基于“深度學習”理念下生物學教學方式的轉變

閆計春

(西安交通大學蘇州附屬中學 江蘇蘇州 215021)

1 深度學習

深度學習指學生在理解學習的基礎上,能圍繞某個具有代表性的學習主題,認真投入、親身體驗、從而獲得自身發展的學習。在此過程中,學生應當深入理解學科的核心概念,注重對內容的批判理解,能把學習內容、本質及思想等有機整合,重視所學知識的遷移運用和問題解決,形成積極的學習動機,并能對學習過程建構反思及形成積極的情感、態度、正確的價值觀,成為既具有獨立性、批判性、創造性又有合作精神,基礎扎實的優秀的學習者。

2 當前高中生物學教學中存在的問題

如今,研究深度學習的理論及其課堂實施策略在教育界方興未艾,一批執著追求教育藝術的教師,努力尋求在新課改背景下的教學方式轉變之路。可是,當從生成論哲學的角度去審視“深度學習”理念下的教學時,促進學生終身發展的本質是否真實生成,學習方式和內容與主體是否相符等一系列問題都凸顯出來,基于此,教學方式應該朝敢于反思,批判和創新,促使學生核心素養養成的方向轉變。

深度學習理念在新一輪課程改革中被高度關注,有的教師也嘗試實施,可是很多教師沒有真正理解深度學習的內涵就盲目開展相關教學活動,具體表現在:在實際教學過程中對教學目標三維度的體現不充分;對教學內容價值性的追求不到位;對教學過程中學生活動設計的不足;對生物學課堂所應該體現的“生命力”體現不到位;對學生學習結果評價缺失等,錯誤地認為課堂容量大、內容拓展深、學生活動頻、教師講解透、作業布置多就是深度學習。可見這種不理解本質的流于形式的“深度學習”并不能使學生更好地學習和掌握新知,不利于培養學生的核心素養。

3 生物學教學方式的轉變

在當前的課堂教學中,既有對教材內容的盲從,也有忽視。調查表明有一些教師在嘗試改變,如在教學過程中選擇根據實際情況對教材作適當的調整;按自己的想法進行教學;部分按照教材進行教學;完全按照教材進行教學的教師分別占69.4%、2.4%、21%、3.5%。作為教師,我們要改變傳統的教育理念,摒棄世俗陳腐的觀念去踐行教學上的突破與創新。深度學習對培養學生核心素養、國際視野和使他們成為世界公民有很大的推動作用。

3.1 教學目標與高階思維的融合

教學目標是課堂教學的方向,決定著教學過程的成敗,教師對教法的選擇,教學資源的利用。脫離目標的教學就成了沒有方向的航船。高階思維是對深度學習的批判繼承,遷移和創造。因此要求教師在課前要了解課程的學習目的和評價標準,并且依據學生已有的認知水平與教師期望達到的目標之間的差距,知道下一步該往哪里去,即“你要去哪里?”“你如何到達那里?”“下一步將要去哪里?”。教學中要關注對知識的遷移和運用。

例如,在講授“還原糖與蛋白質的鑒定”時,在鑒定還原糖時,教材上要求“向裝有2 mL 待測樣液的試管內注入1 mL 斐林試劑(甲液和乙液等量混合均勻后再注入);在鑒定蛋白質時向裝有蛋白質樣液的試管內先加入雙縮脲試劑A 液1 mL,搖勻。再加入雙縮脲試劑B 液4 滴,搖勻。”由于斐林試劑和雙縮脲試劑都是由CuSO4溶液和NaOH 溶液構成,那么兩者在使用上是否存在某種聯系,能否交換使用呢? 有顏色的材料能用于還原糖的鑒定嗎? 哪些日常食品中蛋白質含量高呢? 蛋白質變性后遇雙縮脲試劑還能呈現紫色反應嗎? ……帶著這些思考,教師設計的教學目標為:理解物質鑒定時呈現顏色反應的原理(記憶、理解層次);對含有還原糖或蛋白質的多種帶顏色材料能否用于鑒定實驗大膽預測(分析、應用層次);對生活中含還原糖類和蛋白質類飲料或食品進行鑒定并比較含量的多少,以指導我們的生活,樹立正確科學的人生觀和價值觀。

3.2 常規教學向啟發深度學習的轉變

課堂是完成教學的主陣地,學生是課堂教學的主體,只有真正“以生為本”,改變教師“教”與學生“學”的方式,發展每位學生獨特的思維視角,培養每位學生的思維品質,讓課堂枯燥變有趣,“有形”變“無形”,讓學生在課堂有限的時間里實現課后思維無限的延伸,這才是深度學習的真諦。

