運用情境創設促進初中生物深度學習的教學研究
——以“地面上的動物”教學為例

王艷梅 莊 娟

(1.江蘇省清江中學,江蘇 淮安 223001;2.淮陰師范學院,江蘇 淮安 223001)

深度學習是指學習者能夠在理解所學內容內涵的前提下,進行批判性的學習,將新的思想與自身原有的認知進行融合,能將已有的知識遷移到新的情境中,為獲得解決實際問題的能力而構建屬于自己的知識體系[1].李松林在總結國外學者觀點基礎上指出：情境誘發和問題驅動是深度學習的發生機制,切身體驗和高階思維是維持機制,實踐參與和問題解決是促進機制,在線學習和虛擬現實是支持機制[2].

深度學習是以核心素養為目標的課程理念,立足于推動以學生為中心、以學生核心素養培育為目標的教學改革.素養本位的教學目標將學習者視為需要全面發展和充分發展的生命整體,不僅關注學習者的知識、技能等認知因素,還關注學習者終身發展需要的必備品格和關鍵能力.

現以蘇科版生物“地面上的動物”為例,簡要介紹如何運用情境創設和任務單,構建“目標—情境—任務—活動”學習模型,促進初中生物學深度學習.

1 教材分析及設計思路

本節內容在《義務教育生物學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課標》)第二個主題“生物的多樣性”部分,是蘇科版初中生物八年級下冊第5單元“環境中生物的多樣性”的教學內容.本節內容中“水中的動物”和“空中的動物”之間,具有承前啟后的作用.本節課為一課時,主要聚焦“地面上的哺乳動物”.

教學設計思路：以“兔”為主線創設教學情境,通過任務驅動開展各類學習活動,解決真實問題,促進深度學習,達成核心素養目標.

2 教學目標和建構“目標—情境—任務—活動”教學模型

腦科學最新研究進展指出,真正的理解必須建立在學習者浸潤性的主動參與基礎上,通過建構動態的、整體性的知識間的聯結來實現深度學習,發展高階思維.本節課教學目標有：

(1)通過觀察家兔的外形,能概述地面上的動物適應地面環境的特點;

(2)通過比較家兔與人體的內部結構,培養分析、推理和綜合的能力;

(3)利用哺乳動物之間形態特點的觀察比較,培養從特殊到一般的概括能力,概述哺乳動物的主要特征;

(4)通過澳大利亞“人兔大戰”感受外來物種對環境的影響,體會哺乳動物與人類具有密切的關系,樹立正確利用和保護動物的態度和價值觀[3].

3 教學過程

3.1 創設問題情境

候課時,播放視頻《我們的蔚藍星球是萬千物種的共同家園》,學生看到了各種生活在不同環境中的動物,感受氣勢磅礴的畫面,感悟動物多樣性之美.導入學習主題：地面上的動物.觀看“澳大利亞人兔大戰”視頻,提出學習內容：如何解決澳大利亞兔子難題?我們需要認識兔子.

設計意圖：深度學習強調學習者在真實情境下,因運用已有知識無法解釋某現象,而主動、批判地學習新知識,并在此基礎上將所學知識運用到新情境中,作出決策、解決問題的學習過程.“人兔大戰”視頻的播放讓學生產生認知沖突,可愛的兔子為什么在澳大利亞成為魔鬼般的存在?通過真實的情境與已有知識的沖突,主動尋求問題的答案,學生產生學習的興趣.

3.2 科研故事情境

兔與人類健康：兔子是科學研究常用的實驗動物,對科學研究作出了很大貢獻.實驗兔以身試藥;兔子在試管嬰兒技術中的貢獻：在112項獲得諾貝爾生理或醫學獎的研究成果中,有16項基于兔子的實驗研究.提出問題：為什么科學家會選擇兔作為科研、醫藥研究的動物模型?

學生作出假設：可能是兔子與人類在解剖和生理方面存在相似性.

