深度學習在高中生物學研學課堂的應用研究

摘?要：深度學習模式下，需要學生保持良好的學習狀態，能夠在學習過程中對所學知識進行主動加工和深度理解，同時持續性學習反思，進一步提升學生的綜合能力，如知識應用、分析、學習、評價、再創造能力。在高中生物學研學課堂中引入深度學習模式，可以構建高效課堂，促進生物教學質量的提升，引導學生對生物知識進行深度分析和了解，強化生物知識學習能力。文章主要對深度學習在高中生物學研學課堂中的應用策略進行分析，旨在進一步提升高中生物學研學課堂教學質量，為高中升學教學水平的提升奠定良好的基礎。

關鍵詞：深度學習；高中生物學；研學課堂；應用

生物屬于科研性學科，且包含大量的生物實驗，以往高中生物傳統灌輸式教學模式難以滿足新時期生物教學需求。教師需要結合教學目標需求，創新教學理念，構建高中生物學研學課堂，引進深度學習模式，幫助學生形成良好的學習狀態，并加大生物知識分析和思考，促進學生科研精神的有效性培養。在高中生物學研學課堂建設中，教師需要結合實際情況，優化課堂設計，強化合作學習，創建良好的學習環境，促進學生生物學科素養的有效培養，為研學互動奠定良好的基礎。

一、深度學習在高中生物學研學課堂中的應用意義

深度學習重點關注學生的學習過程和狀態，意在引導學生主動加工所學知識，對其進行深度理解，持續性反思，同時發展更高階的思維，如對所學知識進行分析、應用、評價和創造，深刻把握知識內在結構，并形成深刻性、批判性、創造性的思維品質，確保學生始終保持熱忱的學習態度和學習情感，通過多元化的教學手段，如合作、探究、追問、展示等，引導學生全身心投入學習中去，強化深度學習體驗，促進學生綜合素養的提升。高中生物科學概念較多，且晦澀難懂，所包含大量的實驗操作，實驗流程復雜，整體學習難度較大。傳統的生物科學教學中，教師僅進行知識灌輸，學生只能被動記憶，難以對所學知識進行深度分析和理解，學習過程中的反思較少，導致學生思維僵化，難以有效提升生物學科素養，這是一種淺層學習模式，已經不適用于新時期社會發展需求。深度學習是一種高階思維，不僅可以讓學生獲取知識，還可以引導學生對所學知識進行深度理解，同時主動構建、加工、遷移知識，有效提升學科素養。在深度學習模式下，教師需要強化學生對生物知識基礎和學習過程的掌握，鼓勵學生主動構建生物知識框架，能夠靈活應用所學知識，同時要定期組織開展生物小組實驗活動，鍛煉學生的實踐能力和創造能力，打造生物研究課題，有效培養學生的生物研究精神與合作能力，進一步強化深度學習效果。深度學習在高中生物學研學課堂中的應用，具有一定的必然性：第一，生物學習自身特點的要求，高中生物學科的學習難度較大，存在很多晦澀難懂的生物概念和實驗，學習難度較大，需要學生進入深度學習狀態，全身心投入學習過程中，才能提升學習效果，對生物知識進行靈活應用和遷移。生物學習知識與生活保持緊密聯系，需要在研學課堂中引入深度學習模式，才能讓學生對生物知識進行優化應用，并在思辨中逐漸培養學生的社會責任意識，保障生物學科核心素養的有效性培養。生物學包含大量的演繹推理、生物技術倫理等批判性思維，需要學生通過深度學習進行深刻領悟，有效鍛煉學生的科學思維［1］。第二，培養創新人才的需求，培養創新型人才是新時期新課標改革的重要目標和需求，在此背景下，需要強化對創新人才的大力培養，尤其是在高中教育中，需要充分承擔自身的責任，創造創新的土壤和環境，并在研學課堂中引入深度學習機制，有效培養學生的創新意識，為創新人才的有效性培養奠定良好的基礎。第三，隨著教育改革的深入，新課標逐漸得到有效應用，對學生核心素養培養提出了更高要求，在此背景下，引入深入學習理念，有助于強化學習能力，拓展學生邏輯思維和科學思維，助力學生形成良好的科學品性。第四，優化教育學生態建設，在教育生態學理念下，真正的教育需要直面生命，滿足生命發展需求，提高生命質量。在高中生物學教學中構建研學課堂，符合生態規律，突出學生終身發展理念的重要性，增加課堂教學活力。在研學課堂中引入深度學習模式，可以活躍課堂氛圍，引導學生小組合作，在問題導學、合作探究、展示交流等教學手段的引導下，創新教學內容和形式，引導學生積極參與課堂自主活動，讓學生自主探究知識、思想、方法，促進學習思維品質的全面提升。