(1)精心設計,啟發深度學習

新課的導入是課堂教學過程的重要環節,是展示教師教學能力的一種藝術,好的導入能夠激發學生的學習興趣,拉近師生之間的距離,激發他們學習的熱情。深度學習背景下要求教師能夠由傳統的問題、圖表、圖像導入法向與生活相聯系的,能夠解決實際問題的情境導入轉變,要注意形式的新穎性,內容上的精簡性,方法上的啟發性,通過導入能引起學生興趣,同時激發學生學習的欲望。

(2)敢于質疑,初嘗深度學習

教師在課堂教學過程中要注意改變課堂的角色定位,把時間留給學生,真正做到以生為本,變“我要教”為“怎么教”“教什么”“教到哪里”,要善于尋找和抓住問題契機,因“地”制“疑”創設情境,激發學生積極思維,培養學生的質疑精神。在進行“影響酶活性的條件”實驗教學時,教材建議:用過氧化氫酶探究pH 對酶活性的影響。為什么給出這樣的建議呢?教師設置一系列疑問,引導學生質疑,通過設置一系列濃度梯度實驗活動釋疑,最終不僅達到無疑,還得出了當過氧化氫濃度低于一定值時,在一定溫度范圍內就不會隨著溫度的升高而分解,從而得出也可用過氧化氫酶探究pH 對酶活性的影響這一創新性結論。

建構主義學習觀認為,學習不是教師把知識簡單地傳遞給學生,而是由學生建構知識并重構知識和概念的過程。學生不是被動地接收信息,而是主動地建構知識。通過“質疑”式教學,不僅達到了預期的教學效果,還更好地培養了學生的生物學核心素養。

(3)樂于探究,體會深度學習

無論是皮亞杰或布魯諾的現代認知心理學,還是奧蘇貝爾的有意義學習理論及建構主義心理學,都揭示了學生個性發展規律,強調探究教學的重要性。生物學中的很多結論都是在實驗的基礎上產生的,離開實驗的教學就成為無源之水,無本之木。實驗心理學認為,合適的情境能夠使教學效果錦上添花,實驗設計的好壞直接關系著實驗的可行性,科學性與嚴謹性,在設計實驗的過程中,腦海中可以呈現實驗的原理、方法、過程、結果等。在實際教學過程中教師可以讓學生先自行設計實驗方案,在課堂上相互交流實驗設計,然后教師引導他們對實驗方法或過程進行分類和補充并使之完善,整個過程盡管未進行實驗,但無異于是實驗的再現和拓展,為更好的進行實驗創設了情景,提供了條件,使后續實驗的可行性更強。例如在進行“植物細胞吸水和失水”實驗的教學時,很多資料上都強調應該選擇紫色洋蔥的鱗片葉外表皮進行實驗,而不能用內表皮,甚至認為用內表皮是錯誤的,那么內表皮可不可以呢? 教師在進行教學的過程中引導學生打破常規思維:選用洋蔥內表皮細胞作為實驗材料,由于內表皮沒有顏色,為了容易觀察到質壁分離和復原,選擇使用含有紅墨水的質量濃度約為0.3 g/mL蔗糖溶液作為外界溶液進行實驗,清晰地看到了質壁分離與復原的整個過程,通過該實驗進一步提升了學生開展探究的信心和勇氣,利于核心素養的養成。

(4)積極創新,提升深度學習

教育不是把知識裝滿,而是讓思維創新,要改變生物學教學模式實現對深度學習的提升,在很大程度上需要教師由“講實驗”向“做實驗”最終向“改實驗”方向的轉變。只有這樣才能有利于學生科學素養的養成和能力的提升。在帶領學生做“DNA 的粗提取與鑒定”實驗時,教師運用“微生物的培養與應用”技術來培養微生物,利用洗手液中洗滌劑的“相似相溶”破壞細胞膜,使DNA 釋放出來的原理,以所培養的微生物為實驗材料進行DNA 的粗提取,不僅省去購買材料這一環節,還巧妙地將微生物的培養和DNA 的提取兩種技術手段有機融合,從而達到提升深度學習的目的。

4 實現深度學習的路徑

科技的進步催生教育的變革,互聯網、大數據、3D技術和注重學科能力多樣化的STEAM 背景下,生物教學面臨新的挑戰,這就要求教師一方面要與時俱進,加強理論和技術的學習,努力實現多種教學手段與信息技術的融合,爭取在教學改革的浪潮中超越自我,成就自我。另一方面,希望考試部門能夠多給學生一些評價能力的“尺子”,真正關注每個學生個性的發展和素養的提升。

“教學有法,教無定法”。教學方式的改變可以是讓學生走進自然與生命對話,可以是探究實驗追尋科學本真,也可以是思維碰撞助燃學習激情,而不是教師的個人表演或僅僅通過一張試卷考查學生對知識點掌握了多少。因此,深度學習背景下要精心設計各種教學活動,以尊重和培養學生的個性發展和核心素養為目標,點燃學生學習的激情,讓生物學課堂真正體現生命的色彩。