指向深度學習的高中生物大單元教學策略研究

進入新世紀以來，先進科學技術在各行各業之中的廣泛應用對人們的生產生活產生了深遠影響，同時對于教育教學也提出了更高要求，社會發展對于高素質人才的需求越來越緊迫。在這一背景下，打破傳統教學模式，提倡積極主動學習，通過對知識的遷移應用和反思實現高階思維訓練的深度學習成為教學改革中的一個熱點，其能夠有效改變學生的學習方式，提升學習效率和質量，讓學生從“被動”學習走向“主動”學習，使學習回歸本質。高中生物是一門較為抽象的學科，不僅含有較多的概念、變量等知識，還與其他學科之間有著緊密聯系，因此對于學生來說具有一定的難度。在深度學習視域下應用大單元概念開展高中生物教學，不僅可以實現對知識的整合，幫助學生構建起自己的知識框架，加深對于所學知識的理解和記憶，還能培養學生高階思維，落實學科素養培養的教學目標。因此，教師在開展高中生物教學時，應以深度學習為指向，通過對知識的優化整合、創新教學方法等措施，不斷提升高中生物教學質量，促進學生的全面發展。

一、深度學習概述

深度學習是一種以學生為中心的教學理念，強調學生在學習過程中的主動性和探究性，倡導學生主動對知識進行探索，通過深入了解和記憶所學知識，建立知識間的聯系，進而實現對知識進行遷移應用的學習目的。深度學習不僅注重知識的廣度，還注重學生學習知識的深度和對知識的遷移應用。由此可見，深度學習具有理解學習和創新的特點，學生在對知識進行理解和記憶的過程中，實現對知識的內化吸收，并應用知識來解決學習中遇到的問題[1]。此外，深度學習還重視對學生批判性思維和創造性思維的培養，引導學生應用知識解決實際問題，鍛煉學生對知識遷移應用的能力，促進學生創新發展。

二、指向深度學習的高中生物大單元教學原則

（一）整體性

采用大單元理念開展高中生物教學應注重保持教學過程的系統性和整體性。從教材的編排上來看，高中生物各個單元之間的知識存在一定的聯系，因此教師也應遵循著整體性原則，幫助學生建立完整的知識框架，理解知識點之間的聯系[2]。同時，也應關注課程之間的銜接，確保高中生物教學內容具有系統性和整體性。

（二）互動性

要充分發揮出大單元教學的優勢，促進學生深度學習，教師應秉持互動性原則，加強師生之間的溝通交流。在開展高中生物教學過程中，引導學生主動提出問題，通過小組合作教學，同時關注學生的具體學習需求，并為他們及時提供幫助。通過加強師生互動，不僅可以激發學生的學習興趣，還能提升學習效果。

（三）遞進性

在深度學習背景下，開展高中生物大單元教學應遵循遞進性原則，準確把握單元知識之間的內在聯系，秉持由易到難的原則制定出切實可行的教學目標，并根據教學目標來設置教學任務，把握整體教學節奏，循序漸進開展大單元教學[3]。教師需要掌握大單元教學的基本規律，通過科學安排教學內容，培養學生的生物學科素養，促進深度學習。

三、指向深度學習的高中生物大單元教學路徑

（一）確定大單元教學目標，明確深度學習方向

制定科學的教學目標對教學活動具有戰略引領作用，能夠優化教學過程并提升教學效能。以深度學習為指向的高中生物學主題化教學，因其知識體系縱橫交錯、探究活動層次分明的特性，更需要建立系統化的目標框架。教師若未構建科學的單元教學目標體系，可能會導致知識傳遞的碎片化和探究活動的扁平化，從而影響整體教學效能。為實現深度學習，教師在制定大單元教學目標時，應深度結合核心素養要求、單元內容結構化特征以及學生認知發展規律等，構建層次分明、操作明確的教學目標，以確保單元教學實施的科學性和有效性。

