“深度學習”指引下的問題驅動式教學實踐與反思
——以“伴性遺傳”為例

（陜西省漢中市洋縣中學 陜西漢中 723300）

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中明確提出：“高中生物教學要著眼于學生適應未來社會發展和個人生活的需要，從生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等方面發展學生的學科核心素養，充分體現課程的學科特點和育人價值”。深度學習是落實核心素養的必經之路。美國學者馬頓和賽利約認為“深度學習”是不同于淺層學習的高階思維活動，主張學生是學習的中心，教師更多的是為學生搭建“知識支架”，引導學生在前認知的基礎上構建新知識，主動學習和解決真實情景下的問題。

1 深度學習與淺層學習的比較

20世紀50年代美國心理學家布魯姆等人，將教學活動所要實現的整體目標分為認知、情感、心理活動等三大領域，并從實現各個領域的最終目標出發，確定了認知領域的目標，分為識記、理解、運用、分析、綜合和評價6個層次。前兩個層次屬于面向低級認知技能的低階思維活動。后四個層次屬于面向高級認知技能的高階思維活動。深度學習與淺層學習的區別主要體現在以下幾個方面，見表1。

從表1中可以看出，深度學習是學生從自身需求和個體長遠發展出發，在對知識認識、理解和批判的基礎上，將本身已經具備的知識和面臨問題進行有機聯系和構建，實現對已有知識在新的問題情境下的遷移應用，然后解決新的問題。淺層學習強調學生被動的接收知識，大部分建立在學生的機械記憶，缺乏體驗和思考，所學的知識存在周期短，容易忘記，更缺乏已有知識在新的知識情景下的加工應用。顯然，深度學習才是有效提升學生生物學學科核心素養的學習方式。

表1 深度學習與淺層學習的比較

2 深度學習流程及策略

2.1 深度學習流程

實現深度學習，教師要設置學生容易理解且真實的問題情景，使學生在感受問題的過程中，梳理自己具備的，與解決問題有關的知識、能力和情感基礎。接著，將待解決的問題整合歸納，重新分解問題，設立解決問題的小目標；了解學習的途徑，解決問題的方法，整合素材資源；最后進行知識遷移，總結反思，形成自己的深度理解。具體流程如圖1所示。

2.2 深度學習模式

實現深度學習，教師必須明確學生的當前的學習現狀，才能明確怎么去教的問題。因此，教師首先應基于學生立場，了解學生目前的知識能力基礎；確立高階的學習目標，通過創設真實的學習情境，引導學生對所學內容進行有機的整合；最終，促進學生遷移應用知識，從而實現深度學習效果。

“問題驅動”教學模式是基于現實情境，以學生為中心的教學方式，通過問題驅動，引導學生探究、思考、討論，注重培養學生知識的生成性，不光使學生知道是什么了，更讓學生能在探究討論中了解為什么，并通過問題梯度的層層遞進，促進學生自主構建知識。因此，問題驅動教學模式是實現深度學習的有效途徑。教師可根據高中生物學內容特點，結合深度學習的目標要求，制定具有可操作性的問題驅動教學模式，具體流程如圖2所示。

3 “深度學習”教學實踐案例

下面以高中生物人教版必修2中的“伴性遺傳”為例，談如何結合問題驅動教學模式引導學生進行深度學習。

3.1 情景的“深度”導入，建立思維基點

新課程倡導探究性學習，探究是以問題為驅動的，問題的發現與問題的解決應貫穿于探究的全過程。教師有效設計學生可以勝任與完成的問題是進行問題教學的關鍵。生物學教學過程中，教學情境的創設要從關注作為導入環節的情景設計轉變為作為問題解決型學習任務的真實情景轉變。這就要求教師在教學中要創設貼合實際、真實具體的問題情境或現象，提供有思維聯系和思維遞進梯度的問題串，一步步引導學生進入課堂的思維氛圍，為問題的進一步深入探究，思維的進一步驅動升華提供思維基點，引導學生進入深度學習的氛圍。

案例：在“伴性遺傳”教學的導課中，教師可展示男、女的性染色體核型分析圖，設問：男、女的性染色體有什么差異？這些差異說明性別區別可能與哪條染色體有關呢？教師再展示紅綠色盲在男女性中發病率調查的餅狀圖，并說明紅綠色盲基因在X染色體上，設問：為什么紅綠色盲在男女當中發病率不同呢？以一系列梯度性問題的形式為本課更深層次問題的探究提供思維基點，讓學生在理解生物學概念的基礎上通過概括歸納、創造性的科學思維，并引出本課教學目標和教學內容。

