深度學習視域下高中生物教學實踐研究

黃振華

摘 要： 新時期，開展高中生物學科教學，教師不僅要培養學生掌握生物基礎知識，同時還應引導學生構建完善的生物知識體系，實現對生物概念及內涵的深度理解，取得深度學習效果。為實現這一目的，教師應充分利用高中生物教材中插圖的作用，將插圖作為開展生物教學的重要資源，深度挖掘插圖當中蘊藏的生物知識，促使插圖實現從靜態到動態的轉變，實現各類插圖有機結合，促使學生形成對生物學的理性思維，構建完善的知識網絡，并實現實驗與探究能力的不斷提升，以此達到深度學習的效果。

關鍵詞： 深度學習;高中生物;插圖教學

中圖分類號： G633.91 ???文獻標識碼： A ???文章編號： 1673-8918（2022）10-0110-04

教師在教學生物知識時，只有引導學生不斷深化對生物知識的理解應用，達到深度學習效果，才能將生物知識更加高效的內化為學生的核心素養，更好助力學生綜合素養的提升。在生物教學中，插圖是教材的重要內容，也是極為關鍵的教學資源。教師只有充分運用該種教學資源，才能有效提升學科教學質量。然而在實際教學時，可以發現部分教師重視插圖教學資源的程度不夠，運用插圖教學的方法相對來說也比較單一，導致部分學生在思想上并不重視對教材中插圖的學習與研究，未能認識到插圖對學習生物知識的重要性。在人教版生物教材中，插圖資源非常豐富。如果教師未能及時改變對插圖的認知，必然無法掌握新時期應用插圖教學的規律，進而限制了教學質量的提升，不利于學生深度學習目標的實現。所以，教師應高度重視對插圖資源的應用，不斷增強插圖教學效果，更好實現深度學習目標。

一、 生物教材插圖的教學價值

高中生物教材中的插圖不僅可以為學生傳遞豐富的生物信息，而且還具有很多其他方面的作用，教育價值極為深厚。尤其對人教版教材來說，對各個模塊的知識體系與能力體系均進行了突出顯示，同時對概念之間的內在邏輯非常重視，而且更加注重生物知識同學生日常生活的聯系，插圖的數量與類型相對其他教材明顯更多，因而具有突出的教學價值。首先，教師合理應用插圖教學，可以有效激發學生學習生物知識的興趣，較好實現課堂導入，促使預期教學效果更好實現，如運用紅綠色盲檢查圖帶領學生自我檢測，迅速吸引學生注意力，激發其學習生物知識的興趣，并引發學生深度思考，較好實現深度學習。其次，通過發揮插圖作用，有助于學生結構化和系統化生物知識，如在學習畫概念圖時，以遺傳信息表達作為主線，幫助學生連結各知識點成網，對學生掌握相關知識較為有利。同時有助于學生能力提升，運用插圖較好地培養了學生的觀察能力、實驗能力、思維能力等，如對動物細胞和植物細胞亞顯微結構模式圖進行觀察，有效提升了學生的觀察能力，運用實驗設計圖較好地培養了學生掌握實驗的方法和步驟等，而豌豆雜交分析圖解則有效培養了學生對分離定律文字的深化理解，對學生深度學習目標實現提供了極大的支持。

二、 基于深度學習開展高中生物插圖教學策略

（一）借助插圖深化學生實驗探究能力培養

在生物學科教學中，實驗是教師培養學生掌握生物知識點的重要方式，也是培養學生生物實踐技能的主要路徑。因此，實驗對生物學科教學非常關鍵，同時嚴重影響學生深度學習目標的實現。實驗探究能力是學生學習生物知識必須要形成的核心素養，客觀上反映了學生學習該學科知識的實際效果。教師要將培養學生實驗探究能力作為引導學生實現深度學習的重要方式。在人教版生物教材中，很多插圖都與實驗探究相關，對培養學生該方面素養具有非常關鍵的作用。如在教材當中的實驗操作示意圖和科學家制定的探究實驗圖等，均能夠較好地達到對學生該方面能力進行培養的目的。因此，教師要加強對教材中此類插圖的發掘，充分發揮插圖對學生實驗探究能力培養的積極作用，為更好地實現深度學習奠定基礎。

