基于深度學習理念的生物高效課堂教學策略

王菊金

[摘 要]深度學習強調學生要有積極的學習狀態、有較強的知識整合能力、有靈活多樣的學習方法，并重視培養學生的高階思維和創新精神，以及分析問題和處理實際問題的能力。生物教學中教師通過巧設問題、建構模型、小組合作等方式引導學生深度學習，從而優化學生的知識建構，培養學生的生物學學科核心素養，實現生物高效課堂。

[關鍵詞]深度學習;建模教學;小組合作學習;高效課堂教學

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2020）29-0091-02

深度學習是基于淺層學習基礎上的一種學習，是較高級的認知層次，強調學生要有積極的學習狀態、有較強的知識整合能力、有靈活多樣的學習方法，并重視培養學生的高階思維和創新精神，以及分析問題和處理實際問題的能力。高效課堂教學注重學習和思維相結合，發揮學生主動學習精神，激發學生進行創新思維，是培養創新人才的重要途徑。在基于深度學習理念的生物課堂教學中，教師可采用多樣化的教學方法，如啟發式教學來促進學生獨立思考，鍛煉學生的思維，培養學生的學習方式。啟發式教學有利于轉變傳統的教學模式，讓學生成為課堂教學的主體;有利于營造和諧、民主的課堂氛圍，促使教師與學生之間、學生與學生之間的交流互動。還可采用建構模型、小組合作等方式來教學，從而培養學生的自主學習能力，促進學生全面發展。提升生物課堂教學的有效性十分重要，生物教師要根據教學目標和學生的實際情況，根據不同的教學內容選擇合適的教學方式，進而開拓學生思維，提高學生處理實際問題的能力。

一、巧設問題深度學習科學史，培養學生的科學探究能力

生物學是一門自然科學， 它是一個擁有豐富結論的知識體系。生物學教材中介紹了許多科學家認識生物現象和規律的實驗方法、思維方式、探究過程。 教師在講授生物學知識時既要讓學生獲得基礎知識， 又要讓學生領會科學家在研究過程中所采用的方法以及解決問題的思路，記住實驗方法和實驗結果， 還要引領學生深入思考、質疑，深度理解實驗原理，培養學生的科學探究能力。開展生物科學史教學，可有效培養學生的生物科學素養和科學探究能力。

例如，在“噬菌體侵染細菌實驗”教學中，為 便 于 學 生理解實驗的微觀過程， 教師先用多媒體課件播放噬菌體侵染細菌的過程， 然后講解實驗過程的每個步驟。學生對實驗的微觀過程進行分析和推理，理解實驗的本質。在講解過程中， 教師可提出許多問題讓學生思考，如怎樣才能把 DNA和蛋白質區分開來？ 蛋白質用什么元素標記？DNA用什么元素標記？為什么要分別用這些元素標記？是同時還是分別標記？可以用培養基直接標記噬菌體嗎？在實驗過程中攪拌的目的是什么？離心的目的是什么？32P標記組放射性出現在什么位置？反映了什么問題？為什么要保溫一段時間后再攪拌？如果培養時間過短，攪拌、離心會出現什么情況？如果培養時間過長，攪拌、離心又會出現什么情況？新形成的子代噬菌體有放射性嗎？ 這說明了什么？是所有子代噬菌體都有發射性嗎？35S標記組放射性出現在什么位置？這反映了什么問題？ 如果35S標記組攪拌不夠充分會出現什么問題？該實驗除了能證明 DNA 是遺傳物質，還能說明遺傳物質有哪些功能？生物教材中有很多類似這樣的科學發現， 例如酶的發現、促胰液素的發現、生長素的發現等。 在科學史教學中，如果教師只是讓學生自己看課本，去死記硬背實驗的原理、材料、步驟和結論，學生就只能記住知識本身，而思維能力沒有得到有效訓練，也就談不上培養科學素養了。教師在教學中應巧妙設計高質量的問題，激發學生深入學習、認真思考，并理解科學家科學探究的本質。經常進行思維訓練，能幫助學生發現問題，使學生的批判性思維得到很好的培養。

二、通過建模教學深度學習，培養學生的生命觀念

隨著中學生物學課程改革的不斷推進，建模教學越來越受到教師的重視。建模是建構模型的簡稱，是指在創設的問題情境中形成實物或圖畫、文字或符號等抽象表征的過程和產物。建模教學的要素包括模型的建構、模型的使用、模型的評價及模型的修正。凡涉及模型的建構、模型的使用、模型的評價及模型的修正等過程的教學就稱為建模教學。建模教學，可促使學生主動獲取新知識，有利于提高學生的動手能力、動腦能力以及分析和解決問題的能力;可讓學生在自主、探索、創新的環境中進行高效學習，從而實現教學目標，促進學生能力提升。

