學習

在經濟全球化、信息化的時代背景下，機械記憶等淺層學習已經無法滿足當前社會發展的要求。只有將信息技術與教學進行深度融合，才能全面提高教育教學質量，培養出具備國際競爭力的創新型人才^[1]。超越淺層學習、指向深度學習，是信息化教學持續發展的長遠方向和深層價值^[2]。教育界對深度學習高度關注。深度學習是學生在教師引領下，圍繞具有挑戰性的學習主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程^[3]。生物學科普視頻是促進學生生物學深度學習的良好資源。在教學中，教師應該充分挖掘和利用已有的科普視頻，從提升學生參與度、建立新舊知識的關聯、把握知識本質、遷移和應用知識及評判知識價值五方面促使學生的生物學學習走向“深度”。

一、科普視頻的來源及選擇

（一）來源

作為中學生物學課程的重要學習資源，生物學科普視頻的內容十分豐富，與社會、生活緊密聯系。教師常常用生物學科普視頻對人們習以為常的一些生活現象、問題或生物學領域的一些前沿知識或重大突破進行科普講解（視頻來源見表1）。教師在教學中必須合理選擇科普視頻，必要時通過剪輯生成微視頻，并適時運用于課堂教學，提高效率。需注意的是，教師對生物科普視頻的運用僅適用于教學。

（二）選取原則

視頻案例教學已成為教育教學的重要手段。精選視頻極為重要，關乎視頻案例教學成敗。用于教學的生物學科普案例視頻應具備以下特征。

一是具有科學性與適宜性。視頻內容必須是科學的、正確的，還應符合學生的認知發展規律。教師要考慮學生的“最近發展區”有意識地選擇視頻資源，讓視頻服務于教學，充分發揮其教學輔助功能，避免盲目使用給學生造成學習負擔，降低學生學習興趣。

二是具有典型性與目的性。所選的視頻案例應是典型的、服務于教學且與教學內容對應知識點密切結合的，能使學生真正地理解相關的生物學知識。以講解“食物鏈”的概念為例，教師播放相關的“食物鏈”視頻（來源：CCTV-9《杰克卡特的生命》），很好地呈現了“蛾、避日蛛及沙蜥”之間捕食與被捕食的關系，讓學生基于對“捕食與被捕食的關系”的理解，進而學習“食物鏈”知識。

三是具有情境性與啟發性。科普視頻案例應具有情境性，有助于啟發學生獨立自主地思考、探索，培養獨立思考能力^[4]。以講解“食物鏈”的概念為例，教師所展示視頻具有真實性，創設了一定的教學情境，能啟發學生深入思考與分析視頻中三種動物之間捕食與被捕食的關系。

四是時間短且內容精。課堂教學時間是有限的，應控制好視頻時長，精練視頻內容，保證教學過程不要太過緊湊，服務重點、難點教學。教師應根據教學需要對收集的案例視頻素材進行剪輯，制成教學微視頻，使其既利于開展課堂教學，又便于線上線下混合教學。

二、科普視頻深度學習的設計與實施

（一）激發深層動機，促進學生參與

生物學深度學習是學生全身心投入的過程^[5]，其實現方法大多是將動機與策略結合，缺乏動機，策略再多也是徒勞^[6]。運用科普視頻創設復雜而具體的生活情境，激發學生的深層學習動機，是引導學生深度學習的第一步。

例如，講解“特異性免疫”時，教師先播放視頻《新型冠狀病毒入侵人體的途徑》（來源：科普中國App，該視頻主要描述了新型冠狀病毒通過“直接傳播”和“接觸傳播”等途徑入侵人體及入侵后人體可能產生的癥狀）引入情境，然后提問“新冠肺炎疫苗是如何起作用的？”激起學生的探究興趣。具體而言，先引導學生思考“2020年暴發的新冠肺炎疫情，為了防控新型冠狀病毒，國家采取了哪些措施，這些措施里面最有效的是什么”。在學生提出“接種疫苗”這一關鍵詞后，教師進一步引導學生思考“為什么接種新冠肺炎疫苗能夠預防新冠肺炎”。由此引出本節課中的探究性問題：“免疫系統如何抵抗新型冠狀病毒？”教師通過層層鋪墊，激發學生利用生物學知識清晰認識社會議題的深層動機，促使他們積極主動地全身心投入學習中去。

（二）關聯新舊知識，建構知識結構

關聯是深度學習的本質^[7]，它強調將學生以往的知識與當下的新知識關聯起來、將學生已有經驗和可能經驗關聯起來，關聯知識世界與現實生活世界等，從而使其建立起自身的知識結構，將知識內化為與自身相關聯的經驗。

為促使學生深入理解知識，在學生學習了“體外受精及胚胎移植”這部分知識時，教師播放視頻《受精作用》（來源：科普中國App），呈現卵細胞的結構特征、精子的變形及受精過程，幫助學生整合體內受精的知識（舊知識）和體外受精的知識（新知識），接著播放視頻《試管嬰兒》（來源：科普中國App），展示試管嬰兒所涉及的生物技術，讓學生領悟“試管嬰兒”的原理就是體外受精及胚胎移植技術的應用。如此，在教師的引導下，學生建構起關于“受精”的知識網絡。

