深度學習視域下初中生物作業設計可視化探究

摘 要：受一些因素的影響，現階段初中生物作業設計還存在很多不足，如知識面狹窄、缺乏實踐應用、作業目的不明確等，影響了初中生物教學質量。教師需秉持以學生為中心的理念，將初中生物作業設計可視化，促進學生思維外顯。設計可視化作業可以從趣味點、思維力、參與度、生活化等角度入手，實現作業內容多樣化，讓學生“愛上”作業。對深度學習視域下的初中生物作業設計可視化進行研究，分析當前初中生物作業設計存在的不足和作業設計可視化的關鍵作用，提出設計初中生物可視化作業的策略，以期為相關教學工作提供參考。

關鍵詞：深度學習；可視化；初中生物；作業設計

作者簡介：吳三娣（1968—），女，廣東省惠州大亞灣經濟技術開發區第二中學。

初中生物教學以培養學生的學科核心素養為目標，在達成這一目標的過程中，作業設計發揮著重要作用。因此，如何調動學生完成生物作業的興趣和積極性成為重要的教學任務。教師在設計生物作業時，應采取靈活的設計方法，不斷創新作業內容，關注和尊重學生的個性差異與興趣特長，以培養學生學習生物的興趣和技能為目標，促進學生積極主動地完成生物作業［1］。可視化的生物作業能夠幫助學生消化和鞏固課堂所學知識，做到融會貫通、活學活用，進而實現學習目標。

一、當前初中生物作業設計存在的不足

（一）知識面狹窄

傳統的初中生物作業往往局限于生物學科，與學生的日常生活相分離，知識范圍較為狹窄。作業形式多以重復性練習為主，過分注重作業的一致性，強調知識的機械記憶，盲目追求數量而不求質量，忽略學生的個體差異和興趣，導致作業效果不甚理想。

（二）缺乏實踐應用

書面作業是傳統作業的主要形式，教師通常通過布置書面作業來鞏固學生所學知識。然而，部分初中生物書面作業只是對課本例題的重復，無法激發學生的學習興趣和探究欲望。此外，書面作業過多，口頭作業和實踐性作業較少，未能充分利用生物學科的實踐性與探究性特點，阻礙了學生的個性發展和能力培養。

（三）目標不明確

“拿來主義”是傳統作業的一大弊端，會導致作業缺乏清晰的目標，忽視學生的個體差異，不利于因材施教［2］。部分學生由于作業數量多且缺乏有效的做題方法，為了“交作業”而“做作業”，不管答案正確與否，敷衍了事，更有甚者，不動腦筋，盲目照抄，抄襲作業的現象屢見不鮮。如此一來，不僅達不到夯實基礎的目的，反而會遏制學生思維的發展。

二、初中生物作業設計可視化的作用

（一）直觀理解生物學知識

初中生物可視化作業能夠通過圖形、模型、視頻等多媒體形式，直觀展示生物學概念和過程，有助于學生理解抽象的生物學知識。例如，對于生物學中一些抽象、復雜的概念，如細胞結構、遺傳過程等，教師運用可視化手段將其簡化并直觀地呈現出來，能使學生更好地掌握這些概念。在布置可視化作業時，教師可以要求學生制作生物實物模型，如細胞模型、動物骨骼模型等，能讓學生直觀了解生物體的結構和特點。此類模型還可以在角色扮演過程中作為道具使用，有助于學生進一步理解生物學知識。

（二）增加學習的趣味性

初中生物可視化作業能夠通過生動的圖形、動畫和視頻等元素，提升作業的趣味性。例如，利用動畫技術展示生物的生長、繁殖、運動等過程，能夠激發學生的學習興趣和探究欲望，使學生主動參與學習過程［3］。此外，在作業中添加一些互動性元素，如在線模擬實驗、互動問答等，不僅可以提高學生的參與度，還能通過互動過程加深學生對知識的理解，增強他們的探究欲望與主動學習的動力。

