深度學習下高中生化融合教學的實踐探究

【摘要】隨著教育改革的持續深入，以往的淺層學習不僅無法滿足學生的實際學習需要，還難以跟上新課改的步伐，在這一背景下，深度學習理念應運而生。生物作為高中教育階段的一門重要課程，為實現深度學習的目的，教師可采用跨學科教學的模式，其中同生物課程聯系最為密切的便是化學學科，引入生化融合教學模式是相當有必要的。鑒于此，本文主要對深度學習下如何進行高中生化融合教學深入探究，并制定一系列恰當有效的對策。

【關鍵詞】深度學習；高中生化；融合教學

【中圖分類號】G633 " 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2025）05-0172-03

深度學習，即以教師引導為前提，組織學生圍繞具有一定挑戰性的主題展開學習，讓他們全身心經歷積極參與、獲得發展與體驗成功且富有意義的學習過程，而且在深度學習模式下，要做出兩大改變，分別是教師的教育理念發生改變與學生的學習方式有所改變。生物與化學是兩個聯系相對緊密的學科，不少知識點都存在著交叉，在現行的高中生物教材中就有不少化學方面的內容，教師可基于深度學習視角，大力推進生化融合教學，帶領學生借助化學知識學習與探索生物學的奧秘，輔助他們深刻理解，使其達到深度學習的目的。

一、深度學習下高中生化融合教學的基本原則

（一）廣泛整理收集資料，明確融合化學知識

在深度學習下的高中生物教學中，為實現生化融合教學，教師首先需提前廣泛整理與收集資料，明確在本節課中具體要融合哪些化學知識，獲得的化學素材要同生物學科存在直接聯系，通常是學生已經了解的內容，或者化學方面的技能，也可以是網絡平臺上面的化學材料等。然后以此為基礎，從眾多資料中篩選出同學生實際情況相契合且容易實現教學目標的生化融合知識點，為深度學習目標的實現做好準備。

（二）研究生化相互聯系，思考設計融合教學

在高中生物課程教學中，教師需研究生物學同化學知識之間的相互聯系，深入思考與設計生化融合教學，主要是借助化學知識對生物學知識進行補充、說明或者解釋，像學習“化學反應速率與條件”這部分內容時，便可引領學生基于物質視角分析生物學里面酶能夠在反應中起到的作用；化學中乙酸和有機化合物中碳原子的成鍵特點，能夠有效彌補生物教學中有關物質介紹方面的不足等。高中生物教師應結合生化兩個學科的相互聯系來制定整體教學規劃，豐富生化融合形式，為學生學習生物提供更多助力。

（三）安排綜合性強的問題，突出生化融合教學

無論在任何教育階段的任何學科教學中，設計貼近實際生活和社會熱點的綜合性問題都相當有必要，不僅可以喚起學生的學習熱情和動力，還能夠讓他們主動關注學科知識同現實世界之間的聯系，使其體會到所學內容的價值和實用性。在深度學習下的高中生物教學中，教師需大力踐行新課標中提出的“科學、技術、社會”這一教育理念，當推行生化融合教學時，應根據學生已有的生活經驗與社會閱歷，盡量安排具有一定熱度的問題，引領學生了解與探索社會生活與科技發展中同生物學有關的問題，幫助他們鞏固所學的生物學知識，增強生物學認知，使其生物學科核心素養得到很好的培育與發展。同時，高中生物教師還需突出問題的綜合特征，盡可能包含生物教學中多個方面的知識點，以及生物和化學之間的不同內容，是對這兩個學科的綜合運用，帶領學生學習和探索一些有一定難度且更為復雜的生物學問題，培育與發展他們的生物學科核心素養，使其獲得全面發展。[1]

二、深度學習下高中生化融合教學的有效對策

（一）精心設計新課導入，奠定生化融合基調

在新時期下的高中生物課程教學中，因為知識具有典型的抽象性與復雜性特征，學生往往學習興趣不夠高，難以全神貫注地聽講，影響整體學習質量，原因之一便是有的教師沒有特別注重新課導入環節的設計，沒有引入跨學科教學，也不注重深度學習理念的落實。對此，高中生物教師可基于深度學習視角切入應用生化融合教學模式，在新課導入環節就引用化學知識，不僅能奠定生化融合教學與深度學習的基調，還可引發學生的學習興趣。[2]