以人教版高中生物學必修1《細胞的能量供應和利用》單元為例，本單元聚焦“生命活動的能量轉換機制”，內容涵蓋酶的作用特性、ATP與能量轉化、細胞呼吸與光合作用核心機理等知識內容。考慮到學生在前期學習中已建立細胞結構知識框架，并具備基本的對照實驗設計能力，但在運用能量觀念解釋生命現象、整合復雜代謝過程等方面尚存認知缺口[4]。因此，基于深度學習理念分析診斷學情，教師可制定立體化教學目標：發展結構與功能觀、物質與能量觀等生命觀念；系統掌握酶促反應原理、細胞呼吸階段特征等學科大概念；提升基于真實情境設計實驗、驗證假說的科學探究能力。但這些教學目標過于籠統，為確保可以更好地指導教學實踐，教師可將該目標轉化為分段教學目標：理解水平——闡釋ATP與ADP循環的本質、圖解光反應與暗反應的物質聯系；應用水平——設計溫度對酶活性影響的探究方案、分析農業生產中的光合作用調控措施；創新水平一一構建細胞呼吸與光合作用的動態模型、擬訂節能減排的生物學解決方案。通過構建梯度性目標體系，不僅可以保障學生對于所學知識內化的系統性，還能促進學生高階思維的有序發展。

由此可見，教師基于單元核心價值與學生的具體學習狀況構建教學目標體系，可以為深度學習活動提供精準導航，體現出目標導向教學設計的科學性與實踐性。

（二）優化整合教學資源，滿足學生深度學習需求

相較于淺層次的學習，深度學習更強調對學生知識解構、遷移運用、批判創新思維的培養。從整體上來看，現行高中生物教材的單元知識編排雖然可以滿足學生對基礎知識的學習和理解，但仍難以達到新課標對于學生培養的要求。因此，在深度學習視域的背景下，教師可以通過資源重構與創生策略，構建“全息化、立體式”的資源矩陣。具體實施時，教師可結合單元主題特征，系統整合虛擬仿真素材、科學史實證材料、科研前沿成果等資源，構建多維度認知支架，促進學生開展深度學習。

以人教版必修1《細胞的能量供應和利用》單元教學為例，為解決“能量轉化機制抽象化、代謝過程碎片化”的認知障礙，教師可以對教學資源進行整合優化。首先，教師可整合可視化科學史素材，如展示希爾反應裝置模型、重現卡爾文同位素追蹤實驗視頻，幫助學生在歷史語境中建構光合作用發現歷程的認知脈絡。其次，教師可配置模塊化實驗套件，組織“探究環境因素對光合作用影響”的分組實驗，提供真空滲水法裝置、葉圓片沉浮計時器等操作工具，促進學生對光反應與暗反應原理的實踐驗證。最后，教師可引入現代農業應用案例，包含智能溫室二氧化碳補償技術方案、立體栽培光能利用率分析報告等現實素材，引導學生在真實情境中設計光能轉化優化方案。

在上述教學資源整合過程中，實現了對“史料情境資源一實驗探究資源一產業應用資源”的深度整合，打造了“現象觀察一原理探究一策略創生”的漸進式學習路徑[5]。這種教學方式不僅可以鞏固學生對所學知識的理解，還能培養學生基于能量觀解決生態農業問題的實踐能力，實現知識獲取與思維發展的有機統一。

（三）多元化教學方法，提高深度學習質量

傳統教學模式下，多采用單一的課堂講授方法，這種教學方法雖然可以幫助學生掌握基礎知識，但在新課標背景下，其教學效率低，難以促進學生全面發展的缺點開始逐漸顯現。例如，在“內環境穩態”教學中，教師設計了一個“馬拉松運動員賽后生理指標分析”的情境，要求學生根據數據判斷運動員的穩態是否被打破，并提出調節建議。通過情境教學法，學生不僅加深了對穩態概念的理解，還培養了數據分析和問題解決的能力。因此，在深度學習視域下，教師還可以采用問題引導教學法、小組教學等多元化教學方法，來提升大單元教學質量，落實核心素養培養目標。

1.創設大單元教學情境，激發學生探究欲望

基于深度學習的高中生物大單元教學強調學生作為教學主體地位，教師通過創設開放性的實踐情境，引導學生在具象化情境中建立知識間的聯系，實現從概念記憶到實踐創新的認知躍遷。

以人教版選修1“生物技術實踐”模塊中“傳統發酵技術的應用”單元教學為例，教師創建如下教學情境：首先，創設生活化的問題情境。展示家庭自制泡菜脹罐、果酒變醋等常見發酵失敗案例，引導學生診斷微生物種群演替規律，分析環境因子對發酵進程的調控機制。其次，組織學生參觀本地泡菜、酸奶等加工生產企業，觀察菌種擴繁車間、發酵參數監控系統等生產環節，采集不同發酵階段的樣本進行pH值、菌群數量測定，繪制發酵過程中微生物群落動態變化曲線。最后，引導學生分組設計“食鹽濃度對亞硝酸鹽生成量的影響”探究方案，開展對比驗證實驗，通過控制變量法構建梯度實驗體系，利用分光光度計進行數據采集分析，并建立數學模型預測最佳發酵條件[6]。