（三）促進知識的鞏固和應用

可視化作業設計有助于學生在完成作業的過程中不斷回顧課堂所學，鞏固知識并加深記憶。同時，可視化作業包含實際應用場景，可以讓學生將所學知識應用于解決實際問題，有助于培養學生的實踐能力和創新思維。

三、初中生物作業設計可視化探究

（一）繪圖作業可視化，激發學生興趣

圖形心理學表明，繪圖是人類表達對周圍事物感受和內心意愿的主要方式之一。因此，相較于傳統的書寫作業，繪圖作業能夠更有效地激發初中生對生物學的興趣。例如，在教授“生態系統”這一主題時，為了培養學生的家國情懷，提升學生對家鄉的認同感和文化自豪感，筆者設計了一項繪圖作業，要求學生繪制關于自己家鄉生態系統的圖畫作品。學生需要把生態系統的組成部分、物質循環、能量流動等大概念融入他們的作品中。學生通過實際操作和親身體驗，深入理解生態系統各成分間的關系，并認識到生態平衡的重要性。在創作過程中，學生們充分發揮想象力，繪制了一幅幅精美的作品。他們巧妙地展現了家鄉生態系統的獨特風貌，使生態系統結構圖充滿趣味和活力［4］。

繪畫作為一種符合學生天性的表達方式，能提高學生的思維敏捷性，豐富其想象力。將枯燥單一的抄寫作業轉化為可視化的繪圖作業，能檢查學生對知識的掌握程度，提升學生的知識應用能力。學生在享受創作樂趣的同時，也在潛移默化中提升了對生物學科的興趣和熱情。這種形式的可視化作業容易被學生接受，可以促使他們積極主動地投入學習。

（二）思維導圖作業可視化，發展學生思維

思維導圖是一種高效的圖形化工具，能夠生動地展現發散性思維，通過圖文結合的技巧，將單調乏味的知識轉化為簡潔明了、形象生動的結構圖。隨著生物學課程的不斷深入，知識點越來越繁雜，記憶和理解生物形態結構、生理特征等知識逐漸成為學生面臨的難題，而思維導圖恰好能為這一難題提供有效的解決方案［5］。教師可以利用思維導圖對生物知識進行系統性梳理和歸納，幫助學生建立清晰的知識框架。例如，生物學的基礎知識可以分為細胞和遺傳兩部分，細胞部分包括細胞結構、細胞分裂等，遺傳部分涵蓋遺傳的基本規律、進化論等。思維導圖能夠清晰地展示知識之間的關系，有助于學生理解生物學知識的內在邏輯。教師還可以要求學生自主設計思維導圖，展示自己對生物知識的理解和應用，從而促進學生創新思維的發展。

思維導圖的形象化特點能夠幫助學生克服對生物學習的畏難情緒。例如，筆者經常提醒學生要學會將生物的形態結構與現實生活中的事物相結合，有技巧地記憶重點難點知識。在學習生物體結構和激素調節時，筆者鼓勵學生用思維導圖將細胞和組織的相關描述進行系統歸納，通過比較細胞的結構，深入探討動植物體之間的異同，明確區分兩種生物組織的種類。此外，像顯微鏡的結構與使用方法等難點內容，也可以通過思維導圖來歸納總結。筆者還會在課前布置預習作業，讓學生通過思維導圖整理知識點，這不僅能讓他們對章節內容有初步了解，還在一定程度上降低學習難度，提升他們的學習興趣。

