高中生物學教學中學生深度學習機會的創設策略

崔歡歡 戴國

摘要 為了促進學生的深度學習，教師需要選擇合適的策略來為學生創設深度學習機會。本研究在討論高中生物學深度學習機會特征的基礎上，重點分析了高中生物學教學中學生深度學習機會的創設策略。

關鍵詞 深度學習 深度學習機會 高中生物學教學

中圖分類號 G633.91

文獻標志碼 B

1前言

深度學習亦稱深層學習，最早在1976年由馬頓和賽爾喬相對于淺層學習概念而提出，并于2005年由黎加厚教授團隊引入我國。深度學習因強調對學習內容積極主動的理解、聯系和結構的建立、基本原理的追求、相關證據的權衡、批判反思和應用，能培養勝任21世紀工作和生活所需能力的學習者而日益受到重視，已成為了當今國際科學教育改革的主要指導思想。隨著研究的深入，國內外研究者發現眾多教學策略均能促進學生的深度學習，但究竟這些策略是如何促進學生深度學習的仍不十分清楚。隨后，Ottmar等的研究發現，學生深度學習的促進與教師提供的深度學習機會密切相關。本研究擬基于深度學習機會的相關理論，探討高中生物學教學中學生深度學習機會的創設策略，以為深度學習的教學實踐提供參考。

2深度學習機會的創設是促進學生深度學習的關鍵

深度學習不能自然發生，需要促發條件。這意味著教師須選擇合適的策略，創設深度學習機會以滿足學生的學習需求。深度學習機會的創設是促進學生深度學習的關鍵，所有深度學習策略的應用本質上均是通過給學生創設深度學習機會，最終促進學生深度學習的發生，因而該領域也成為了近年國際科學教育的研究熱點。Bitter等認為深度學習機會是指鼓勵學生發展更高層次能力和技能的活動或互動，其將深度學習機會分為個人、人際、認知和跨領域四個一級維度，復雜問題解決、創造性思維、溝通和合作等9個二級維度。但這些機會維度較多，且與生物學科教學的聯系不夠緊密。根據深度學習對高中生物學學習者的能力要求，結合Bitter和Dumas等的研究結果，基于課程標準的內容要求、學業要求和學業質量標準，本研究將高中生在生物學課堂學習中所需的深度學習機會整理為個人、人際和認知3個領域，理解與整合知識、科學探究、創造性思考與生物學復雜問題的解決、合作、交流、與真實世界聯系、接受反饋和指向深度學習的評估共7個維度的具體機會（類別和表征詳見表1），并初步建立了其與高中生生物學教學策略、深度學習能力之間的關系模型（圖1）。生物學教師可以依據這些內容，在高中生物學課堂中針對性為學生創設深度學習機會，促進學生的深度學習。

3創設學生深度學習機會的教學策略已有研究表明教師、學生、教學內容和學習環境等均會影響學生的深度學習，其中教師深度學習機會創設不足是主要原因。因此，高中生物學教師在實施課堂教學時，需要結合具體的教學情境，從前述高中生物學深度學習機會的類別和特征出發，盡可能地選擇合適的教學策略，為學生創設深度學習的機會，促進學生深度學習的發生。

3.1聚焦高階思維發展目標，創設深度學習的機會

教學目標是課堂教學實踐的標尺，是對學習者發展的預期，引領著教學活動的發展方向。為更好地創設學生深度學習的機會，教師應轉變觀念，不僅要注重學生對知識的記憶與理解，還應引導學生發展運用、分析、綜合、評價等高階思維，幫助學生形成可理解、有邏輯、能運用的知識，提升合作交流技能，使學生成長為具有積極學習動機、正確價值觀、能勝任21世紀工作和生活的學習者。在實際教學中，教師可基于對學習材料、學情、學習環境的前端分析，設計聚焦“運用、分析、綜合、評價”等高階思維發展的目標，并以此為標尺貫穿課堂始終，最終促進學生深度學習的發生。

3.2開展單元主題教學，提供知識的聯結與整合機會單元主題教學強調基于內容的本質聯系，從整體出發統籌安排教學，可以跨越教材中的章節界限、年級界限，甚至學科界限，從而形成具備學科特點的完整體系，能為學生提供知識的聯結與整合機會，是當前國內深度學習教學改進項目常用的教學手段。開展單元主題教學，教師需先確定單元主題，再從單元出發進行備課，包括從單元出發分析教學內容、制定教學目標和教學過程、進行教學反思，而具體的課堂教學是在單元備課下的進一步細化。

例如，在學習《選擇性必修2·生物與環境》的“生態系統”相關內容時，教師可從“結構→功能→應用”的邏輯呈現知識內容，確定“生態系統及其穩定性”為該單元的主題。然后，根據大概念、次位概念、事實概念規劃教學活動，促進學生的深度學習。

3.3重視科學論證，提供批判性思維機會科學論證強調從資料到主張的論證過程，是指基于事實資料，借助證據或理由并通過嚴密的邏輯推理辯護主張，從而解決爭議，形成最終結論的科學活動。在高中生物學教學中，教師應大膽引入科學論證，引導學生像科學家一樣思考。這需要教師首先明確能提供良好論證“腳手架”的主題（如社會科學性議

題），再引導學生圍繞該主題提出主張，并尋找資料（證據）辯護主張、回應挑戰，從而得出令人信服的結論，促進學生思維的共享與交鋒，為學生提供充分的批判性思維的機會，進而發展深度學習。