比如，在對細胞分裂知識進行學習時，學生觀察細胞有絲分裂模式圖時，經常會聽到學生提出課堂上所學習的知識當時可以聽懂，然而過后容易對相關知識點混淆，尤其是在細胞分裂過程當中，對染色體的變化理解出現混亂。要想有效解決這一問題，教師在講課時，應對幾個有絲分裂過程的插圖進行整合，將其實現有機結合，凸顯出在分裂過程當中既有連續的也有短暫的。通過引導學生高度重視對分裂過程當中連續性與完整性的分析，將細胞分裂的真實過程向學生還原出來，引導學生對分裂過程中，染色體發生的連續性變化過程進行更加深刻的理解。而且運用該種方式，學生能夠清晰地體驗分裂過程，可以繪制出染色體在細胞分裂過程當中所發生的變化，也可以使用彩紙將染色體剪下來，模擬動態變化的過程。教師可以選擇自制道具，使用硬皮紙將染色體單體圖形剪下，使用磁鐵鑲嵌在中間，使用鐵板表示細胞，模擬出細胞分裂的整個過程。學生通過使用教具，切身體驗染色體在細胞分裂過程中的行為，由此可以對遺傳物質和有絲分裂等知識進行更加深刻的理解，較好地掌握了DNA和染色體以及染色單體等的相關改變，為后續減數分裂的學習奠定了良好的基礎，較好地達到了深度學習的目標。因此，教師應高度重視插圖在對學生實驗探究能力進行培養，促使學生更好開展生物知識深度學習方面具有的積極作用，在教學時不斷加強對插圖資源的應用，充分發揮此類教學資源具有的價值，不斷深化對學生實驗探究能力的培養，助力學生實現對生物知識的深度學習。

（二）借助插圖凸顯生命活動本質

教材當中的插圖以靜態形式向教師和學生呈現，教師在針對插圖進行教學時，為更好達到深度學習效果，應充分結合插圖之間的連貫性等，將插圖與之反映的生物知識點充分結合，促使靜態的插圖更加的立體和動態，以此凸顯出生命活動的本質。基于此，學生通過插圖對生命活動的理解更加深刻，掌握相關知識點的程度更為全面，對其中蘊藏的深厚的生物知識也能較好的發掘和吸收，生物學習水平顯著改善。對教師而言，應加強對教材當中插圖情況的了解，能夠透視插圖所蘊藏的深刻的內涵，進而更好地引導學生通過插圖學習達到深度學習的效果。

比如，在分子與細胞模塊教材中，其中的很多插圖都可以將生命活動的規律展現出來，教師在教學時不僅要引導學生加強對教材中識記和理解水平等層次的知識點的學習與領悟，而且要對教材中插圖所蘊藏的知識點進行深度發掘，將生命活動本質充分還原，促使插圖實現從靜態向動態的轉變，使得插圖在學生學習時真正的動起來。教師可以結合細胞結構，引導學生對生命活動的場所及其功能關系進行充分掌握，進而促使學生對插圖以及生命活動本質進行更好的認識，促使學生達到對該部分知識的深度學習效果。如在教材當中所列的光合作用過程的插圖，可以對光反應和暗反應過程及兩者關系進行較好的歸納。在教師指引下，學生對該圖進行閱讀理解后，多數學生都能夠自主掌握兩個反應階段在條件、場所、物質及能量變化等方面的差異，并掌握兩者關系，使學生更好地掌握在光合作用過程當中，物質及能量變化的關系。在實際進行教學時，多數教師更加關注學生掌握該部分知識的結果，對插圖的動態作用未能高度重視，不僅增加了教學難度，而且降低了學生學習興趣，制約了深度學習效果實現。因此，教師可以合理設計教學方案，促使插圖教學具有動態性和立體化特點。如教師可以先要求學生觀看在光合作用動態過程中，葉綠體的變化，然后運用PPT將光合作用各個過程充分展現出來，在此之后再向學生提問，學生在回答教師提出問題的過程中，逐步實現深度學習目標。通過運用該種方式開展插圖教學，學生對插圖的認識不再局限于靜態插圖，充分認識到光反應和暗反應間的聯系，需要葉綠體基粒與基質相互作用而成，而外部因素變化會對光合作用速率帶來極大影響，進而使得學生能夠看到動態的插圖，幫助學生構建了完善的光合作用知識體系，取得了深度學習的效果。

（三）借助插圖構建學生生物知識體系

對高中生而言，雖然具有一定的生物知識基礎，但是主要是對基礎知識具有一定的了解。學生現有知識體系缺乏系統性，知識網絡尚不健全，無法對生物知識學習達到深度學習的效果。教師應針對學生該方面實際，制定針對性舉措，充分發揮插圖在培養學生形成完善的知識體系方面的積極作用，著力推動學生生物知識體系的不斷完善。為實現這一目的，教師應全面梳理教材當中的插圖，將各類插圖與知識點對應起來，尋找各插圖間的相關性，據此開展生物知識教學能夠更加高效地幫助學生形成生物知識體系，對學生在未來更好地學習生物知識具有非常重要的借鑒和指導意義。