設計意圖：設置故事情境,培養科學研究的興趣、調動探究的熱情.在這一過程中,學生理解科學研究往往始于發現和提出問題,解決科學問題通常需要作出假設.

3.3 觀察與體驗情境

(1)觀察家兔的外形特征,討論完成任務單圖1中的各項任務.

圖1 “觀察家兔的外形”學習任務

設計意圖：學生對照實物進行觀察,遵循由外向內、由表及里的科學觀察原則.邊觀察邊思考：一年四季溫度不同,兔子的毛會變化嗎?由換毛的情況,體現地面上的動物家兔對環境的適應.后肢更發達,適宜跳躍運動,使它運動快速,以此滲透結構和功能相適應的生命觀念.

(2)觀察兔內部器官標本和圖片.

學生回憶人體內部器官結構圖,說出各器官名稱.

這些重要的器官兔有沒有呢?結合課本70頁家兔內部結構示意圖認識家兔內部器官.完成任務單圖2中的各項任務.

圖2 “建構家兔的內部器官模型”學習任務

教師給貼好的小組拍照并投屏一起分析這些器官的作用.(如胸腔內有心臟和肺,分別是什么作用?腹腔內胃、小腸、盲腸分別是什么作用?)

比較家兔的內部結構與人體內部結構相似點和不同點,得出結論：家兔內部器官與人體內部器官的結構和功能大部分相似.

設計意圖：學生開展層層遞進的學習和體驗活動(自主看書、填寫表格、粘貼標簽、指出標本中重要器官),借助任務單合作學習、對知識深度加工,突破重點、化解難點.學生在合作中動手動腦,在展示中表達交流,提高了科學思維能力.

3.4 類比情境

比較觀察多種多樣哺乳動物的圖片,完成圖3中的各項任務.

圖3 “歸納哺乳動物的特征”學習任務

設計意圖：通過觀察、分析、比較生活在不同環境中的形態各異的哺乳動物,感受它們與環境相適應的形態特征.學生在思考問題的過程中“異中求同”,抓住關鍵,鍛煉了邏輯思維,發展綜合和概括能力[4].

3.5 社會故事情境

兔與經濟：觀看山東聊城“兔子村”通過兔子脫貧致富的真實故事視頻.

各抒己見：學生為澳大利亞兔子難題出謀劃策.學生各抒己見,有的說把兔子逮著弄了吃;有的說把兔子解剖做成標本,供科學研究;有的說再尋找跑得比兔子更快的天敵;也有的說,種出只有兔子愛吃的毒草毒死兔子……

態度責任：澳大利亞兔子問題尚未解決,期待同學們能想出更多更好的方法,這些方法也要在實踐中進一步檢驗.此外,澳大利亞兔子從29只到100億只問題的根源是外來物種的入侵問題,這就提醒人類,在引進外來物種時要慎重再慎重.

設計意圖：在真實情境中解決問題是落實核心素養的主要途徑.從澳大利亞人兔大戰開始,到如何解決澳大利亞兔子問題,以情境引發問題,以問題引導探究,以探究促進真知,以真知解決問題,在“情境—探究—建構—應用—遷移”學習鏈中促進深度學習,幫助學生自主完成知識和模型建構,初步形成結構和功能、生物與環境相適應的生命觀念.

4 結束語

郭華教授認為深度學習是極為復雜的學習活動,三言兩語難以說清其產生過程,有五個要點可以作為判斷其是否產生的依據：將知識與經驗相互轉化的聯想與結構、激發深度學習的活動與體驗、對知識深度加工的本質與變式、模擬社會實踐的遷移與應用以及彰顯“人”成長的價值與評價.本設計在上述五個要點中進行了部分嘗試,從創設真實的學習探究情境入手,以“學”為中心,建構深度學習“目標-情境-任務-活動”學習模型,讓學生通過發現問題、分析問題和解決問題,突出學科關鍵能力,真正落實學科核心素養[5].