例如，在進行“細胞的物質輸入和輸出”教學時，教師可把新課內容同化學中的溶解與擴散相關內容有機融合，結合現場操作的化學實驗助推學生理解物質的跨膜運輸，讓他們深刻認識生物學中的擴散現象。課堂上，教師直接拿出事先準備好的紅色墨水、清水、水杯、膠頭滴管等常見材料，帶領學生回顧初中化學中有關“溶液的形成”這部分知識，使其說一說當時所操作的實驗與學習內容，并告知他們本次實驗的目的和需重點觀察的現象。接著，教師指導學生借鑒化學中配置溶液的實驗親自動手操作，先往水杯里面加入適量的清水，再使用膠頭滴管往水杯里面滴入幾滴紅色墨水，仔細觀察紅色墨水在清水里面的擴散情況，使其根據擴散的概念研究哪些因素會影響到自由擴散，研究滲透的功能，讓他們深度分析跨膜運輸方式受到哪些因素的影響，并嘗試把影響物質運輸速度的圖像畫出來。這樣教師結合化學知識導入新課內容，讓學生感受到生物的趣味性，喚起他們的學習熱情與積極性。

（二）強化生化融合教學，幫助學生突破難點

在高中生物教學中，教學內容同初中生物相比，無論是深度還是難度均有一定程度的提升，還較為抽象和復雜，學生在學習過程中極易遇到障礙、問題與困難，影響對生物知識體系的構建，他們需具備較強的理解能力和扎實的生物基礎。在這一局面下，高中生物教師應以深度學習為基本導向強化生化融合教學，尤其是在講解一些難點、疑點內容時，引導學生借助化學知識、思維與眼光觀察、分析和研究生物現象，幫助他們順利突破學習難點。[3]

（三）把握實驗教學契機，加大生化融合力度

實驗作為生物、化學等學科的常見課程，主要目的是幫助學生檢驗所學理論知識是否正確，深化他們的記憶和理解，使其動手操作能力與實踐能力得到強化，并有助于思維能力的進階與發展。針對深度學習下的高中生化融合教學來說，教師需把握好實驗教學的契機，當安排生物實驗時，可指引學生結合化學知識、實驗器材、藥品、試劑等設計、操作與完成生物實驗，或者讓他們通過化學與生物實驗的對比進行深度學習，加大生化融合教學力度。[4]

在這里，以“組成細胞的分子”教學為例，當學生學習完本單元細胞里面的元素與化合物，以及細胞里面的脂質與糖類相關內容以后，教師可帶領他們進行檢測生物組織里面的營養物質實驗，主要是檢測還原性糖，使其在實驗下驗證理論知識。具體來說，教師先簡單介紹生物實驗和化學實驗的不同，前者以研究物質的性質為主，后者則以研究物質的結構為主，主要目的是讓學生在比較性實驗中把握好側重點，保證可以得到準確的實驗結果，并為他們準備好本次實驗所需的試劑和器材等。接著，教師帶領學生真實進行實驗操作，其中在生物實驗中，是往2mL含有還原性糖的水果汁里面加入2mL的本尼迪特試劑，經過充分震蕩達到均勻混合的狀態，然后在燒杯里面作水浴加熱處理，認真觀察顏色出現的變化情況，會發現產生紅黃色沉淀；在化學實驗方面，認真觀察葡萄糖和氫氧化銅在加熱環境下出現磚紅色沉淀物，據此認識還原性糖。之后，教師設計問題：雖然都屬于還原性糖實驗，但是生物實驗和化學實驗的異同點是什么？學生通過思考與討論指出兩類實驗原理一樣，不過實驗方法、試劑與現象描述不一樣。

（四）圍繞知識教學主題，合理推進生化融合

在深度學習視域下的高中生物教學中，為進一步發揮出生化融合教學的優勢與作用，教師應提升思想占位，積極整合生物與化學有關的知識點，采用科學的教學方法優化生化融合教學途徑，從而打造高質量、高水平的生化融合教學模式。這就要求高中生物教師緊密圍繞知識教學主題合理推進生化融合教學，選擇適當教學手段與方法，助推學生掌握自主跨學科學習的技巧與竅門，培養他們的科學觀念與科學思維，使其深度學習與理解生物學知識。[5]

