基于初中生物學深度學習培養學生創造性思維探究

張賢軍

摘要：初中生物學課程內容新穎、邏輯嚴謹，對培養學生創造性思維意義重大。而在深度學習中培養學生的創造性思維，能使學生創造性地探究、理解、掌握和應用生物理論，實現核心素養的提高。教師應在初中生物學教學中指導學生深度學習，設計坡度式教學，注重激趣式教學，深化探究式教學，補充信息式教學，對學生創造性思維進行培養，培養社會需要的創新型人才。

關鍵詞：初中生物學；深度學習；創造性思維；核心素養；人才培養

中圖分類號：G633.91文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）07-0069-04

依據生物課程標準要求，初中生物學課程活動應培養學生提出創造性見解的能力與品格，即創造性思維。深度學習是初中生物學課程活動目的之一，也是培養學生創造性思維的重要前提，由此生成基于初中生物學深度學習培養學生創造性思維的教研命題。教師應在初中生物學課程活動中，以深度學習為載體培養學生創造性思維，使學生創造性地探究、理解、掌握和應用生物理論，實現創新發展。目前，教研雖然取得了一定成果，但是也有一些漏洞。教師應深入思考如何在深度學習視野下培養學生創造性思維，總結有效策略。

一、深度學習與創造性思維的內涵

1.深度學習的內涵

深度學習概念源自機器學習領域，最初用來描述基于多層神經網絡的機器算法，已被廣泛應用在教育領域。在教育視角下，深度學習強調師生對課程活動的深度參與，如深入探究課程內容、深入領悟課程思想、深入應用課程結論等。通過深度學習完善課程活動，提升學生學習效果，已經成為現代教育的重要追求。教師應在實際教學工作中巧妙指導學生深度學習，促進其不斷進步與長遠發展。

2.創造性思維的內涵

心理學領域認為，創造性思維是一種具有開創意義的高級思維活動，呈現出綜合性、探索性、求新性。社會學領域強調，創造性思維是創新人才智力結構的核心，是社會乃至個人都不可或缺的要素。基于創造性思維多角度、多層次、多結構地觀察事物和解決問題，打破傳統知識、方法等限制，是實現人才高水平發展的關鍵環節[1]。義務教育乃至學前教育、高等教育，均應將創造性思維的培養視為重要的教育內容。同時，創造性思維與深度學習存在緊密聯系，深度學習期間的高階思維活動，常被視為創造性思維訓練平臺與發展動力。

二、基于初中生物學深度學習培養學生創造性思維的策略

1.設計坡度式教學

初中生物學課程以具有高度復雜性、多樣性、統一性的生物界為研究對象，這決定了其課程內容的深刻性與深度學習的困難性。學生雖然通過小學科學等課程學習積累了一些生物學知識，但是不能一蹴而就地實現深度學習，循序漸進地開展深度學習至關重要[2]。同時，由于學習習慣、思維能力等差異，學生難以在學習過程中保持同一水平，這就要求教師貫徹因材施教理念，基于學生個性化學習規律設計坡度式教學內容。例如，在“細胞是生命活動的單位”一課的教學中，教師可按照以下思路設計坡度式教學。第一，通過觀察變形蟲理解細胞活動與生命體生命活動的基本關系，知道細胞是生物體的基本結構和單位。第二，描述細胞的生命活動，運用類比等方法理解細胞中的物質和能量。第三，分析變形蟲移植細胞核的實驗，整體認識細胞膜、細胞質、細胞核的結構與功能適應性。從第一項教學內容起，教學內容逐步升級，形成坡度，體現循序漸進性，滿足學生在不同課堂學習階段的整體學習需求，同時適應學生個性化學習規律。實際教學中，教師首先可強調坡度式教學內容，使學生明確“逐步實現哪些內容的深度學習”，其次應針對性指導學生，以此促進學生創造性思考。以第一項教學內容為例，教師可將學生劃分為“基礎”“發展”“提高”三個水平，“提高”層學生基本可游刃有余地落實其深度學習，鍛煉創造性思維，“發展”與“基礎”層學生則不同。指導“基礎”層學生時，教師應以“變形蟲運動”“變形蟲攝取食物”為切入點，將重點落于“變形蟲形態變化與細胞結構的關系”，從而使學生從兩個角度思考變形蟲細胞形態與自身形態變化的關系，結合“變形蟲運動時先伸出偽足，整個細胞向前運動”等現象，創造性地理解單細胞生物細胞活動。指導“發展”層學生時，教師應將重點落在類比分析方面，使其創造性地類比單細胞生物細胞活動與多細胞生物細胞活動，為整體認識細胞膜、細胞質、細胞核奠定基礎。創造性思考、理解、類比期間，學生的創造性思維就能得到培養。

