基于深度學習理念的高中生物教學策略

任圓圓

(江蘇省宜興市第二高級中學 214200)

深度學習源于人工神經網絡研究術語，原指多層人工神經網絡及相關運行的方法.一層神經網絡作為輸入，在通過復雜的、大量的矩陣數字運算后得到下一層的輸出，而輸出結果又可以作出輸入，以此類推，層層遞進.在教學領域，深度學習與深度教學互為一體，指的是在開展教學活動時，以核心知識為基礎，多方向延伸發散，讓理論與實踐、課堂與生活、知識與技能融會貫通，有機融合.

1 高中學生生物學習現狀分析

在高中生物教學活動中，學生的生物學習有以下幾種類型：第一類，自由式學習.這部分學生的生物學習缺乏科學的規劃、正確的安排及嚴格的執行.生物學習隨意性強，較為散漫.在生物課堂上，對于某個、某處、某節感興趣的地方，學生能夠做到認真聽講，反之，則注意力不能集中.在課后，或者因為玩游戲，或者因為題目難度大，作業不能獨立完成，學習習慣整體不好.因為學習自由散漫，這部分學生容易成為或已經成為生物學習的學困生.第二類，盲目式學習.這類學生學習刻苦，態度比較端正，但對生物學習過分依賴于教師，依賴于他人，缺乏學習的獨立性.在生物學習中，教師沒有講解到的地方、沒有反復強調的地方、沒有掰開揉碎多次梳理的地方，學生們就不知道如何處理.由于學習的依賴心理過重，使得生物學習大多停于表面而不能深入.第三類，探究式學習.這部分學生對生物學習興趣較高，積極性強，往往喜歡對生物實驗、現象、問題等動腦思考.課上課下，這部分學生喜歡動手實踐以驗證自己的猜想，或者通過嚴密的邏輯推理解決問題.整體來說，這部分學生能夠實現深度學習，但學生們身上也有一定的缺陷與不足，如不善于與其他同學交流、合作；不能及時鞏固和復習知識要點，生物學習的全面性、及時性未能得以保障.基于學生們生物學習的三種類型，亟需在生物教學中優化教學方法，以引導學生們開展深度學習.

2 基于深度學習理念的高中生物教學策略

2.1 時間維度

深度學習理念下的時間維度，實質映射出學生們在生物學習中的效率問題.教學實踐中發現，有的學生學習態度端正，課堂上認真聽講，課后及時完成作業，在生物學習中投入了大量的時間與精力，但是，學生的學習成績并不理想，尤其是學習的進步空間十分有限.為什么學習的付出與產出不成正比？觀察發現，這類學生雖然學習認真，然而在學習上“形大于質”，雖然時間長看書、做題，可對自己的學習沒有整體的規劃和細致的安排.比如說，學生看了一個小時的書，卻只是反復閱讀了某一個章節的內容，而沒有有效關聯到本章節以外的其他知識點.此外，即便是對同一個章節的內容已經滾瓜爛熟，可對本章節知識的理解，特別是關鍵節點的組合、拼接、加工、轉換等方面嚴重不足，學習非常僵硬，缺乏知識遷移和綜合運用的能力.生物學習不應該死記硬背，如果不能舉一反三，觸類旁通，則即便記憶的再多，也只是表面功夫，意義不大，覆蓋面和深入度十分有限.因此，需要明白生物學習固然需要學生努力，但更需要明確方向，設立目標，并在學習上樹立時間觀念，以此提高學習的針對性、指向性.

如何幫助學生高效學習？在當前的教學中，教師需指導學生們養成“有計劃、定目標、設步驟”的學習習慣.比如說預習，根據學習體量，半個小時或者四十分鐘需要完成預習的全部工作，包括仔細閱讀教材，查找相關資料，標注難點問題，梳理知識主線等等.毋庸置疑，有的學生不會預習，將預習簡單等同于閱讀教材.閱讀一遍教材，預習就完成了，但是預習過后只能有一點印象，學習深度達不到要求，對課堂上的學習起不到太大的作用.又如，在課堂上，深度學習需要學會巧記重點，對比分析，及時提問，積極討論.關于記錄，不能事無巨細全盤記錄，那只會耽誤時間，錯過課堂上教師講解的關鍵節點.也不能一字不記，那不利于課后的知識梳理和鞏固.記錄時，自己已經了解的知識點不記，而陌生的知識點，則記關鍵詞、句即可.要學會對比分析，因為任何知識都不會單獨存在，其中必然有千絲萬縷的關聯性.比如說，人體所需的營養物質，分別是糖、脂肪、蛋白質.三大營養物質在人體生命活動中的功能各不相同，但可以相互轉換.在課后，半小時或一小時完成復習工作，包括梳理知識，查缺補漏，完成作業等等.學習時間需要與內容一一對應起來，拒絕心不在焉、漫不經心式的低效學習模式.

