例談基于“深度學習”的初中生物探究教學

徐曉蕓

摘 要 通過對一個生物教學案例分析闡明深度學習與淺層學習的差異及對深度學習的幾點認識。

關鍵詞 初中生物 科學探究 深度學習

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 何謂“深度學習”

在教育領域，所謂的“深度學習”是指在理解學習的基礎上，學習者能夠批判地學習新的思想和事實，并把它們融入原有的認知結構中，能在眾多思想中進行聯系，并能將已有的知識遷移到新的情景中去，做出決策和解決問題的學習；或者是指通過探究學習促進原認知發展的學習。它鼓勵學習者積極地探索、反思和創造，而不是反復的記憶。因此“深度學習”可以理解為是一種基于理解的學習，強調學習者批判性地學習新思想和知識，把它們納入原有的認知結構中，將已有的知識遷移到新的情境中，從而幫助決策、解決問題。所以，“深度學習”一般具有以下幾個特點：① 深度學習意味著理解和批判；② 深度學習意味著聯系與構建；③ 深度學習意味著遷移與應用。

2 例談初中生物科學探究中的“深度學習”

案例：探究水溫變化對金魚呼吸的影響。

“淺層學習”與“深度學習”教學形態的區別如下。

（1） “淺層學習”的教學形態：

環節一（科學探究的基本程序）：講述巴斯德實驗：肉湯變酸的原因猜測；視頻演示巴斯德經典實驗。師生共同歸納科學探究的一般步驟：提出問題→作出假設→制定計劃→實施計劃→得出結論、表達與交流。

環節二（探究水溫變化對金魚呼吸的影響）：教師講述：生物所有的生命活動都與溫度有密切的關系。我國華北地區飼養的淡水魚類最合適在20～28℃生活。但夏天氣溫會升高，深秋氣溫會降低，魚的生活會不會受到影響呢？

學生分小組，按照科學探究的步驟進行討論。

小組代表交流，師生點評。

各小組實施計劃，分析實驗結果，得出結論。

通過簡單的模仿，學生雖然經歷了探究的過程，但對探究的實質，以及探究過程中發生的意外（實驗中出現金魚死亡現象），由于教師缺乏及時的點撥，因此學生探究過程看似熱熱鬧鬧的，實際只是一場鬧劇。

（2） “深度學習”的教學形態：

環節一（情景導入）：教師播放一段采訪釣魚人的視頻。

學生觀看后，分小組討論：什么因素影響了魚類的生活。

教師先通過學生熟悉的生活場景，引發學生進行小組討論，尋找有探究價值的問題。

環節二（初步設計實驗，嘗試得出結論）：

教師：優化學生的討論，確定本節課探究主題：探究水溫對金魚的呼吸的影響。

結合實驗室的條件，師生分析，選取合適的課題，進行有價值的探究。

學生設計探究過程以及實驗過程，并進行實驗，驗證自己的假設（水溫可自由選擇）（這個環節，開放性很大，尤其對水溫的變化沒有作任何的限制）

教師巡視，適時指導，捕捉有效的教學信息。

環節三（總結初步的實驗結論）：教師收集各組結論，組織學生分析原因。教師拋出巡視過程中發現的典型問題，如有小組的金魚死了，讓小組代表描述他們的實驗過程，引發全班的討論，尋找原因，達成共識。并在此過程中，激發學生珍愛生命的強烈意識。在初步的數據統計基礎上，教師引導學生討論分析，得出初步結論，引發深層次探究的欲望。

環節四（再次設計實驗，并進行實驗）：在初步實驗的基礎上，教師引導學生將溫度分梯度設置，測量金魚在多種水溫情況下的呼吸次數。學生在教師的引導下，開始有意識像科學家那樣，設計精確實驗，并將實驗結果制成圖表或曲線圖，試圖尋找水溫變化與金魚呼吸次數的關系。

這樣的設計，在潛移默化中引導學生開始像科學家那樣做科研，并通過大數據的采集，嘗試著尋找規律，而不再只是停留在經歷探究的過程。這樣也可以讓學生深切地感受到，科學的研究需在縝密的思考后，通過設計嚴謹的實驗，尋找一些規律性的結論。

