讓學(xué)生在體驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)

朱巧玉

摘要：以“種群的特征”一節(jié)教學(xué)為例，闡述如何讓學(xué)生在體驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，提升學(xué)科核心素養(yǎng)：細(xì)研教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)?zāi)繕?biāo);聚焦核心問題，創(chuàng)設(shè)情境開展深度體驗(yàn)活動(dòng);建構(gòu)遷移應(yīng)用，科學(xué)采用多元深度評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);種群的特征;生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

深度學(xué)習(xí)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生圍繞挑戰(zhàn)性目標(biāo)，積極思考，掌握核心知識(shí)，發(fā)展科學(xué)思維，注重批判理解和遷移應(yīng)用的學(xué)習(xí)過程。學(xué)生在這過程中，主動(dòng)參與探索、思考，經(jīng)歷知識(shí)的形成。可見，“體驗(yàn)”是深度學(xué)習(xí)的核心特征。

體驗(yàn)是通過實(shí)踐來認(rèn)識(shí)周圍的事物，用親身的經(jīng)歷去感知、理解、感悟和驗(yàn)證學(xué)習(xí)內(nèi)容。體驗(yàn)包括實(shí)踐體驗(yàn)和心理體驗(yàn)。平時(shí)教學(xué)中，學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)似乎很常見，但容易膚淺而碎片化，不能真正促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。下面以“種群的特征”一節(jié)為例，闡述如何科學(xué)設(shè)計(jì)、合理引導(dǎo)學(xué)生在體驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

1細(xì)研教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，逐步形成正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是實(shí)現(xiàn)立德樹人重要途徑。設(shè)計(jì)體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)時(shí)，教師應(yīng)注意以具體教學(xué)內(nèi)容為核心，領(lǐng)會(huì)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，理清側(cè)重點(diǎn)，分析知識(shí)內(nèi)容與學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)性，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)提供學(xué)生主動(dòng)參與的教學(xué)活動(dòng)和實(shí)踐機(jī)會(huì)。設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)的體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)要循序漸進(jìn)、多層次，通過不同體驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)科知識(shí)與技能，同時(shí)提高合作探究、實(shí)踐創(chuàng)新能力。

1.1教材分析

“種群的特征”是高中人教版《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第五章第一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，開始從宏觀層次分析生命系統(tǒng)，為后面探討種群數(shù)量的變化、群落和生態(tài)系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。本節(jié)主要內(nèi)容：理解種群密度是種群最基本的數(shù)量特征;學(xué)會(huì)選擇科學(xué)的方法調(diào)查不同種群的種群密度并分析種群特征之間的內(nèi)在聯(lián)系。

1.2體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

（1）通過觀看“漳江口紅樹林”科教視頻和分析社會(huì)熱點(diǎn)問題（如二孩政策），理解“種群和種群的基本特征”中核心概念，學(xué)會(huì)分析一定情境中生命現(xiàn)象，培養(yǎng)探索大自然的興趣。

（2）通過動(dòng)手體驗(yàn)兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)：學(xué)會(huì)采用樣方法“估算某塊草地上蒲公英的數(shù)量”和學(xué)會(huì)采用標(biāo)志重捕法“嘗試估算某濕地中小白鷺的數(shù)量”，掌握探索科學(xué)的基本方法及培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的習(xí)慣。

（3）通過梳理、建構(gòu)概念圖“種群各特征之間的關(guān)系”，理清核心概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，發(fā)展歸納與概括、模型建構(gòu)等學(xué)科思維。

（4）通過科學(xué)設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案“調(diào)查漳江口紅樹林中某種生物的種群密度”，學(xué)會(huì)針對(duì)身邊的生物學(xué)問題，制定合理實(shí)驗(yàn)方案，開展科學(xué)實(shí)踐，形成更加熱愛家鄉(xiāng)和保護(hù)大自然的情懷。

2聚焦核心問題，創(chuàng)設(shè)情境開展深度體驗(yàn)活動(dòng)

教學(xué)內(nèi)容的重、難點(diǎn)往往就是本章節(jié)的核心問題。圍繞核心問題，教師可創(chuàng)設(shè)有效情境體驗(yàn)、建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、開展自主實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，充分提升學(xué)生的主體地位，才能形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)高階思維和科學(xué)探究能力。

2.1核心問題

（1）選擇科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，調(diào)查不同種群的種群密度;

（2）理解種群的幾個(gè)基本特征及內(nèi)在聯(lián)系。

2.2深度體驗(yàn)活動(dòng)

設(shè)計(jì)基于深度學(xué)習(xí)的體驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)注重問題情境的深度、意義連接知識(shí)內(nèi)容的有效整合、深度實(shí)驗(yàn)探究、學(xué)生對(duì)知識(shí)批判性建構(gòu)、可持續(xù)評(píng)價(jià)等。本節(jié)為突破核心問題，在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)了環(huán)環(huán)相扣的五個(gè)活動(dòng)，具體如下。