2.注重激趣式教學

興趣是深度學習的前提，也是創造性思考的動力。教師應使學生保持對初中生物學課程的興趣，以此誘發其深度學習動機，為培養其創造性思維創造優良環境。教師可協調設疑、情境、模型等激趣式教學方法，調動學生深度學習興趣，培養學生創造性思維。

第一，設疑激趣。初中生求知欲旺盛，喜歡對事物尋根究底，故而可借助疑問激發其深度學習興趣。教師應結合課程內容預設疑問，進而以疑問豐富課堂導入環節，實現對學生深度學習興趣的有效激發，啟動學生的創造性思維[3]。例如，“呼吸作用”一課的課程內容以“植物的呼吸”為重點，但是在系統學習“生物圈中的綠色植物”前，學生普遍對植物的呼吸有疑問。教師可由此設疑：植物是否會呼吸？課上，教師首先以疑問導入教學，使學生闡述相關猜想，其次將學生按照觀點差異分為兩組，最后指導學生進行觀點論證，以此促進學生的深度學習。對于猜想“植物會呼吸”的學生，教師可指導其從“植物為什么呼吸”“植物怎么呼吸”等角度論證觀點，大膽猜想植物呼吸的原因、過程、結果。對于猜想“植物不會呼吸”的學生，教師可指導其從“如果沒有呼吸，植物是怎么長大的”等角度論證觀點，大膽猜想植物呼吸與生長之間的聯系。雖然“起點”不同，但隨著猜想、論證的推進，學生不難在疑問中達成統一，深度學習植物的呼吸作用，萌發創造性思維。

第二，情境激趣。情境是激趣式教學的典型手段，常用的情境形式包括圖片、視頻等形象化信息表現形式，情境資源包括學科背景、生活元素等。利用情境弱化課程內容抽象性，營造生動活潑的課堂氛圍，能夠顯著增強學生深度學習興趣，促進學生創造性思維發展。初中生物學課程緊密聯系生活，如我國綠色生態工程、我國植物資源、合理膳食與食品安全等。教師可緊扣生活創設課堂情境，使學生主動對生活現象進行開放、綜合思考，同時培養其創造性思維。例如，“合理膳食與食品安全”一課的內容與生活密不可分，教師可基于社會大眾關于食品安全問題的激烈討論，以“外賣”為支點創設以下情境。“近年來，為滿足越來越多的顧客對餐飲食品的‘送貨上門需求，外賣行業迅速發展，但是在為人們帶來便利的同時，也出現了一些問題，如一些商家為追求過高利潤而使用不新鮮食材，缺乏對食品生產環境的有效管理，使食品衛生無法保證，影響了顧客的身體健康。另外，長期食用外賣，攝入單一營養，易造成營養不均問題，這一情況在工作繁忙的年輕人群體中十分常見。”外賣問題只是合理膳食和食品安全問題的一個縮影，卻能引起學生共鳴，引起學生對合理膳食與食品安全的激烈討論。學生結合情境內容與生活中的“點外賣”經歷分析情境，創造性地提出“我們要為了自己的身體健康減少吃外賣的次數”“我的父母常常反對我點外賣，應該就是擔心外賣的食品安全”等想法，提出“我們到底應該怎樣確保合理膳食與食品安全”等問題，開啟深度學習，生成創造性思維。

3.深化探究式教學

在基于深度學習培養學生創造性思維的過程中，探究式教學不可或缺[4]。教師應多層次指導學生探究生物現象、問題、理論等，從而使學生最大限度地經歷創造性探究式學習，在深度學習中培養創造性思維。