2.2 空間維度

深度學習理念下的空間維度，旨在擴展學生的學習空間，擴大學生的學習視角.課堂僅僅是生物學習的一個窗口，而非全部；同理，課堂上學到的知識，僅僅是生物學習的一個部分，而不是全部.高中生物課程體系龐大，內容豐富，在有限的課堂教學時間內，教師無法將所有的知識要點一點不漏地全部呈現于課堂上，即便教師能夠做到，學生們在接收、認知和消化層面也無法做到“全部”學習.

如何擴展學習空間？其一，由課堂而至生活.生物學科源于生活，應用于生活，具有濃郁的生活屬性.生活中的生物知識、原理和現象比比皆是，如果學生是生活的觀察者和有心人，將從生活中獲益良多.比如說，農業生產秋收冬藏，農作物收割后，農戶不厭其煩的晾曬谷物，要確保谷物十分干燥，這是為什么？這是因為不干燥的谷物細胞中含有大量的水分，水分多，新陳代謝快，谷物就容易受潮霉變.又如，菠菜煮熟后，原本清澈的湯變成了綠色，這是因為物質發生了跨膜運輸.再如，新生兒需要定期打預防針，為什么需要打預防針？這與人體的免疫調節系統有關，新生兒體內沒有或僅有數量很少的抗體，預防針是為其注入少量病原微生物，刺激機體產生抗體等等.在當前的教學活動中，教師應積極引入生活元素，構建充滿生活氣息的生物課堂，與此同時，在班級中樹立典型，表揚那些善于觀察生活，善于結合生活來開展生物學習的學生，以此拓展學生們的學習空間.

其二，由理論至實驗.學而不思則罔，思而不學則殆.對于生物學習來說，在學、思的基礎上，還需要做實驗，開展實踐活動，化曲為直，化繁為簡，確保學生實現理論與實踐的雙向并舉.開展生物學科的深度學習，需一手教材文本，一手生物實驗，并確保理論與實驗之間相輔相成，一一對應.不可否認，當前的生物教學活動中，重理論而輕實驗的現象屢見不鮮，學生的實驗學習甚至流于表面，實驗未能發揮出難點攻克、知識總結及重點反饋的作用.為此，當前的教學中，應增大實驗課程的比重，確保理論課程與實驗教學雙向并舉.不得不說，不少學生的生物學習屬于淺層學習，在生物學習中關注起點、結果，忽略過程，且學習方法是以死記硬背為主的機械學習模式.短期來看，學生們在生物學習中，以題目對應答案，以方法對應結果，“毫無瑕疵”，考試時輕松取得好成績，效率不可謂不高.然而，這樣的學習不僅學習面窄，深度不夠，且隨著時間流逝，記憶功能退卻后，生物學習又回到了原點.因此，開展深度學習，在內容上應以模塊化知識為主體，而在教學方法上，則以引導啟發為主，確保學生的學習真正發生.

2.3 邏輯維度

深度學習理念下的邏輯維度，指的是學生生物學習思維的規律、規則.學習中學習效率高、學習方法科學的學生，幾乎都擁有屬于自己的一套“學習邏輯”，以此為基礎，幫助學生快速分析問題，準確尋找突破口，一舉攻克難點問題.從生物學習角度來說，邏輯思維包括橫、縱、逆三個截面.

橫向思維，即發散性思維，通過一點而發散至一面.在教學中，這種思維方式主要體現于對知識的拓展延伸方面.隨著社會的快速發展，多學科交叉融合的現象愈加明顯，因此橫向思維應從生物延伸至其他學科領域.同一個主題知識，可從生物學科角度解讀，也可從其他學科的角度分析，由此及彼，由彼至此.社會更加歡迎復合型人才，因為復合型人才的知識結構更加完善，思維更加活躍，創新潛質更大.為此，生物學科的深度學習，在思考問題時，可以有意向其他學科靠攏；反之，在其他學科的學習中，也需要嘗試著站在生物學科視角加以解讀.

縱向思維方式，即針對某一問題或知識，抽絲剝繭，步步深入.學生們在生物學習時，對知識縱向挖掘、思考.復雜且陌生的信息是學生遇到的最大障礙.教學實踐中，有的學生在層層分析問題后受阻，進而止步不前，對于這種現象，在深度學習理念下，應重點培養學生們的轉化思維能力，即將未知信息、知識，轉化為已知，而這一思維能力的形成，對學生新、舊知識的整合有著較高的要求.事實上，生物知識并不獨立存在，每個章節的知識點，都存在串并聯的形式.因此，在思考問題時，靈活運用已學知識，做好新舊知識的銜接，解決問題的思路也就隨之而來.

逆向思想指的是在開展學習活動中，當找不到切入點時，可反其道而行之，執果索因，正難則反，降低問題分析的難度.在逆向思考問題時，應重視培養學生的社會責任意識，尤其是生態責任感.簡而言之，學習從心理活動上升至社會層面，包括情感態度、道德品質、價值取向等方面的多向兼顧，讓學生們正確看待生物與生活、生態與社會之間的關系.

深度學習理念下的高中生物教學，應指導學生們樹立學習的時間觀念，摒棄“消極怠工”，積極融入生活元素，聯系生活，加強實驗教學.多角度培養學生們的思維能力，增強學生們生物學習的成績感，助力學生們的長遠發展.