二、深度學習在高中生物學研學課堂中的應用策略

（一）通過追問構建高效課堂

在生物學研學課堂構建過程中，教師需要結合生物學科教學特點，優化教學設計，深度分析教材內容，明確教學設計切入點，做好研學規劃設計；結合學生的學情，通過追問的形式進行教學設計，以問題串聯形式，引導學生逐步進行深度思考。在此過程中需要確保問題設計的科學性與合理性，與學生最近發展區接近，從基礎內容切入，逐漸加大問題難度，從而引導學生進行深入理解。同時還需要在問題引導下，鼓勵學生進行自主思考、主動思辨，在合作小組的共同討論下，協同解決問題，并在展示中對問題進行完善。之后，教師需要結合問題完成情況，適當追問和補充，也可以鼓勵學生提出新的問題進行再次討論，保障研學課堂的高質量構建，真正實現教與學的協同性發展。教師要尊重學生的主體性，鼓勵學生發動思維，積極參與教學活動，讓學生始終保持良好的思維狀態，始終處于深度思考和反思中，真正實現知識升華［2］。

例如，在學習《細胞生活的環境》知識內容時，教師需要結合教學目標要求，引導學生對該章節的知識內容進行閱讀，以便對細胞生活的具體環境進行初步了解，為后續教學實施做好鋪墊。在此基礎上，教師可以設置相關問題，由易到難，逐步引導學生對該章節知識進行深入思考和理解，如：什么叫體液？血液全是體液嗎？在這些問題的引導下，學生發散思維，進行反思，同時教師需要為學生預留充足的自由時間，鼓勵學生相互討論，加深認識。確保學生對以上問題都了解后，教師需要增加問題難度，如：組織液、血漿、淋巴液之間是什么樣的關系？血細胞內環境是怎樣的……通過持續性加深問題難度和深度，引導學生逐層深入思考，既可以活躍課堂氛圍，讓學生進行熱烈討論和深度思考，又讓學生在思考問題的同時對所學知識進行深度解讀；然后鼓勵學生進行集體討論，實現知識遷移和內化，促進知識掌握能力的全面提升，為后續實踐操作能力的開展奠定良好的基礎。在課堂教學中，教師可以通過追問方式的實施，引導學生展開思維拓展，助力學生發散思維，進行學習反思和深度思考，強化學習體驗感。通過追問，還可以為教師與學生之間搭建課堂互動橋梁，增進學生之間的交流，在互相討論中發出思想碰撞的火花，讓學生茅塞頓開，真正實現認知升級。教師追問、學生思辨、互相配合、雙向互動、構建科學可行的研學體系，構建高效課程。另外，教師有更多前瞻性思考，還能夠帶來更多個人及課堂教學發展的動力。

（二）合作學習

新課程改革背景下，高中教育中更加注重提升學生的合作探究學習能力，引導學生良好學習品質的形成，推動學習效果的全面提升。在具體教學中，需要結合實際學情，組織學生開展小組合作學習，讓學生展開集體討論、合作學習，這樣可以增進彼此之間的交流，有效鍛煉其合作能力，發揮學生的主體意識，增進學生之間、學生與教師之間的和諧關系。在小組合作學習中，學生各抒己見、分享經驗，真正成為學生深度學習的重要途徑，同時探究學習模式下，能夠最大程度上調動學習內驅力，提升學習體驗。

例如，在學習“內循環穩態的重要性”時，在正式上課之前，教師需要結合教學內容和教學目標，向學生提出以下問題，引導學生獨立思考：同一個人24小時內體溫是怎樣變化的？體溫變化與氣候有關系嗎？這些問題來源于生活，與學生實際生活息息相關，同時與將要學習的知識內容存在緊密聯系［3］。在此基礎上，教師需要深化問題難度，如：內環境中的化學成分是如何變化的？內環境穩態是如何實現的？在這些問題的引導下，學生組建合作小組，共同開展實驗進行研究，通過探究式合作教學模式的開展，可以引導學生進行集體討論，強化學習體驗，引導學生進行深入思考和反思，在小組成員之間形成思維碰撞，強化學生創新創造能力和思維的培養，發揮學生的主體意識，培養學生的思考意識，鍛煉實驗研究能力，促進生物學研學課堂的高質量進行。

（三）強化知識理解

在高中生物學教學中包含大量的概念，知識點較多，在以往的生物教學中，教師往往僅讓學生背誦知識點，導致學生對生物知識的理解深度不足，難以對其進行靈活性應用，不利于學生知識架構的重構。教師需要引入深度學習理念，采取多元化的教學方法，強化學生對生物知識的內在理解，如知識競答、單元檢測、合作記憶、認知梳理等，同時引導學生與學生之間進行交流互動，深化知識理解，強化知識記憶和應用［4］。在實際教學中，教師需要結合學生的實際情況，個性化的記憶方法，強化記憶效果，保障教學效果的全面性提升。例如，在學習“通過激素的調節”相關內容時，首先需要引導學生對將要學習的知識內容進行梳理，掌握基本的知識內容，把握學習重點和難點，提取知識要點，必要情況下可以引導學生繪制思維導圖，以便對整體章節內容進行直觀化、系統化認知，該章節主要包含激素概念、人體主要內分泌腺等知識點。通過這種方式進行教學，可以方便學生進行知識記憶和理解。為有效提高其記憶效果，教師可以引入實際案例，如：生活中很多老年人患糖尿病，需要注射胰島素。結合你所學知識分析胰島素對血糖含量有什么樣的影響？通過這種方式引導學生進行知識梳理，強化記憶，并提升知識應用能力。