第一，生活現象探究。生活是生物學知識的起源，也是生物學探究的重點。科學家通過系統研究生活中的生命現象和活動總結自然科學規律，學生亦可在生活視角下探究生命現象和生命活動，發現并理解自然科學規律。教師可基于情境對學生進行指導，帶領學生探究具體的生活現象，從而讓學生在生活中深度學習生物學知識，達到創造性思維的發展目標。例如，在“發酵技術”一課的教學中，教師可引導學生了解人類生活離不開發酵，如利用發酵技術制作調味品、健康食品，也有許多發酵現象為人類生活帶來了困擾，如密封百香果醬爆炸事件等。那么，人們是如何發現發酵現象的？怎樣將發酵技術充分應用在人類生活中？學生可結合具體的生活現象探究這些問題。教師可在依據教材列舉生活實例的基礎上，指導學生自主觀察和整理生活現象，完善探究學習資源。教師可設置“尋找生活中的發酵現象”課前任務，要求學生通過走訪調查、網絡調研等方式整理2個～3個發酵現象。課堂教學中，教師可將師生收集的學習資源進行匯總，指導學生分組探究，如將生活中的發酵現象概括為“發酵食品”“發酵飲料”“發酵肥料”等，使學生分組探究不同形式的發酵成果，比較發酵技術的應用差異。通過分組探究與小組合作，學生充分利用課堂時間進行思維碰撞，能深刻理解微生物對發酵的意義，知道工業化發酵技術對生物技術產業的影響，達成深度學習，并通過學習發酵技術在生活中的創造性應用培養創造性思維。

第二，問題探究。問題是推動思維發展的有力工具，以問題驅動思考，能夠在潛移默化中培養思維。教師應當重視問題探究，使學生多思多想，由此實現創造性思維的積極發展，提升深度學習水平。其一，教師可以結構化問題促進學生遞進式思考，使學生通過多層次思維活動提出創造性觀點。例如，在“人體細胞獲得氧氣的過程”一課的教學中，教師可借助結構化問題引領深度學習：人體通過哪個系統吸入氧氣和排出二氧化碳？怎樣認識人體的呼吸系統？肺與外界的氣體交換通過什么實現？腦與血液之間存在氣體交換活動嗎？如果存在，這一活動是怎樣發生的？氣體如何在血液中運輸？如何用生動的方式總結人體細胞獲得氧氣的過程？教師不斷借助問題啟發學生思維，能使學生結合人體呼吸等，創造性地思考人體細胞獲得氧氣的過程，提出個性化見解，培養其創造性思維，使其有序達成深度學習。其二，教師可借助開放性問題促進學生發散思考，使學生通過多角度思維活動形成創造性感悟。例如，在“我國的動物資源及保護”一課的教學中，教師可提出開放性問題：結合你家鄉的動物資源情況，我們應如何保護動物資源？初中生已經具備一定判斷能力與自主提問能力，能夠基于生物學課程質疑事物、觀點等，然后通過解除質疑達成深度學習，鍛煉創造性思維。因此教師應鼓勵學生創造性質疑，如質疑瀕危動物成因，以此加強課程“溯源”學習，使學生創造性理解我國動物資源現狀，在深度學習中實現創造性思維發展。

第三，實驗探究。通過實驗豐富初中生物學實踐性教學活動，鼓勵學生創新實驗方案、創造性理解實驗過程和結果，是指導學生深度學習的關鍵，也是培養學生創造性思維的必然過程[5]。教師應深刻理解初中生物學課程實驗內容，給予學生充足的實驗時間和指導，讓學生充分經歷創造性實驗過程，由此達成深度學習，增強創造性思維。例如，在“食物中能量的釋放”一課的教學中，教師可組織“探究食物中的營養成分”的實驗活動，活動設計方案如下：選擇一個你想檢測的食品，對其營養成分進行假設，隨后應用恰當的實驗方法檢測該食品營養成分，分享你的發現。教材針對實驗過程給出了一定提示，如選用固體材料檢測無機鹽、脂肪、水，選用液體材料檢測淀粉、蛋白質、維生素C。學生既可按照教材提示進行實驗，也可根據教材提示改進實驗方案，如通過燃燒法檢驗固體材料中的蛋白質。方案設計期間，學生會自覺思考不同檢測方法對檢測過程、檢測結果的影響，思考不同營養物質與材料形態的必然聯系，培養創造性思維。實驗期間，學生根據檢測現象適當調整實驗方法，也能培養創造性思維。如在白紙上擠壓固體材料、檢驗脂肪時，學生觀察到檢測現象不夠明顯，創造性地將固體材料處理為粉末狀、泥狀，突出檢測現象，展現思維成果。實驗結束，學生可通過列表、畫圖等方式創造性完成實驗報告，提出“用液體材料進行實驗時，應當選擇顏色較淺的材料，以便觀察實驗現象”等創造性觀點，發展創造性思維，展示深度學習成果。