3.2 教材的“深度”整合，尋找探究方法

“建構主義學習理論”主張要把當前學習內容所反映的事物盡量和自己已經知道的事物相聯系，并對這種聯系加以認真的思考。教學中提倡學生探究，僅僅促進學生探究思維的和習慣的形成還不夠。教師應該從關注探究轉變為關注探究與實踐。引導學生利用已有的知識、概念、理論、觀點等對新的知識情景進行解釋歸納，更應該在教學中利用具體的生活實例，促進學生探究能力的形成。教學中，教師可以利用教材中的圖片、資料分析等情景，針對性地設計問題，引導學生分析問題，構建探究問題的有效方法，更好地組織學生進行有效的探究，為進一步實現深度學習提供方法。

案例：“伴性遺傳”教學中，引導學生自學教材第35頁表2-1“人的正常色覺和紅綠色盲的基因型”以及圖2-12、圖2-13兩個不同的“婚配的遺傳圖解”，然后要求學生完成以下問題：①人類關于紅綠色盲的基因型和表現型有哪些？②用基因型形式寫出針對此疾病所有的婚配方式。③觀察圖2-12、圖2-13，分析兩種不同婚配方式，紅綠色盲發病率在男女后代中大小各多少？學生通過對紅綠色盲基因型和表現型的書寫及結論分析，培養自主學習、獲取信息和分析問題的能力。

3.3 同伴的“深度”合作，共同解決問題

合作探究就是指在教學中運用一定教學程序與方法進行小組成員的共同學習，通過合作性人際關系促進學生達到認知、情感和社會性的全面發展。教學中以問題為基礎，基于學習任務開展合作學習有助于學生合作目標明確和學會共處。在小組合作中，組員分享同伴的觀點，體驗同伴的奉獻，經歷觀點的碰撞，在交流、討論、爭執、妥協和接受的循環中實現合作共贏，并促進理性思維的形成，為深度學習提供“合力”。

案例：“伴性遺傳”教學中，教師引導學生分小組，仿照第35頁的圖2-12、圖2-13，寫出其余4種針對紅綠色盲的婚配方式的遺傳圖解，計算每組男女發病率大小，設問：①綜合6種婚配方式后代發病率情況，你可以得出什么結論？②根據數學的概率論知識，是否能從基因型角度分析所得結論的原因？這樣，在前一環節學生所獲得的知識和能力的基礎上，學生通過討論，以問題的解決的形式進一步培養協作能力，培養問題意識和科學思維。

3.4 思維的“深度”沖突，實現遷移評價

概念學習理論認為：在新的情境中，學生會產生激烈的思維碰撞，激發認知沖突，從而產生對原概念的不滿狀態。教師可借機采取措施，進行概念重新解釋或概念重建，實現前科學概念向科學概念的有效轉變。在問題引導下，教師圍繞重要概念展開一系列思維活動，如解釋、尋找證據和實例、綜合、類推等，引導學生嘗試解決現實生活中生物學問題的擔當和能力，培養學生的社會責任感。

案例：“伴性遺傳”教學中，教師設計更具體的例題，讓學生模仿對伴X隱性遺傳病的分析所總結的方法，以問題激發學生思維，舉一反三來分析伴X顯性遺傳病的遺傳特點。

例題：以下是某種伴X染色體遺傳病的家系圖，據圖3判斷該病的遺傳特點。

教師給出以下任務：①根據Ⅰ代和Ⅱ代部分個體的患病情況分析致病基因是否是隱性基因？②如果有個男性患了該病，請推測其親代和子代的患病情況。③根據該病的遺傳特點，判斷患者中男性和女性的比例？在問題的引導下，學生依據已有知識和技能，進一步跨越知識界限，實現類似問題的解決探究，并做出理性的解釋和判斷。

4 “深度學習”指引下的教學反思

“深度學習”指引下的問題驅動教學模式主張教師在教學中，要對學生進行指向性的引導，以問題為核心規劃學習內容，在一系列梯度問題的驅動下，讓學生通過自主學習和合作探究等方式，圍繞問題尋求解決方案，不斷設置知識和思維基點，引導學生自主構建知識體系，解決生活實際問題。學生在每一次由“現象”到“知識”再到“能力”的過程中，實現對知識的“深度學習”，在知識的不斷構建，技能的不斷獲取、能力的不斷內化中不斷達成“核心素養”的培養。