促進學生深度學習的高中生物設計策略

姚篤信

【內容摘要】深度學習通常注重培養學生的高階思維以及提高學生處于復雜環境當中對具體問題的解決能力。高中生物中，深度學習通常涉及到對生物知識的深度理解與批判、學習情感的高度投入、信息的整合與知識的構建、學習知識的遷移應用，從而使學生實現發展性學習。本文主要對深度學習在生物教學中的特征進行探討，并提出教學設計策略，從而使學生生物知識的學習效果得到有效提高。

【關鍵詞】深度學習 ?高中生物 ?教學 ?設計 ?策略

所謂深度學習，其主要指學生充分理解知識的基礎上，將事實批判性與新思想滲透到自身的認知結構當中，并將其遷移至新情境當中，以解決問題與做出決策的學習。其通常更注重知識的判斷和評價、綜合和應用、知識遷移和運用知識對問題解決的能力進行培養，充分認識到高層次，更注重對核心概念以及知識的理解。高中生物作為以實驗為基礎的一門學科，其主要是對生命現象與生命規律實施研究的自然學科，高中生物的教學的深度學習，其不僅是淺層學習轉向于深度學習，而且對學生生物學科素養的培養有著重要作用。同時，深度學習不僅可以使學生形成高階思維的能力，而且還能使學生在知識的理解上，對生物知識進行批判性學習，并對實際問題進行解決。

一、生物教學中深度學習的特征

根據生物學科的特點與課程性質，其深度學習主要有以下特征：

1.注重知識的整合。生物教學需將生物學科的概念、原理、規律作為核心內容，對有關知識進行相應拓展，且需注重與其他學科橫向的銜接。除此之外，各個階段的學生在學習中對意義的理解內容也提出相應的要求，并表現為內容的遞進或者互補。例如，在對“細胞”相關內容開展教學時，在初中階段，其主要是對細胞結構進行教學，而高中階段的生物教學更注重對細胞的功能與亞顯微結構實施探究，以此使細胞的相關生命活動、能量代謝、物質等內容進行增加①。因此，生物教師需注重引導學生對各階段的內容實施整合，以層次化、系統化的教學活動，對知識的聯系進行梳理，創建完善的知識網絡。

2.注重知識的批判理解。學生具備的批判性思維是對其學科素養進行培養的主要方式。生物學科當中科學史的教育融入批判性思維培養，其包含著大量科學家自身觀點的碰撞。在生物教學中，教師通過引導學生以批判性思維對相關觀點的不足與合理之處進行看待，以此使學生充分認識到絕對與相對真理之間的關系，并使學生具備的批判性思維得到有效提高。學生在對相關知識進行探究中，通常會遇到舊知識和新知識的結構沖突，此時，教師就需要指導學生實施理性分析，并尋找相應的證據，促使知識的澄清，不僅可以促使已有知識結構的完善，而且還能使學生的批判性思維得到深度發展②。

3.注重知識的遷移應用。生物教學中，其更注重知識的遷移與應用以及培養學生具備的發散性思維，對于課本中相對重要的概念與知識點，教師可通過“提出——解決——應用”的過程開展教學活動。同時，在具體教學中，生物教師需根據學生的生活與學習經驗，創設和學習內容相關的情境，以調動學生對生物知識的求取欲望，引導學生對材料信息進行感知，充分把握知識點的關鍵要素，并通過舉一反三的方式，實現知識的遷移與應用。

二、促進學生深度學習的高中生物設計策略

1.正確學習方式的選擇

學習方式通常指學生在具體學習活動中使用的相關手段與策略。新課改下，新型理念的引導下，逐漸出現較多新型的學習方式，如探究性學習、合作學習、自主學習、項目學習、問題學習等。尤其是近些年，隨著教育技術與信息技術的進一步發展，出現了MOOC、翻轉課堂、SPOC等教學方式，其都能夠以網絡為基礎，開展在線學習。因此，生物教師需選擇合適的學習方式，確保生物教學效率與質量的提高。

（1）選擇的學習方式需與教學內容相結合。不論是何種學習方式，都需要與生物教學內容相結合，也就是選擇和教學內容相符的學習方式。對于學習方式而言，其本身無優劣之分，各種學習方式都有其應用條件與適用范圍。例如，探究性學習的運用，其主要是通過教師設置的具有討論價值的相關問題，讓學生通過研究學習逐漸發現、探究問題，并獲得結論，以探究、合作對生物知識實施“分析、創造、評價”，最終使學生實現深度學習。同時，高中生物的教材當中仍存有較多探究性實驗，如“探究酵母菌細胞呼吸方式”“探究影響酶活性的條件”等，這些都有助于研究性學習的開展與運用。

（2）學習方式需立足學生發展。對于教育而言，其主要目的就是促使學生實現全面發展。基于此，教學活動的開展需將學生的發展作為重點。同時，學習方式不僅需考慮學生在學習活動當中所掌握的知識，而且還需注重學生在具體學習中學科素養的提高。根據高中生物具備的學科特點，生物教師不僅需充分關注學生具備的歸納演繹、批判性思維、創新性思維、類比推理等思維發展，而且還需注重對生物學科的價值掌握進行培養，并樹立熱愛生命、尊重生命的正確生命觀與價值觀，從而使學生應用生物知識的靈活性得到有效增強，并使學生解決相關生物問題的能力得到有效提高。

總之，學習方式的有效性，其不僅可以使學生的生物學科素養得到有效提升，而且還能調動學生學習的積極性，因此，生物教師在設計相關學習方式的活動時，需對各個教學環節進行精心設計，從而使各個教學活動都能夠促使學生實現有效發展。