4.補充信息式教學

隨著義務教育課程活動的不斷改革，信息技術已經成為創新教學的重要手段，教師可借助信息技術創新培養學生創造性思維，同時保障學生的深度學習[6]。具體教學中，教師一方面可通過信息技術延伸創造性教學空間，另一方面可借助信息技術豐富創造性教學內容。

第一，延伸創造性教學空間。教師可將信息技術賦能于學生課余活動，延伸創造性教學空間。可通過微信等平臺發布創造性學習任務，同時向學生提供微課等創造性助學資源，遠程指導學生創造性學習。學生完成任務后，可通過小程序、文件共享等方式展示創造性學習成果。例如，在“遺傳病和人類健康”一課的教學中，教材通過一些數據說明遺傳病的嚴重危害，講解近親結婚對隱性遺傳病發病率的影響，但是未能全面科普人類遺傳病和健康問題。教師可基于此發布“探究人類遺傳病和健康問題”課后學習任務，同時通過微課呈現一些科普助學資源，如“讓人困擾的先天哮喘病”“白化病———單基因遺傳的典型病癥”“貓叫綜合征———染色體異常遺傳病”等，要求學生從生物學角度整理疾病的遺傳特點，提交課后實踐報告。學生提交報告后，教師還可以在線展示優秀報告，使學生相互學習、取長補短。

第二，豐富創造性教學內容。初中生物學教材內容雖然經過了精心編排，但是仍存在局限性，教師應適當拓展教學內容，促進學生深度學習與創造性思維發展[7]。教師可借助網絡篩選優質的拓展資料，豐富創造性教學內容，使學生在學習內容的拓展中進一步發展創造性思維。例如，在“生態系統的結構和功能”一課的教學中，教師可為學生拓展生物試題資源，具體如下。詩詞歌賦是我國傳統文化瑰寶，許多詩詞蘊含生物學知識，下面的哪些詩句能夠體現生態系統的物質循環規律：（）。a.人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開。b.落紅不是無情物，化作春泥更護花。c.竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知。d.有心栽花花不開，無心插柳柳成蔭。這能夠考查學生對生態系統物質循環規律的掌握情況，使學生創新分析詩詞內容，提煉生物學信息，同時鞏固學習內容，強化深度學習。

三、結語

總之，基于初中生物學深度學習培養學生創造性思維，應貫徹因材施教理念，落實坡度式教學，利用興趣激活學生學習動機，深化探究式教學，滲透質疑式教學，補充信息式教學，以營造深度學習環境，驅動學生創造性思維發展。同時，教師應正確認識初中生物學深度學習與學生創造性思維培養的長期性，堅定教研與實踐，保障學生創造性思維的持續發展。

參考文獻：

[1]趙立剛.關于初中生物教學中培養學生核心素養的幾點思考[J].中國多媒體與網絡教學學報，2022（10）：246-249.

[2]史恩勝.初中生物創新課堂探究[J].江西教育，2019（24）：21-22.

[3]姚莉.初中生物實驗教學思考[J].甘肅教育，2023（18）：117-120.

[4]師應順.“新課標”背景下初中生物教學改革的困境與路徑選擇[J].內蒙古教育，2020（12）：38-39.

[5]李雨婷.初中生物教學中互動探究式學習能力培養策略[J].天津教育，2023（23）：59-61.

[6]劉金菊.初中生物實驗教學中創造性思維的培養[J].黑河教育，2020（03）：37-38.

[7]黃建新.初中生物實驗中培育學生創新能力的教學策略[J].吉林教育，2023（12）：60-62.

Exploration of Cultivating Students Creative Thinking Based on Deep Learning of Junior Middle School Biology

Zhang Xianjun

（Siyuan Experimental School， Qianxi City， Guizhou Province， Qianxi 551500， China）

Abstract： The content of junior middle school biology courses is novel and logically rigorous， which is of great significance for cultivating students creative thinking. Cultivating students creative thinking in deep learning can enable them to creatively explore， understand， master and apply biological theories， and achieve the improvement of core competencies. Teachers should guide students in deep learning in junior middle school biology teaching， design slope based teaching， focus on stimulating teaching， deepen inquiry based teaching， supplement information based teaching， cultivate students creative thinking， and cultivate innovative talents needed by society.

Key words： junior middle schoolbiology； deep learning；creativethinking；corecompetencies； talenttraining