環節五（總結及應用）：把結論應用到生產和生活中去。

學以致用，通過這個環節，讓學生體悟到科學研究的價值不是紙上談兵，而是與人們的生產實踐緊密結合的，而且培養學生的責任意識，也是課程的價值所在。

3 基于“深度學習”的初中生物探究教學的幾點認識

（1） 深度學習首先是教師的深度學習。

深度教學不是簡單的無限增加知識量和知識難度，而是基于知識的內在結構和整體特性，引導學生從知識學習走向思維訓練和系統的理解與掌握。所以，要幫助學生建立知識的框架體系，教師首先要對所教的學科有全面而專業的認知，要全面地鉆研本學科的專業知識，并及時地關注學科的動態。其次，教師要鉆研課標還需研究學生，全面了解學生的基礎。這樣，在設計教學時，才能真正做到“深入淺出”。

從上述案例的對比中，在深度學習過程中，教師的課堂設計，對實驗過程中出現的問題的引導、點撥，是課堂走向深度的關鍵所在。所以，只有教師對教學內容深度學習了，才能指導學生進行深度的學習。

（2） 深度學習理應成為一種學習習慣。

深度學習是一種思維模式，是在教師的熏陶下，養成的一種學科素養，是一種習慣。淺層教學所關注的是零散、孤立、當下所學的知識，而深度教學關注的是學生如何建立新舊知識間的聯系，并以此促進學生掌握復雜概念和深層的、整體性的知識。只有教師有了這樣的整體框架意識，才會在教學過程中，潛移默化地傳遞這種意識。

比如蘇科版初中生物以“生物與環境的密切關系”為主線構建教材內容體系，突出人與生物圈。在教學時，教師要指導學生讀懂編者的編寫意圖，明確教材的框架體系，理清知識之間的聯系：每個章節，每個知識點的呈現，都不是孤立的，前后之間都是有聯系的。教師要指導學生分析學習知識順序的原因，一段時間后，學生也會慢慢養成課程意識，當一個新的章節出現時，他就會習慣性地想，為什么要學這塊知識了。

（3） 深度學習不應停留于形式。

按布盧姆的學生安德森修訂的“新版教育目標分類學”的劃分，認知領域的教育目標有“記憶、理解、應用、分析、評價和創造”，前兩個屬低階思維，后四個是高階思維層次。低階思維只需要對知識簡單記憶、模仿，而高階思維則是在深度理解基礎上的遷移應用、分析綜合與評價創造。

按照這一評判標準，不同的教學內容對學生的要求應該是不同的。有些教學內容或許只要求學生能夠去記住規律性的知識和概念，只需要學生的“低階思維”，因而無需刻意地去強求深度學習。

“探究水溫變化對金魚呼吸的影響”這一節內容要經歷知識的綜合和應用，對學生的思維能力要求高。也就是說，這是一個學生進行深度學習的優秀資源。這時，如果定位在低階思維目標就會降低一個原本深度學習資源的品質，成為“淺入淺出”甚至“淺入深出”的知識教學。當教師所確立的目標僅僅是讓學生能夠死記硬背出科學探究的幾個環節時，教師所采用的的教學方式就會是通過講解，使學生機械地模仿、僵硬地記住科學探究的6個環節概念，課堂所呈現的情形就必定是前述案例中的“亂”，教學的結果就是在散亂的“探究”學習中，草草地收場了，學生絕不會有高階思維的體驗。

如果教師始終把高階思維能力的培養作為一條主線，這條主線就會貫穿教學的始終，也就一定能夠找到實現深度教學的內容和方式。在學生實驗的過程中，學生會出現“錯誤或失敗”，如果教師備課時做過充分的預測，在教學時及時捕捉這樣的契機，課堂就會有血有肉，整個課堂就靈動起來了。學生的科學探究意識也將深入骨髓，這才是真正意義上的深度學習。

總之，教學應該是多元的，而不是定式。作為一線的教學工作者，要有自己理智的思考，根據個人特質，形成自己的特色。

參考文獻：

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