比如，在人教版分子與細胞模塊知識教學時，插圖在各個章節中均有分布，但是各個插圖之間實際上具有一定的連續性。如圖2-4所示的氨基酸合成蛋白質和圖3-8所示的合成分泌蛋白運輸至細胞外的過程等，同時包括圖3-9所示的內質網膜和細胞膜以及核膜的聯系等，實際上具有較為明顯的聯系。教師在教學時，可以將各相關插圖結合起來進行講解，幫助學生更好地構建知識網絡，切實實現深度學習。對圖3-8來說，可以反映出分泌蛋白的合成與運輸以及加工及分泌等系列過程，幫助學生更好地建構知識網絡。就該圖所蘊藏的知識點來看，主要包括在合成分泌蛋白的過程當中，內質網膜的面積會不斷的縮減，而細胞膜的面積會不斷的增大，但是高爾基體的膜面積相對來說具有較強的穩定性。同時，三種膜的面積之所以表現出相互轉化，實際上是由于各類生物膜具有相同的組成成分與較為相似的結構，并且囊泡間接聯系著三類生物膜。在此之后，學生通常會提出伴隨分泌蛋白合成分泌，細胞膜面積呈現出明顯的增大特點，內質網膜面積則恰好相反，細胞體積是不是會不斷增大呢？在提出該問題之后，教師可以根據圖3-9進行解決，將生物膜間具有的直接聯系表達出來。其中，內質網膜處于中心位置，與細胞膜及核膜上下連接。在圖3-8中，可以看出在細胞膜面積逐漸增大時，內質網膜面積呈現出不斷減小的特點。同時，對圖3-9而言，可以看出不斷增加的細胞膜會向內質網膜轉變。可以看出，細胞所發生的一系列生命活動，并不會影響三種膜間的相對穩定性。通過運用以上插圖進行三種膜知識教學，學生可以較好地理解各類膜之間的關系與本質特征等，對深化學生學習該部分知識成效，促使學生達到對該類知識深度學習效果具有較為積極的作用。再如，教師可以應用組圖進行教學，幫助學生不斷健全知識體系。如教師可以將細胞器系統內分工合作和能量之源光合作用以及ATP主要來源細胞呼吸等插圖進行整合，運用組圖形式在圖上集中呈現知識要點與難點等。通過該種方式，不僅可以對學生思維及想象能力進行培養，而且有助于促進學生學習，使其在學習過程中知識體系不斷完善，進而促使其更好地實現對該部分知識的深度學習。

（四）借助插圖拓寬文本資源及學生思維

就插圖在教材當中的地位來看，其屬于形象化教材，也是教材當中不可或缺的部分，具有非常突出的教育價值。同時，插圖是對教材文字知識的進一步延伸，主要作用是服務于學生，幫助學生更好地理解和深化文字知識點，進而幫助學生實現深度學習。學生只有在對知識點等相關內容充分把握的基礎上，才能對編者在教材當中設置插圖的目的進行準確把握，進而更好地認識插圖當中蘊藏的知識點。對教材中的每一幅插圖來說，主要都是為了反映課文當中的某一內容而進行的具體安排，基于插圖和文本資源前提，所安排的知識點的拓展，對深化學生理解知識點的層次具有重要意義。同時，在教材當中，主要采用文字敘述方式。在實際教學時，教師應結合教材文本設置插圖，并對插圖合理運用，以此對學生思維能力進行培養，促使學生對知識點形成理性認識，提升學習深度。

以“興奮在神經纖維上的傳導”一課為例，教材中設置了插圖，對神經纖維在受到刺激時，所發生的電位變化與電位差以及形成局部電流的情況進行了講解，同時通過插圖可以了解到在神經纖維上，興奮所進行的傳導方式。為了對插圖更好地理解，教師應對如何選擇實驗材料進行補充，并為學生講解具體的實驗學習方法。對該部分知識，教師可以借助科學史研究背景等，進一步深化教學層次，促使學生在學習該部分知識時，思維空間能夠得到進一步發展，以此充分發揮插圖在該部分知識教學時具有的教育價值，幫助學生通過插圖實現對相關知識的深度學習。以學習肺炎雙球菌轉化實驗為例，在教學時如果僅僅采用文字方式進行描述，會導致過于枯燥乏味，學生難以對知識點形成正確理解，實際教學效率也不高。如果僅使用插圖進行教學，而未能合理運用文字，也會導致學生對插圖內涵理解不夠深刻，無法實現深度學習。所以，教師可以先引導學生對該部分知識插圖進行探究學習，掌握小鼠的生活特征等，有助于調動學生大腦思維，對轉變學生思維習慣也具有重要意義，而且有助于學生深度思考，進而實現理論和實際相關聯教學。通過結合文字和插圖進行教學，學生能夠對實驗步驟、實驗現象以及取得的實驗結果等更為深刻全面地了解。在實驗過程中，教師要注意適時對學生進行指導，幫助學生深化理解知識點的程度，同時使得學生思維能力得到提升，有助于深度學習效果的實現。

三、 結語

總體來看，伴隨教學改革的不斷深入，教師對生物教材中插圖的認識在逐漸發生改變，對插圖作用的認可程度明顯提升，然而在運用何種形式發揮教材中插圖的作用方面，還存在一定的不足，由此影響了學生對生物知識的深度學習，導致學生無法理解插圖蘊藏的深刻的生物知識。在未來開展生物學科教學時，為更好促進深度學習目標實現，教師應不斷創新應用生物插圖開展教學的策略，并結合學生實際，及時優化生物學科教學方案，據此推動學科教學質效的不斷提升，同時更好地踐行新課改理念，促使預期教學目標得以實現。

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