2.2.1活動(dòng)一

教師聯(lián)系學(xué)生身邊的生物學(xué)情境，播放“漳江口紅樹林”科教視頻，同時(shí)創(chuàng)設(shè)問題情境，有針對(duì)性引導(dǎo)學(xué)生深度思考：下列描述中，屬于一個(gè)種群的是哪個(gè)？漳江口紅樹林;漳江口紅樹林內(nèi)所有生物：漳江口紅樹林內(nèi)紅樹植物;漳江口紅樹林內(nèi)秋茄。

學(xué)生觀看視頻后，為解決問題，需要進(jìn)一步追尋種群概念所蘊(yùn)含的核心內(nèi)容，準(zhǔn)確理解種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的定義。

設(shè)計(jì)意圖：漳江口紅樹林是國(guó)際濕地，是學(xué)校開展調(diào)查體驗(yàn)活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐的重要基地。教師從學(xué)生身邊的生物學(xué)入手，創(chuàng)設(shè)情境，可更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和體驗(yàn)知識(shí)的真實(shí)性。重要概念的學(xué)習(xí)不是靠背誦簡(jiǎn)單記憶，而是通過學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和生活經(jīng)驗(yàn)掌握。

2.2.2活動(dòng)二：模擬實(shí)驗(yàn)——估算某塊草地上蒲公英的數(shù)

教師用用10x10cm²卡紙模擬面積為100m²草地，圖中每個(gè)圓點(diǎn)代表代表一株蒲公英，三角形代表其他植物，如圖1所示。

學(xué)生觀察“草地”中各種植物，采用逐個(gè)計(jì)算法或樣方法計(jì)算蒲公英的數(shù)量。教師引導(dǎo)學(xué)生相互討論，分析不同方法得出的結(jié)果及原因，并歸納總結(jié)樣方法的注意事項(xiàng)。

①適用范圍：植物、微生物、活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物。

②樣方的大小：根據(jù)所調(diào)查對(duì)象的大小和分布。

③樣方的選擇：隨機(jī)取樣;等距取樣法;五點(diǎn)取樣法。

④個(gè)體的統(tǒng)計(jì)：計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右。

⑤樣方的數(shù)量：理論上越多越接近真實(shí)情況，最后取平均值。

設(shè)計(jì)意圖：教師創(chuàng)設(shè)情境，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手模擬實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，提高學(xué)習(xí)的積極性，并促使學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題：什么是樣方法？樣方法和逐個(gè)計(jì)算法的區(qū)別？學(xué)生在不斷探索中發(fā)現(xiàn)并學(xué)會(huì)樣方法，為后續(xù)真實(shí)情境中植物種群密度的調(diào)查奠定了基礎(chǔ)。

2.2.3活動(dòng)三：模擬實(shí)驗(yàn)——調(diào)查漳江口紅樹林小白鷺的種群數(shù)量

教師用1個(gè)布袋裝上一定數(shù)量的藍(lán)色玻璃球模擬紅樹林內(nèi)待測(cè)的小白鷺，要求學(xué)生通過摸取玻璃球模擬捕獲小白鷺。瓷盤上有10粒白色的玻璃球代表第一次捕獲并被標(biāo)記的小白鷺。學(xué)生先將白色玻璃球放入小布袋搖勻，然后隨機(jī)抓取布袋中20粒代表第二次捕獲的小白鷺，統(tǒng)計(jì)其中白色玻璃球的數(shù)量。將玻璃球放回布袋搖勻，重復(fù)多次求平均值。

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：如何估算種群數(shù)量？不同小組相互比較、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果及存在差異的原因，并歸納總結(jié)標(biāo)志重捕法的公式、注意事項(xiàng)。

①公式：N=M×n/m（M表示樣地中標(biāo)記個(gè)體總數(shù)，n為重捕個(gè)體數(shù)，m為重捕中標(biāo)志個(gè)體數(shù)，則該調(diào)查區(qū)種群數(shù)量）。

②適用范圍：哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲等活動(dòng)范圍較大動(dòng)物。

③標(biāo)志物和標(biāo)志方法選擇：不顯眼、不影響動(dòng)物活動(dòng)等。

設(shè)計(jì)意圖：教師創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作模擬實(shí)驗(yàn)，摸取玻璃球，童真有趣、科學(xué)合理，使學(xué)生在探究中體驗(yàn)標(biāo)志重捕法，感悟這種科學(xué)方法的內(nèi)涵和應(yīng)用性。

2.2.4活動(dòng)四

教師展示漳江口紅樹林內(nèi)留鳥小白鷺不同季節(jié)的繁殖情況及候鳥黑臉琵鷺的數(shù)量在近五年的調(diào)查情況，引導(dǎo)學(xué)生分析決定種群密度的重要因素，嘗試提倡參觀保護(hù)區(qū)時(shí)應(yīng)注意的行為習(xí)慣。

設(shè)計(jì)意圖：教師聯(lián)系真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生將理論聯(lián)系實(shí)際，體驗(yàn)核心概念的本質(zhì)和遷移，使學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用知識(shí)的有意義學(xué)習(xí)，滲透保護(hù)動(dòng)物、保護(hù)環(huán)境的生態(tài)教育。