例如，在講授“綠葉中色素的提取和分離”過程中，教師可結合化學中溶解度設計教學，圍繞“高溶解度的色素隨層析液在濾紙上擴散的速度要快于低溶解度的色素”這一原理安排實驗，助推學生理解因為溶解度不一樣出現的實驗現象就不一樣，增進他們對溶解度的理解與認知。課堂上，教師可指導學生利用研磨法進行實驗，先準備10mL的無水乙醇，再使用研磨的方式讓色素充分溶解到里面，不過在實際操作環節，因為新鮮的葉片含水量較高，會導致色素濃度降低，這時可要求他們在小組內展開合作交流與討論，一起探究解決問題的方法，實時融合化學知識。通過小組互動，學生能夠得到兩種處理方法，一種是化學中的烘干法，把新鮮葉片烘干以后進行實驗，另外一種是化學中的水浴法，對新鮮葉片的提取液作水浴加熱處理，由此增大提取液里面的色素含量，使其學會改進實驗方式，加深他們對生物知識的理解，發展自身的科學思維。

（五）積極推行生化融合，增強學生探究能力

從本質上來講，高中生物屬于自然科學范疇，是一門基礎性科目，在科學領域，主要研究生物活動規律和生命現象等，對學生的探究能力要求較高，有時僅僅依靠本學科教學很難增強他們的探究能力，而且學習停留在表層，影響對生物的正常學習。這時高中生物教師應在深度學習角度下積極推行生化融合教學，根據實際教學內容引入微觀的化學知識，打造生物與化學相融合的課程，助推學生輕松掌握生物知識，不斷培養與強化他們的探究能力。[6]

舉個例子，在“細胞中的元素和化合物”教學中，當學習到“細胞里面的水”這部分內容時，為讓化學研究性學習理論與思想同生物學知識有機融合，教師可基于化學微觀視角切入，指導學生學習生物中的微觀知識，使其了解細胞內水的性質和構成要素，讓他們以此為前提理解微觀的生物知識，達到提升學習能力與改善認知思維的效果。在這一環節，教師可提出問題：生物細胞之中的水以哪種形式存在？課件中同步呈現“不同生物體的含水量”“人體不同器官與組織的含水量”資料，引導學生結合化學知識展開分析和探討，他們發現不同生物體里面的含水量、同一生物體在不同生長期含水量以及不同器官與組織的含水量均不同，使其意識到生物細胞中的水有結合水與自由水兩種存在形式。之后，教師順勢帶領學生學習自由水與結合水的定義，提升問題深度：水為什么被稱作最好的溶劑？并出示水分子的化學模型，通過融合化學知識深化他們的理解，使其進入深度學習狀態。

三、結語

總的來說，在深度學習下的高中生化融合教學活動中，教師應把握好生物與化學兩個學科之間的關聯性，精準找到生化融合教學的切入點，真正落實跨學科教學，為生物課堂注入更多生機與活力，豐富生物教學資源，引導學生結合化學知識探究生物科學，使其轉變學習方式與思路，體會到學科之間的聯系與融合性，促使他們構建完整且牢固的生物知識體系。

參考文獻：

[1]鄧敏.基于“教-學-評”一致性的高中生物跨學科項目化學習探索[J].現代教學，2024（17）：12-13.

[2]劉斌.核心素養下高中生物跨學科教學[J].求知導刊，2024（17）：29-31.

[3]黃銀華.跨學科融合在高中生物學教學中的實踐分析[J].試題與研究，2024（14）：49-51.

[4]余自龍.核心素養視域下的高中生物跨學科主題學習的實踐案例研究[J].高考，2024（10）：141-143.

[5]吳曉倩.高中生物化學跨學科課程實踐探索[J]. 上海教育，2024（Z1）：86.

[6]張世彬.高中生物學復習課與化學融合的教學探索[J].中學生物教學，2023（8）：78-80.