深度學習視域下高中生物學教學實踐探究

【摘要】深度學習強調對知識的理解、遷移及對真實問題的解決。在高中生物學課堂中落實深度學習，是促進學生核心素養發展的有效途徑。在分析深度學習特征的基礎上，從感知和引入、體驗形成、理解深化、遷移和運用、評價和反思等階段探討深度學習視域下高中生物學教學實踐策略，旨在為教師進行教學設計提供參考。

【關鍵詞】高中生物學；深度學習；問題

作者簡介：王曉萍（1984—），女，廣西壯族自治區玉林市博白縣第三高級中學。

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出：“學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。”在這樣的背景下，高中生物學教學期間，教師要關注學生的學習過程和學習方法，倡導學生自主實踐、合作探究，為學生構建廣闊的學習空間，驅動學生在開放的學習環境下實現深度學習目標，發展自身核心素養。

一、深度學習特征

為更好地設計高中生物學教學實踐策略，教師需要理解并掌握深度學習的具體概念，明確怎樣的學習才被稱為“深度學習”。深度學習注重學生在學習活動中的主體地位，需要他們在教師的引導下主動參與問題解決、合作探究等活動，經歷質疑、猜想、交流等真實的學習過程，并從中獲得發展。區別于傳統的學習方式，深度學習具有“活動與體驗”的特征。深度學習期間，學生將全身心地感受和體驗學習活動。學者王靖指出：“深度學習是一種知識獲取和理解學習的模式，其核心在于深度思考和深度理解。”［1］這說明學生在課堂的深度學習中需要對學習對象進行深度的加工，以簡馭繁，抓住知識的本質屬性以及知識之間的內在聯系進行推導，進而為實現遷移與運用奠定堅實基礎。學者葛啟鑫認為：“深度學習的實質是發展高階思維。”［2］這體現了深度學習的“聯想與結構”的特征，也說明該方式需要學生通過學習實現經驗與知識的相互轉化。同時，深度學習注重將想法與以往的知識和經驗相聯系，能讓學生產生主動參與學習活動的興趣。由此可見，在深度學習中，學生不僅需要了解知識內涵，還要形成結構化思維，能夠根據知識的本質建立知識體系。

二、深度學習視域下高中生物學教學實踐策略

深度學習力求以學生為中心。在高中生物學教學中采用深度學習理念來進行教學內容與方法革新，可以激發學生探索欲、求知欲，促進其獨立思考與自主實踐。下面，筆者將結合實際教學案例說明具體實施方法，以供廣大教師參考。

（一）感知和引入階段—構建情境，營造深度學習氛圍

深度學習的開展需要真實的情境［3］。教師需要思考如何設計情境才能營造深度學習氛圍，引發學生的思考，增強學生的學習內驅力，幫助學生在探索期間實現認知、情感與行為方面的發展。教師可以借助信息技術手段，構建真實情境，建立學科知識與實際生活的聯系，驅動學生在獨立思考、合作探究中解決問題。在探究問題的過程中，學生需要形成對知識的感知以及良好的科學探究意識，讓深度學習發生。

以人教版必修2“基因表達與性狀的關系”為例，通過對本課知識的學習，學生需要理解細胞分化的本質和表觀遺傳現象及其產生的原因，并能簡述基因表達產物與性狀的關系。在導入環節，為吸引學生注意力，教師可以向學生展示水毛茛的圖片，基于情境展開對話，引導學生對圖片進行觀察，并回答同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉為什么會呈現出兩種不同的形態，兩種葉形的差異可能是由什么因素引起的，自己在生活中是否也遇見過類似的情況。這樣能夠幫助他們在回顧生物體性狀知識的同時，對基因表達與性狀的相關內容進行質疑。之后，講解理論知識期間，教師還可以利用“孟德爾研究圓粒豌豆與皺粒豌豆”這一事件創設情境，引導學生探究如何從基因表達的層面，用遺傳因子相關理論對豌豆的相對性狀做出解釋。這樣，學生能通過對實例的研究、分析得到重要結論：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。

利用情境創設的方式進行導入，能夠給學生帶來積極的情感體驗，幫助學生在探索中逐步達成深度學習目標，順利解決問題，為后續教學活動的有序進行奠定基礎。

（二）體驗形成階段—聯系活動，提高學生學習興趣

深度學習離不開學生的切身體驗。在課堂中，教師需要在理論教學的基礎上，為學生創造體驗的機會，引導學生圍繞生物學現象主動進行思考，在動手操作的過程中提高認知水平。這樣，學生的學習興趣與內驅力將得到充分激發。學生結合現有認知經驗自主建構概念性知識，能培養科學探究精神。值得關注的是，教師在活動中要扮演引導者的角色，為學生的自主學習指明方向，避免學生陷入淺層學習的僵局。

以人教版選擇性必修1“內環境的穩態”為例，本課的核心概念為“人體健康與內環境的穩態密切相關”。教學期間，為提高學生的學習興趣，教師可以設計“模擬生物體維持pH的穩定”主題活動，并引導學生以小組為單位積極參與其中。在活動前，教師可以先向學生介紹本次活動需要使用的材料用具，并講解本次活動的目的要求，即比較自來水、緩沖液以及肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化并以此推測生物體是如何維持pH穩定的；再啟發各組成員結合教材中提示的內容，按步驟參與實踐。在活動過程中，教師要時刻關注學生的表現并指出其在操作中存在的問題，幫助學生養成良好的實驗探究習慣。同時，教師可以根據各組成員的操作情況提供引導，讓他們回答緩沖液的pH變化為什么與自來水不同，加入HCl后pH發生了什么變化。這樣，在教師的啟發與引導下，學生聯系實驗現象進行思考，能更好地對生物體維持pH穩定的機制做出詮釋，加深對重點知識的了解。