（四）強化理解與思辨

高中生物學科的抽象性、實踐性較強，而且包含大量生物實驗，學習難度較大，部分學生只能對淺層生物知識進行掌握，難以進行深入學習，一定程度上降低了生物學習效果。尤其是在實驗教學中，需要引導學生自主展開內化處理，強化信息搜集、歸類、整合、梳理工作，深化知識學習，從表象到本質進行強化學習，保障學習效果的全面提升。在深度學習模式下，需要引導學生對所學知識進行深度理解，同時需要進行批判性學習，完善批判評價機制，讓學生在掌握知識的同時進行思辨，強化知識的深度理解，真正看到本質問題，逐漸形成高階思維，拓展學生的思維深度和廣度，為知識遷移和應用奠定良好的基礎，推動學生解決實際問題的能力。例如，在“基因工程的基本程序”一節的教學中，在學生掌握了基因工程的基礎知識以后，提出生物技術的安全性問題讓學生進行辯論，有位學生提出轉基因生物不安全，也有學生運用生物學知識進行了反駁［5］。這時教師可進行適當點撥，提出趨利避害不能因噎廢食的觀點，這種觀點得到大多數學生的認可。辯論只是個形式，關鍵在此過程中學生的科學思維和社會責任上升到新的高度。又如，在“微生物的實驗室培養”一節的教學中，在談到細菌對人類有益還是有害的內容時，組織學生對食品中防腐劑的使用進行辯論。有位學生提出防腐劑的使用會影響人類的健康、會破壞人類腸道的菌群。還有位學生提到，正規企業合理使用防腐劑對人類沒有傷害，提出“防腐劑可怕，沒有防腐劑更可怕”的觀點。這時，教師進行適當的引導，提出要合理地使用防腐劑，并帶領學生一起學習“未來防腐劑發展新趨勢——生物防腐劑”，使學生對微生物的理解上升到新的高度，“社會責任”也得到有效的培養。理解和思辨是激發學生“深度學習”的有效手段，學生對知識的理解不再局限于知識本身，而是上升到知識運用的高度，學生合理地闡述自己的觀點，分析對手觀點的同時，知識就形成了有意義的建構。

（五）強化實踐教學

實踐教學是新時期教育改革的重要內容，通過實踐教學模式的實施，能夠把理論知識與實踐活動緊密結合，進一步鍛煉學生的實踐操作能力，確保學生能夠學以致用，提高對生物知識的遷移和內化，強化學生知識應用能力，推動學生綜合素養的提升。在高中生物學研學課堂構建中，教師需要認識到實踐教學的重要性，結合實際情況，引導學生開展實踐操作，真正實現理論教學與實踐教學的有機結合，強化學生綜合能力的提升，保障深度學習的貫徹落實。在實踐教學模式下，學生可以結合所學理論知識進行滲透和內化，對學生實踐操作以啟迪，同時在實踐教學中能夠引導學生的創新思維和創造性思維，保障學生綜合素養的提升。同時，鼓勵學生進行深度思考和反思，并總結基本規律，結合教學設計實踐任務，即讓學生深入生活之中，對所學知識相關的實際案例進行調查、分析和思考，并寫出調查報告，強化知識應用能力。實踐教學的開展，可以強化理論教育與實踐教學的有機結合，既可以培養學生的獨立思考能力，還可以在實踐探究活動中引導學生進行理性判斷，激發學生的學習主動性，真正實現知識內化。

結語

綜上所述，隨著教育改革的逐步深入，新課標要求強化培養學生的核心素養，推動學生全面素質的發展。在此背景下，需要引導學生進行深度學習，鼓勵學生獨立思考和反思，強化知識應用能力，推動學習效果的全面提升。在高中生物研學課堂教學中，強化深度學習，可以引導學生獨立思辨，并保持良好的學習狀態，促進學生對高中生物知識的理解和遷移，保障高中生物學研學課堂的高質量構建。

參考文獻：

［1］李曉蘭.“情境+問題”式教學在高中生物學課堂深度學習中的應用［J］.教學管理與教育研究，2023（06）：105107.

［2］余祥富.指向學生“深度學習”的高中生物學“研學課堂”的構建［J］.教育界，2021（17）：8485.

［3］楊曉婷.基于深度學習的高中生物學情境教學策略研究［D］.哈爾濱師范大學，2020.

［4］張偉.高中生物學“研學型課堂”教學主張的踐行［J］.教學與管理，2019（31）：5356.

［5］張偉.指向學生“深度學習”的高中生物學“研學課堂”的構建［J］.生物學教學，2018，43（12）：1820.

作者簡介：胡美潔（1998—?），女，漢族，吉林磐石人，吉林師范大學碩士研究生，研究方向：學科教學（生物）。