2.精心設計教學內容

（1）注重知識的內在聯結。高中生物的學科知識作為一個龐大知識體系，不論是單元和單元、節與節，或者是模塊與模塊間的內容，都存有各種各樣的聯系。對于生物知識而言，其學習是逐漸提高與積累的過程，教師在具體教學中，需充分關注新舊知識的內在聯系，并通過新舊知識的聯系，對舊知識進行鞏固，以此使新舊知識間形成有意義的聯系，并促使新知識意義的生長與構建。同時，這種聯系通常沒有學科界限，各個學科間也不存在絕對的界限，因此，學科與學科之間有著密切的關系。近些年，生物化學、生物物理學、生物統計學各個專業得到迅速發展，并充分體現了各個學科間的滲透關系。基于此，高中生物的具體教學中，教師需強化生物學科和其他學科的聯系。例如，在對《酶的特性》開展教學時，教師可根據化學學科包含的無機催化劑概念與特性開展教學。

（2）教學的內容設計需對知識意義的建構進行充分考慮。教學內容通常不是根據教材中的知識順序實施簡單的堆積，而是教師需根據學生的具體學習狀況，深度挖掘教材，對具有目的性與邏輯性的教學內容間設計。即生物知識的獲取需以知識為線索，并在原先知識的基礎上進行構建，因此，教師對教學內容進行設計時，需對知識意義的建構實施充分考慮。例如，對《基因指導蛋白質合成》開展教學時，因為本節課的知識較多，且無法有效理解，教師在具體設計時，需以“DNA分子的脫氧核糖核苷酸的排列順序→mRNA的核糖核苷酸的排列順序→氨基酸的排列順序→蛋白質結構和功能的特異性→生物的性狀”為主線，將具體教學內容以問題的設置進行串聯，從而使學生的學生效率得到顯著提高。

3.創設深度學習情境

深度學習通常注重以某種情境當中的知識遷移至新情境中對問題進行解決與學習。基于此，教師需通過創設與運用學習情境，使學生實現深度學習。

（1）以社會生活進行情境創設。通常而言，學生學習的主要目的就是對實際問題進行解決。而學生通過自身學習知識對現實生活中的復雜問題實施解決，則是學生實現深度學習的主要表現。日常生活中通常有很多和生物學科相關的常識或現象，這就為教師的情境創設提供了豐富的素材。現實生活當中的素材通常是學生熟知或者是親身經歷的，其不僅可以調動學生學習生物知識的興趣，而且還能使學生充分體會理論和實踐結合的魅力，以此使學生的學習心志得到有效提升。例如，在對“物質的跨膜運輸”開展教學時，教師則可提問：“菠菜在煮熟之后，為什么湯會變為綠色？”在對“免疫調節”教學時，則可提問：“人為什么需要打疫苗？”在對“細胞中的無機物與水”開展教學時，則可提問：“儲存谷物時，為什么要把谷物曬干？”等等。

（2）以突破學生的原先認知進行情境創設。對學生原先具備的知識與認知進行打破，也就是指生物教師通過創設相應的學習情境，促使學生原先的認知平衡情況失衡，并使學生面臨的新現象或者新問題和原先的認知之間產生矛盾。其主要具有：學生對某知識點原先的錯誤理解與具體現象之間的沖突;題目條件不一致、概念偷換等導致的結果差異而引起的沖突等。例如，“并非所有糖都為甜的”“免疫調節不只是以抗體進行完成的”等等。通過類似學習情境的創設，這不僅有利于學生積極主動的思考生物知識，而且還能突破自身的思維定式。

4.開展辯論式深度學習，培養學生的理性思維

在高中生物課堂教學中，教師在實現課堂深度學習的時候，不僅要發揮學生的主體地位，重視學生的基礎知識、基礎技能獲得，還要在此基礎上培養其理性思維。面對這一要求，教師在生物課堂的深度學習中，必須要充分借助課堂討論這一有效的學習方式，引導全班學生，或者小組中的學生，緊緊圍繞某一個觀點開展辯論、各抒己見、相互學習，開展知識辯論。在這一過程中，學生有效獲得了相關的知識信息，也充分發揮了學生的主體地位，促使學生積極主動參與到知識的深度學習中，并在學習的過程中，完成了學生理性思維的培養。例如，在“細胞的癌變”教學中，教師結合教學內容，就給學生創設了一個辯題“癌癥是否為不治之癥”的辯論。在此基礎上，教師將全班學生劃分為正反兩方，結合身邊的病例，對這一辯題開展辯論。并在此基礎上，總結與治療相關的方法，以及可能引起的副作用。并在此基礎上，圍繞“選擇健康的生活方式、討論健康的生活方式與癌癥的防治關系”，提出相關的建議。通過這一教學模式的應用，不僅實現了這一部分內容的教學目標，也促使學生在學習中，培養了學生的思維能力，并引導學生形成了正確的人生價值觀。

結束語

綜上所述，深度學習開展的主要目標就是培養學生具備的高階思維，促進學生有效學習，以更好的適用于社會發展與進步。深度學習過程的教學設計，其不僅有助于課堂效益的提升，而且還能使學生的核心素養與思維能力得到有效提高。將深度學習運用于高中生物的具體教學中，其不僅有助于學生應用于綜合分析生物知識，而且還能使學生通過生物知識解決相關問題的能力得到有效提升。

【注釋】

① 謝倩、李韶山. 例談基于深度學習典型機制的高中生物學教學[J]. 中學生物學，2019，35（08）：23-25.

② 曹冬林. 驅動深度學習發生的高中生物學教學探索[J]. 生物學教學，2019，44（01）：8-9.

（作者單位：甘肅省會寧縣第四中學）