基于學生認知情況設計活動，能引導學生在體驗中積極思考，習得認知技能，在提高參與度的同時，發展科學探究能力與動手實踐能力，提升核心素養。

（三）理解深化階段—設計問題，促進高階思維發展

深度學習強調對知識進行梳理與建構［4］。為了幫助學生形成完整的知識網絡，教師可以采用問題設計的方式，將知識轉化成實際問題，驅動學生主動解決，將生物學概念與實際生活聯系起來。這樣，在更具開放性的自主空間中，學生的思維將更加活躍，學生的學習質量也將得到提升。

以人教版必修1“光合作用與能量轉化”為例，本課包括“捕獲光能的色素和結構”以及“光合作用的原理和應用”兩個部分。在導入階段，教師可以借助“部分植物工廠中的植物需要依靠LED燈等人工光源進行光照”這一生活事件設計以下問題：靠人工光源生產蔬菜有什么好處？人工光源中常見的是紅色、藍色和白色的光源，為什么沒有綠色的光源？這兩個難度相對較低的問題有助于學生建立新舊知識之間的聯系。在此基礎上，為了幫助學生理解光合作用的概念，教師可以根據本課的知識結構，繼續提出問題，如：光合作用的原料、場所、產物分別是什么？開展深度學習期間，學生需要掌握靈活運用多種方法解決問題的技巧。在完成教學任務后，教師可以引導學生聯系所學知識解釋為什么不同的色素分子的吸收光譜不同，這對于生命活動的意義是什么，從而增強學生的社會責任感。

問題的巧妙設計能夠發展學生的高階思維，幫助他們加深對知識的印象，有理有據地做出假設，有條不紊地解決問題，從而實現深度學習目標。

（四）遷移和運用階段—安排項目，給予學生探索空間

基于深度學習的要求，教師在教學期間需要為學生構建自主學習空間，指導學生采用項目式學習的方式，在小組內開展合作、參與實踐，結合所學知識完成項目任務。這樣，學生能夠理解知識的本質與內涵，真正成為學習活動的主體并在參與中形成良好的合作意識。

以人教版選擇性必修2“人類活動對生態環境的影響”為例，通過對全球人口增長及生態足跡事實的分析，說明人類活動對生態環境的影響，以及環境問題與個人生活習慣等方面的關系，是本課的重點教學目標。基于此，教師可以圍繞“環境保護”這一主題設計項目，指導學生以小組為單位調查當地環境狀況并提出保護環境的建議或行動計劃，要求各組成員積極參與討論，分析本地區存在哪些環境問題（如湖泊水質、空氣質量、居民生活垃圾等方面的問題），這些環境問題是否已經影響人們的生活，并聯系所學知識給出對策，在班級內進行分享。在項目活動前期準備中，各組成員要明確擬調查的環境問題，再根據該問題確定分工，通過查閱相關資料或請教專家等方式提出切實可行的環保建議或行動計劃。

通過項目的驅動，學生能夠順利實現學科知識的內化、遷移，在合作討論、解決問題的過程中拓寬視野，將知識更好地運用于實際生活。

（五）評價和反思階段—群策群力，鞏固深度學習成果

評價是促進學生深度學習的重要環節之一［5］。組織多元評價期間，教師需要將教師評價與學生自主評價相結合，對學生在各個環節的學習表現、深度學習情況、核心素養目標達成情況進行分析。為確保深度學習的落實，在學生進行自主評價時，教師可以向學生提供評價量表，指導學生對照表格信息分析自己對知識的掌握程度等，以批判、發展的眼光審視自我，在了解不足的同時，及時調整學習方法，糾正不良的學習行為，鞏固深度學習成果。

以人教版必修2“基因突變和基因重組”為例，通過對本課知識的學習，學生大都已經樹立進化與適應觀，理解基因突變、基因重組與生物進化之間的關系。因此，教師在評價期間，從學習任務、學生活動以及核心素養發展這三個方面做出評價，判斷學生是否達成了深度學習目標。具體來說，教師分析學生是否能理解基因突變的概念，主動探究基因突變的原因，增強社會責任感。學生則根據教師的評語與意見，對自己的學習成果以及學習行為進行分析，判斷自己是否能主動參與到本次學習活動當中，順利完成本次學習活動中的任務，是否能積極與小組成員進行合作，討論問題并積累合作經驗，是否能深刻認識到生物學學習與現代社會之間的密切聯系，并對存在的相關問題及時進行解決。

這樣，結合多元化的評價，師生雙方都能通過互動獲得發展：教師可以依據學生的反饋對教學策略做出調整，學生可以在教師的指引下改進學習方法。

結語

綜上所述，落實深度學習是促進高中生物學課程改革和學生核心素養發展的重要途徑。教師要通過情境的創設營造良好的學習氛圍，通過實踐活動驅動學生參與體驗，讓學生在解決問題的過程中發展高階思維，引導學生利用項目式學習方法實現遷移、運用，并開展多元評價，以此促進學生全面發展，培養出更多具有創新精神等綜合素質的人才。

【參考文獻】

［1］王靖.深度學習視域下高中生物教學改革策略研究［J］.高考，2023（32）： 153-155.

［2］葛啟鑫.利用深度學習模式 培養高階思維能力［J］.試題與研究，2023（25）：130-132.

［3］張風鳴.指向深度學習的高中生物SSI教學實踐研究［J］.學苑教育，2023（8）：37-38，41.

［4］陸小紅.多重表征促成高中生物深度學習［J］.基礎教育論壇，2022（24）： 99-100.

［5］郭海花.淺析基于深度教學理論的高中生物教學模式構建策略［J］.天天愛科學（教學研究），2022（8）：71-73.