2.2.5活動(dòng)五

教師聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn)，展示中國(guó)近幾十年人口普查的數(shù)據(jù)及近階段熱議的“二孩政策”，引導(dǎo)學(xué)生分析中國(guó)人口數(shù)量的特點(diǎn)、年齡組成的類型、未來人口預(yù)測(cè)等。

設(shè)計(jì)意圖：情景創(chuàng)設(shè)貼近生活，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心生活中生物學(xué)問題習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生深度思考，學(xué)習(xí)使用高階思維追尋知識(shí)所蘊(yùn)含的思想與方法，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。

在實(shí)施上述體驗(yàn)活動(dòng)中進(jìn)一步證明了，情境體驗(yàn)應(yīng)具有層次性和生成性;重要概念形成需要豐富、有趣的情境觸發(fā)深度體驗(yàn)。體驗(yàn)活動(dòng)應(yīng)重視感官、思維、情感等多維度的升華融合，才能讓學(xué)生抓住知識(shí)的本質(zhì)屬性，全面提升學(xué)生對(duì)知識(shí)深度加工的意識(shí)與能力，真正實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

3建構(gòu)遷移應(yīng)用，科學(xué)采用多元深度評(píng)價(jià)

促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，需要采用多元的評(píng)價(jià)方式。評(píng)價(jià)本身就是一種學(xué)習(xí)，不只是針對(duì)學(xué)習(xí)的結(jié)果，更體現(xiàn)學(xué)習(xí)的過程。深度評(píng)價(jià)關(guān)注不同層次的需求，既要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)理解、技能掌握，也要關(guān)注發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感的形成，實(shí)現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

3.1建構(gòu)概念圖等知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

生物學(xué)概念的理解和表達(dá)有多種方式，如討論歸納、列表比較、模型建構(gòu)、回答問題、實(shí)驗(yàn)探究。不同內(nèi)容的概念可采用不同的教學(xué)策略。本節(jié)基本概念較多，如種群、種群數(shù)量特征、種群密度、出生率和死亡率、遷出率和遷入率、年齡組成、性別比例等。這些概念之間并非簡(jiǎn)單并列關(guān)系或包含關(guān)系，有著一定邏輯聯(lián)系和層次之分。教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試建構(gòu)相關(guān)概念圖（圖2），促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的深度學(xué)習(xí)。

教師通過投影儀或手機(jī)拍攝將學(xué)生完成情況展示在屏幕上，學(xué)生相互點(diǎn)評(píng)，評(píng)選出科學(xué)、合理的概念圖。建構(gòu)概念圖是“體”“悟”最重要的呈現(xiàn)形式，可引導(dǎo)學(xué)生建立嚴(yán)密的邏輯思維，按照一定主線進(jìn)行知識(shí)的歸納、整合、遷移和評(píng)價(jià)。

3.2開展深度實(shí)驗(yàn)探究

深度實(shí)驗(yàn)是對(duì)已知現(xiàn)象進(jìn)行探索求真，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用進(jìn)一步探究，從而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。教師采用實(shí)驗(yàn)探究評(píng)價(jià)方式，可讓學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的快樂，了解實(shí)踐活動(dòng)的本質(zhì)。探究活動(dòng)的討論和反思環(huán)節(jié)，也是學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)形式。

學(xué)生雖己通過模擬實(shí)驗(yàn)，理解了樣方法、標(biāo)志重捕法的特點(diǎn)，仍需學(xué)會(huì)在真實(shí)情景下運(yùn)用。因此，結(jié)合本地資源及本節(jié)重要情景設(shè)計(jì)——漳江口紅樹林，開展科學(xué)調(diào)查體驗(yàn)活動(dòng)，將學(xué)生分組自行選擇實(shí)驗(yàn)課題“調(diào)查漳江口紅樹林內(nèi)某種生物的種群密度”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成，進(jìn)行深度評(píng)價(jià)。生物種類有秋茄、木欖、白骨壤等紅樹植物或招潮蟹、彈涂魚等動(dòng)物。由學(xué)生自薦或推選出創(chuàng)新、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，課堂上進(jìn)行展示，學(xué)生相互共同評(píng)價(jià)，如實(shí)驗(yàn)方法選擇的合理性、樣方大小數(shù)量的選擇、實(shí)驗(yàn)實(shí)施中出現(xiàn)的困惑和思考等。

綜上所述，深度評(píng)價(jià)比單純紙筆測(cè)試更能提高生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。通過評(píng)價(jià)有效促進(jìn)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑，提升科學(xué)探究能力。學(xué)生學(xué)習(xí)重要的收獲來源于教師經(jīng)常向?qū)W生提供學(xué)習(xí)的反饋，尤其是可引導(dǎo)學(xué)生不斷努力的具體意見。因此，教師應(yīng)將評(píng)價(jià)持續(xù)性、適時(shí)性地嵌合在教學(xué)過程中，有助于學(xué)生深度學(xué)習(xí)，養(yǎng)成科學(xué)思維，樹立社會(huì)責(zé)任感。