通過這種生活化的教學情境，將傳統發酵原理嵌入真實應用案例，可以幫助學生在解決現實生活中問題的同時，掌握微生物代謝調控的核心概念，形成基于實踐驗證的學術思維，實現深度學習。

2.實施問題引導教學，提升學生新知理解水平

問題導向的教學方法以學生的認知沖突為切入點，通過環環相扣的思維挑戰激發學生的元認知調控能力。在高中生物大單元教學中，教師可以通過設計具有思維張力的階梯式問題，引導學生構建適應自身的知識框架。

以人教版必修3《動物和人體生命活動的調節》單元中“內環境穩態”教學為例，教師可以設計如下引導問題：

（1）現象觀察類問題，展示馬拉松運動員賽后生理指標監測數據，設問：這些參數變化是否突破穩態范圍？引導學生建立“穩態動態平衡”的初步認知；（2）機制分析類問題。對比寒冷刺激與劇烈運動時的調節模式，追問：神經調節與體液調節在維持穩態中如何協同運作？推動學生建構“反饋調節網絡”概念模型；（3）病理推理類問題。呈現尿毒癥患者生化檢測報告，提問學生該患者穩態失衡的主要根源是哪個系統功能障礙？培養基于證據的學科思維；（4）方案設計類問題。要求設計實驗驗證“呼吸性堿中毒”的調節機制，鼓勵學生應用緩沖物質作用原理構建體外模擬系統。

采用這種遞進式的問題設計，教師可以將較為抽象的穩態理論轉化為可操作的探究任務。讓學生在探究學習過程中逐步理解神經一體液一免疫調節網絡的協同作用機理，形成“穩態與平衡觀”的生命觀念，加深對于所學知識的理解。

（四）開展綜合評價，積累深度學習經驗

科學高效地評價是提升高中生物大單元教學質量，實現深度學習的重要手段。教師應采用多元化的方法評價大單元教學，及時了解學生的學習狀況，并有針對性地調整教學方案[]。具體來看，教師可以在課堂上采取課堂提問、小組討論等及即時性評價方法了解學生的學習需求，分析學生在學習中存在的問題，找出原因并提供解決方案，從而提升課堂教學效率。此外，教師還可以采用在線問卷調查、投票等評價工具來獲取學生對于大單元教學的反饋意見，并據此來不斷優化調整大單元教學方案，促進深度學習。

對于學生來講，學習反思是培養批判性思維和促進深度學習的一種重要手段。通過對自己學習過程的反思，學生可以全面了解自己的學習情況，找到學習中的短板，并針對這部分內容進行強化學習，從而有效提升學習質量。在深度學習視域下，學生開展自我反思還有助于他們深入挖掘知識之間的聯系，培養獨立思考的習慣，同時也有助于積累深度學習經驗，提高學習效率和質量。在實施大單元教學后，教師對學生的成績進行了統計分析，發現學生的平均成績提升了 15% ，且在高階思維題目上的得分率提高了 20% 。

結束語

綜上所述，指向深度學習的高中生物大單元教學有助于培養學生的學科素養，促進他們全面發展。在實際教學中，筆者發現大單元教學雖然能夠有效提升學生的綜合素養，但在實施過程中也面臨一些挑戰，如教學資源的整合難度較大、學生的自主學習能力參差不齊等。教師需要積極更新自身的教學理念，以新課標要求為指引，以深度學習為目標，通過確定大單元教學目標、優化整合教學資源、采取多元化教學方法以及開展綜合評價等措施來，不斷完善高中生物大單元教學方案，提升教學成效，滿足學生的深度學習需求。

參考文獻

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[2]韋珺.深度學習視域下高中生物學單元整體教學策略[J].中學生物教學，2024（10）：17-20.

[3]李琬君，王琦，胡選萍，等.指向深度學習的高中生物學單元教學設計思路研究].中學理科園地，2024，20（2）：47-49.

[4]王強.指向深度學習的高中生物單元教學情境創設策略：以“細胞的生命歷程”為例Ⅲ新教育，2024（10）：67-69.

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[6]劉玉，韓文義，許陸霞.基于深度學習的高中生物學課堂特質與建構[].中學生物教學，2024（8）：12-14.

[7]寇小永，竇繼紅，張麗三.運用思維導圖促進高中生物學深度學習的策略構建Ⅲ].中小學教材教學，2024（1）：35-38.