例如，在學習《必修2·遺傳與進化》“DNA是主要的遺傳物質”時，教師首先可帶領學生回顧染色體相關知識，引導學生明確論證主題“蛋白質和DNA誰是遺傳物質”;隨后，回顧蛋白質和DNA相關知識，引導學生提出主張，如“DNA是遺傳物質”;之后，引導學生體驗科學家的探索論證過程，依次批判分析格里菲思、艾弗里、赫爾希和蔡斯的實驗，以此尋找證據辯護、修改其主張，從而得出“DNA是遺傳物質”;最后，引導學生批判質疑“只有DNA是遺傳物質嗎”，并引導學生尋找證據完善主張，得出結論“DNA是主要的遺傳物質”。

3.4積極開展科學工程實踐，提供參與科學實踐機會深度學習強調學生是學習的主體，需要動手與動腦雙重參與學習活動，注重“做中學”。近年來倡導的科學工程實踐建議“讓學生像科學家一樣去研究，像工程師一樣去設計制造系統”，是實現學生深度學習的重要途徑之一。因而，高中生物學教師有必要積極開展科學工程實踐，為學生提供參與科學實踐的機會，使其體驗生物學研究的基本過程，幫助學生真正深入地理解生物學概念的內涵，進而利用這些概念解釋生物學現象、解決生物學問題。科學工程實踐的基本步驟通常包括8個環節：提出與明確問題，開發與使用模型，計劃和實施調查，分析和解釋數據，運用數學計算思維，設計解決方案，用證據闡明觀點，獲得、評價和交流信息。實施中，教師可根據學情與學習內容，做出合理的調整。

例如，在學習選擇性必修2“生態系統的結構”時，教師可動員學生設計制作“生態瓶”，以此建構生態系統的結構模型。具體而言，學生需明確問題“生態系統的必要組成成分有哪些”，設計制作含有不同成分的“生態瓶”，通過觀察評估不同“生態瓶”的環境，進而論證生態系統的組成成分，最終基于證據，建構生態系統的結構模型。另外，開展科學工程實踐時，教師不僅要關注在課堂教學中引導學生體驗科學探究的過程，還應鼓勵學生走出課堂，如開展生物模型制作比賽、開展研學活動、參觀校外實踐基地等。

3.5重視問題情境的創設，提供復雜問題的解決機會問題解決屬于較高層次的認知水平，學生在建構知識內核的過程中需運用分析、綜合、評價、創造等高階思維方式，能加深對知識的理解，實現思維的高度提升，最終實現深度學習。在教學中，教師應重視問題情境的創設，給學生提供解決復雜問題的機會，引導學生在發現問題、解決問題中學習新知，并在解決現實新情境的問題中運用與鞏固新知，建立學生與真實世界的聯系，幫助學生了解世界、認清自己的社會責任、遷移創新解決實際問題。

例如，在學習“細胞膜的結構與功能”時，教師可引導學生通過解決“細胞膜有哪些主要功能？包含哪些成分？具有怎樣的結構”等問題，幫助學生利用高階思維參與新知建構過程，并通過創設“農業中種子的選育”“醫學中脂質體藥物的研發”等問題情境，引導學生批判思考、鞏固所學知識并遷移解決實際問題。

3.6建立課堂學習共同體，提供交流與合作機會

交流與合作是實現深度學習的重要手段，而課堂學習共同體是由學生和教師共同組成的關系網絡和學習型團體。教師鼓勵團體成員相互對話、交流、協商、互助與合作，能為學生提供交流與合作的機會，有利于學生建立積極的人際關系，增強對學習和學習環境的認同，從而激發學生的內在學習興趣，促進深度學習。教師可通過組建學習小組、營造平等和諧的學習氛圍、鼓勵小組合作等措施來建立課堂學習共同體。

具體來說，教師可先根據學生的學習能力和特點，均勻分配小組成員，組建學習小組，以充分發揮同伴互助的力量。在教學中，營造平等和諧的學習氛圍，尊重學生的差異，認真傾聽學生的想法，鼓勵學生不怕錯誤敢于發言。同時，教師應以學生為主體，鼓勵學生參與合作，給予學生合作交流的時間，提供共同討論的主題，讓學生合作分析觀點、設計方案、開展實驗、檢驗學習、復習知識等。值得注意的是，為避免形式化的合作交流，教師所設置的合作討論主題應適當超出學生個人的能力或精力范圍。

3.7開展指向深度學習的評估，提供自我學習管理機會評價具有導向、鑒定、診斷、調控和改進的作用。

有證據表明，指向死記硬背知識的評價不利于學生的深度思考，但定期要求學生解釋想法、評價信息來源等能促進學生深度學習。因而，教師在教學中應以深度學習為導向展開評價，為學生提供監控、反思等自我學習管理的機會。

具體操作中，教師需綜合考慮評價主體、評價內容、評價形式等多個方面，開展指向深度學習的評價。例如，評價主體除關注教師評價外，還應充分發揮同伴評價和自我評價的作用，以幫助學生高效監控和指導自己的學習。評價內容不能只關注學生的最終成績，還應關注學生的課堂表現、注重學生新舊知識的聯系和學習方法、關注學生的真實想法。評價形式上除采用終結性評價外，也應注重開展關注學生思維參與過程的形成性評價，可通過引導學生繪制概念圖、設計問題解決方案、構建結構模型、畫結構圖等多種操作形式鑒定和調控學生的知識掌握和運用情況。

4結語

深度學習機會的創設對學生深度學習的發生具有重要作用。本研究基于高中生物學課程標準和學科特點等，分析了學生的生物學深度學習機會的類別和特征，在此基礎上結合教學案例重點探討了深度學習機會的創設策略。后續研究應進一步從實踐層面分析深度學習機會的創設策略，以為教師高效培養學

生的深度學習能力，提供實踐參考。

參考文獻：

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