（三）游戲作業可視化，提高學生參與度

課堂中的游戲活動往往是學生最喜歡、最期待的環節，這一環節能幫助學生快速掌握課堂所學知識。然而，在教學實踐中，有時只有部分學生能夠積極參與到游戲活動中。為改善這一情況，筆者在備課時利用希沃軟件設計了各種比賽形式的互動游戲。例如，在“植物成長之旅”游戲中，學生分組扮演植物和環境，通過互動合作完成讓植物生長的任務。每兩個小組相互對抗，以確保每位成員都有機會參與其中。考慮到學生對知識的掌握程度不同，比賽分為基礎知識和拓展提升兩個部分。學生負責評判比賽結果，科代表登記各組得分，得分較高的小組將接受其他組的挑戰。這種競爭模式能夠極大地激發學生的學習熱情，促使更多的學生主動記憶知識。同時，這種氛圍也點燃了學生的勝負欲，激勵他們自覺熟讀課本，鞏固記憶［6］。在這種模式下，基礎較好的學生還會主動幫助組內成績較差的同學糾正錯誤，班級里逐漸形成了一個個互幫互助的“小團體”，學習氛圍也變得愈發濃厚。

教師還可以根據生物學課程的內容和教學目標，設計一系列有趣的生物游戲。例如，設計模擬染色體配對的游戲，讓學生了解基因遺傳的規律；設計“生態環境連連看”游戲，幫助學生理解生態系統中不同生物之間的關系；結合生物學實驗課程，設計探究性實驗游戲，如讓學生拼裝DNA模型，以理解DNA的結構和遺傳規律等。將游戲作為作業的載體，不僅能大大提高學生完成作業的主動性和學習效率，還能提升他們對生物學科的興趣。在設計游戲時，教師需確保游戲內容緊密結合教學內容和目標，且游戲難度適中。難度過高可能會讓學生感到挫敗，過低則可能會讓學生失去挑戰的動力。因此，游戲設計應充分考慮學生的年齡、認知水平和學習能力，確保游戲既具有挑戰性又具有可行性。盡管游戲教學能夠有效激發學生的興趣和積極性，教師也要避免過度依賴游戲，以防學生沉迷游戲而忽略了學習的本質。在游戲教學過程中，應合理安排游戲的時間和頻率，確保學生在游戲中能夠真正理解知識并獲得進步。

（四）角色扮演作業可視化，挖掘學生表現力

角色扮演作業作為可視化作業的一種重要形式，能夠有效激發初中生的模仿能力和表現力。在講植物細胞的結構和功能時，筆者會開展“細胞爭功”角色扮演活動，讓學生分別扮演細胞結構中的各個組成部分，并通過互動對話展示各自的功能。在學習食物鏈和食物網后，學生對扮演動物角色表現出極大的興趣。為此，筆者引導學生回收利用廢舊物品，自己動手制作裝飾品，并用生物學知識介紹各自扮演的角色。這種師生互動、生生互動極大地激發了學生的參與熱情，整個活動過程充滿了樂趣和探索精神，可謂是學生自主探究、體驗快樂的學習之旅［7］。通過可視化的角色扮演作業，教師能夠幫助學生拓寬視野，發掘他們的潛力和表現力。在具體實施過程中，教師需要明確作業的目標和內容，確保角色扮演與可視化元素緊密結合教學目標與課程內容。此外，教師應提前準備好所需的生物模型、示意圖、動畫等可視化材料，以便學生能夠在角色扮演過程中充分利用這些資源。教師應積極引導學生制作與使用可視化材料，鼓勵他們發揮想象力和創造力，培養實踐能力和綜合素質。這種教學方法不僅能有效激發學生的學習興趣和積極性，還能提升他們的學習效果和綜合素質。

結語

生活如同一幅絢麗多彩的畫卷，各種顏色交織成豐富的世界，教師精心設計可視化的生物作業，能使生物學習不再局限于傳統的死記硬背，而是通過多樣化的學習活動，讓學生真正領悟到生物這門學科的趣味與深意。“教者若有心，學者必得益。”教師在布置可視化作業時，應充分考慮學生的個性、心理特點和興趣特長，以深度學習為導向，立足核心素養培育，讓學生在學習生活中能多一點空間去探索，多一點時間去思考，多一點機會去體驗。

［參考文獻］

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