常見的高中生物模型有物理模型、概念模型、數學模型，物理模型有助于學生熟悉對象的各個特征，可以讓學生在模型演示過程中掌握生命現象的本質，還可以培養學生的動手能力、創造能力、思維能力等。概念模型是用文字和符號概括出對象的主要特征和聯系，把零散的生物學知識歸納在一起，形成相互聯系的知識網絡體系。生物教材中涉及模型建構的活動有嘗試制作真核細胞的三維結構模型，模擬有絲分裂、減數分裂過程中染色體的變化，制作DNA雙螺旋結構模型，建立血糖調節的模型，建立種群增長的數學模型。建模教學的主要環節有明確建模目的、選擇合適的模型、布置學習任務小組合作建構模型、展示互評完善并修正模型。例如，在復習細胞的基本結構時，教師可引導學生嘗試用物質觀、結構與功能觀等生命觀念簡述細胞的結構、組成成分、功能，學會建構以“細胞”為核心的概念模型，加強學科知識的整合，提高學習能力;能運用概括、歸納推理、 批判性思維及創造性思維等科學思維方法，分析、解決生產生活中與細胞相關的問題。在課前，讓學生自主復習教材，整理并歸納教材中有關“細胞”的重要概念。教師編制學案，使學生在課前明確學習目標和學習內容， 調動學生的學習積極性，發揮學生自主學習的潛能，促使學生養成自覺復習教材的習慣，提高學生收集信息和解決問題的能力。學生以“細胞”為核心建構概念模型的過程是一種創造性行為，它給予學生充分發揮的空間。因每個人建模思維、 整合知識的角度和方式各不相同，建構的概念模型會存在差異，這有助于學生個性的發展和潛能的開發，利于激發學生的靈感與思維，更好地發展學生的創造力。在課堂展示階段，為了更好地展示自己的學習成果，學生代表在走上講臺前， 都會用心地準備，這樣有利于其透徹地理解有關重要概念，使得所學的知識更加牢固，并提高語言表達能力和隨機應變的能力。同伴相互之間的質疑與解答，也能促進學生深入理解所學知識，潛移默化地提升反思能力，充分地發揮學生的學習主動性， 使學生真正成為學習的主人。在評價與修正概念模型時，教師要引導學生討論、評析概念模型，指出模型中的錯誤并分析原因，及時加以糾正，澄清錯誤認知。師生共同修正和完善有關細胞概念模型。通過對有關細胞概念模型的評價和修正， 促進學生批判性地理解有關細胞知識。通過建模教學能有效提高學生的學習能力、思維能力、概括能力、表達能力，同時培養學生的生命觀念。

三、采用小組合作方法深度學習，培養團隊協作精神

小組合作學習方式可以充分發揮學生的主體作用，有利于培養學生的團隊協作意識，使學生的思維得到充分拓展。小組合作學習中，每個小組的學生都是一個團結的小組織，教師要對小組成員進行分工，分配學習任務，在學生討論時來回巡視，適時啟發，促使學生思考問題，分析并解決問題，從而達到教學目的。教師在對學生進行分組時要注意學生之間的差異性，讓每一位學生不僅能發揮所長，還能學到小組其他同學的優點，彌補自己的不足之處。教師要及時進行評價，可以采用個體評價和整體評價相結合的方式進行教學評價。例如，在《基因指導蛋白質的合成》的教學中，教師可以DNA和RNA的區別作為小組合作學習的任務，引導學生展開相關探究活動。在小組討論中，學生可能無法準確地整理出DNA和RNA的區別，教師要及時引導學生小組合作、補充完善，并鼓勵學生在與同學交流討論，集整個小組群體的力量，圓滿地完成任務。最后，教師讓每個小組派代表匯報本組的學習成果，教師既對匯報學生的成果進行客觀準確的評價，同時對整個團隊集體努力的成果進行準確的評價，讓個體獲得成功的喜悅的同時進一步增強小組的團結協作精神，以及小組合作的探究力和凝聚力。

教師在進行教學活動時，要根據學生的學習情況、教學內容、學生特點、教學設備等認真備課，選擇合適的教學方法，同時要合理地設計問題，精心準備，讓學生積極主動地參與到課堂教學中，成為學習的主體。教師在學生學習的過程中主要起引導、啟發、幫助的作用，使學生積極主動地掌握生物學知識與技能，樂于進行科學探究，形成正確的生命觀念，做個有擔當、有社會責任感的學生。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 謝志華. 深度學習科學史 培養生物科學素養[J].生物學通報，2017（10）：42-44.

[2]? 林青淑.高中生物教學中小組合作學習的學習效果分析[J].課程教育研究，2014（14）：180-181.

（責任編輯 陳 昕）