（三）深度加工知識，把握知識本質

深度學習強調學生通過抓住教學內容的本質屬性全面把握知識的內在聯系^[8]，而非機械記憶孤立的知識點。利用視頻可以創設情境，使學生理解生物學的基本原理或概念，對知識進行深度加工，弄清知識的內在聯系，從而把握知識的本質。

以教學“先天性行為”為例，要判斷某種動物的行為是否為先天性行為，從記憶大量動物的先天性行為（比如鳥類筑巢、遷徙等）入手是不可取的，必須從“先天性行為”本質去判斷。教師播放視頻《中華攀雀筑巢過程》（來源：優酷）直指難點，復現了動物行為的真實情境，普及中華攀雀是通過“扎框—織籃—封窗—造管”的方式筑巢的知識，助力學生把握“先天性行為”的本質，即“天賦遺傳性的適應行為，不需經過學習、練習、適應、模擬或經驗，即能表現出某種協調一致的復雜固定性行為”。教師還播放了《探究小鼠走迷宮獲取食物的行為》的視頻（來源：騰訊視頻），呈現小鼠經歷“嘗試與錯誤”的學習行為，助力學生在把握學習行為的本質的基礎上認識“本能行為”和“學習行為”的區別和聯系，使學生的學習往深度發展。

（四）促進知識遷移，解決實際問題

深度學習強調遷移和應用^[9]，其最終訴求是運用所學知識與方法實現問題解決^[10]。結合生物學的教學來講，就是學生能將所學的生物學知識遷移到一種新的情境之中，并且能解決生活中的問題。在課堂教學中，教師可以利用一些關于與生產生活密切的生物學科普視頻來服務所設計的教學活動，從而有效地促進遷移，解決問題。

例如，在學生學習完“呼吸作用”這一內容后，教師提問：“為什么在家切開的蔬菜一放就壞，為什么超市的鮮切菜能放一周？”學生回答：“與呼吸作用有關。”教師追問：“讓鮮切菜不能‘呼吸’就能保鮮更久嗎？”教師再播放關于“讓鮮切菜不能‘呼吸’就能保鮮更久嗎？”的視頻（來源：科普中國App），該視頻從降低呼吸速率這一角度介紹了如何選擇最適合的材料制作包裝袋，從而延長蔬菜的保質期。視頻的引入對于促進學生遷移知識與解決問題意識的培養具有積極意義。

（五）評判知識價值，批判思維發展

指向深度學習的課堂教學難點在于培養學生的審辯力、促進智慧與情感的內生，引導學生對所學知識進行自主性、批判性評價^[11]。這種評價可以是處于某種社會情境議題中對所學生物學知識價值的評價，也可以是個人批判性思維的評價。生物學科普視頻中常常含有許多社會議題，教師利用生物科普視頻教學能夠促進學生評價和批判思維的發展。教師可以在教學中向學生拋出一個“社會科學議題”，讓學生基于自身對于生物學知識的理解和凝練進行判斷，在討論的過程引發價值碰撞，再通過播放生物學科普視頻解決問題，引導學生深度反思。

例如，在講解“病毒”時，教師提問：“喝酒能殺死體內的新冠病毒嗎？”在思考討論后，有的學生認為“能”，有的學生認為“不能”，也有的學生認為“只有喝高濃度的酒才能”。教師播放“喝酒能殺死體內的新冠病毒嗎？”的視頻（來源：愛奇藝網站），向學生說明2020年新冠肺炎疫情期間就曾傳出許多謠言，“喝酒能殺死體內的新冠病毒”就是其中一個，引導學生用所學知識辨別謠言。學生參與社會議題討論，進行真假鑒別、合理性分析，能培養學生批判性思維能力。這也有利于教師更好地了解學生是如何評判生物學知識價值的。

三、總結

在信息化的浪潮中，教育開始加速轉型，視頻案例教學逐漸受到學校重視。教師可依據選取原則從來源廣泛的生物學科普視頻中收集適合生物學教學的視頻素材，再根據需要通過剪輯制作并形成生物學科普視頻資源案例庫。開展生物學科普視頻教學能夠從學生參與的促進、新舊知識的關聯、知識本質的把握、知識的遷移和應用及知識價值的評判等途徑，有效促進學生的思維能力發展。生物學教師應重視生物學科普視頻中所蘊含的學科價值，充分挖掘視頻資源，將其有效應用于教學之中，促進學生深度學習。

注：本文系2020年廣西研究生教育創新計劃項目“基于核心素養的中學生物實驗創新研究”（編號：XJGY2020009）和2019年廣西師范大學教育教學改革重點項目“卓越教師需求下生物師范生信息化教學能力提升的研究與實踐” （編號：2019JGZ07） 的部分研究成果。

參考文獻

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（作者黃彩湄系廣西師范大學研究生;韋艷艷廣西師范大學碩士生導師，華中師范大學在讀博士）

責任編輯：祝元志