高中生物教學中的深度學習研究

林葉琦

摘 要：對于高中生物不僅是單純的教授知識，還要引導學生面對生物課堂學習過程中受到的挑戰(zhàn)、積極參與對話和協作，探索這類教學實踐及其對深度學習的潛力。因此，教學課堂互動在整個課堂實踐中是驅動學生深入學習探索的重要途徑，通過教學課堂互動可以加深學生對生物內容理解和認知反思。

關鍵詞：高中生物深度學習;互動教學

引言：近二十年來世界各地都在關注學生在新時代工作生活中所需要的技能和知識。快速發(fā)展的技術減少了對個人日常技能的需求，卻對創(chuàng)新和協作能力提出了更高要求。在教育領域，教師面臨的挑戰(zhàn)是促進學生發(fā)展這種復合能力，為他們的未來做準備。目前很多政策和課程正在滿足這一需求，即重點是促進學生的深度學習，強調學生在如何、何時以及為何應用知識適應新情況并解決新問題。表面學習和深度學習之間的區(qū)別在教育研究中并不新鮮，然而，對深度學習的理解在教學原則、學習過程和結果方面存在差異。

國家研究委員會（NRC）將更深層次的學習定義為一種過程，通過發(fā)展認知能力、人際關系能力和個人內在能力，個人有能力將在一種情況下學到的東西應用到新的情況（即遷移）。根據這一定義，深度學習發(fā)生在人類能力的一個廣泛重疊的領域認知、內部人格和人際關系。這些能力代表了深度學習的基本屬性和目標。他們準備將學生培養(yǎng)成為創(chuàng)造性的，合作的問題解決者，并在整個人生中保持學習。

一、提升高中生物教學深度學習方法

（一）注重教學全過程的銜接連貫性與整體化

高中生物課本內容分散復雜，許多學生望而卻步，主要是因為：第一，學生將初中的生物學習方法帶入到高中學習中，認為生物課程學習以背誦為主：第二，應試教育使得學生忘記了在學習中尋找快樂，只浮于表層內容，失去了足夠的探索精神和深度學習精神。然而高中生物的知識點中是相互聯系的。以該課題研究中的案例分析為主要代表的幾個實踐教學課例，在《植物生長素的發(fā)現》的前一節(jié)課程是《動物和人體生命動物和人體生命活動的調節(jié)》，此課程有利于對教學內容的進行深入分析學習，相互之間既有區(qū)別也有聯系。而本次案例又為下一節(jié)《生長素的生理作用》的教學打下了基礎，所以其具有承上啟下的作用。學生在高中生物教育的課程中如果能夠真正做到將知識點深度學習作為一個基本前提，就是將這些分散而不亂的知識點組合起來構成一個新的知識網絡。只有通過使用不同的指導和方法的教學支持，激活學生腦中對于不同知識點及其相關性的串聯，才能從中進行更深入的思考。另外，在同一節(jié)課中，也要注重不同事例和問題的連貫性。例如，在講述完達爾文、詹森、拜爾一系列實驗結果后，需要讓學生思考并能得出相應結論。內容知識在塑造人們對新情況的理解方面起著重要作用。因此，重要的是激活學生先前的知識內容并建立體系，以確保學生從中獲得更深的理解。例如，本次案例中，筆者在對知識點的詳細講述中，從一些學生較為熟悉的現象角度作為其切入點，并在案例中給予了總結與提升，這樣使學生便于接受新知識。

因此，教師通過識別本質概念，將概念與學生的經驗和背景知識聯系起來，并根據不同的上下文分析不同的含義，來指導學生對該部分的知識、內容的理解。解決和促進學生應用知識，并支持新的學習以及幫助學生準備未來的學習。通過激活特定領域的知識并理解如何應用這些知識，教師為學生提供了一個讓學生探索和構建新知識的共同平臺，促進他們對內容的理解，并開展反思對話。

（二）通討課堂互動進行深度學習的教學

高中生物課程的教學需要緊密結合互動式的教學，在該類模式下，能夠幫助教師尋找到對學生有效地教學方式。簡易互動與多維度互動都是進行課堂上的互動與教學。簡單的互動也可以叫作單項互動，指的是由于一方向對手發(fā)出了交流的信息，另外一方則給予了反饋的信息而進行互動的過程;多維度互動是指無論從交換信息地接收到發(fā)出主體，或者是反映信息的各個互動方和相關人之間的互動次數均呈現其多樣化。多維度互動式的教學更多地強調了從教學方式上轉向了傳統的說教方法，以學生進行自主討論、探索研究等活動作為其學習的主要手段。多維度的互動可以有效地增強學生的自我主觀能動性，并且可以從根本上使學生充分地發(fā)揮其主體功能，從而將學生的內在學習潛能得到釋放。由此可見，我們要在這個課堂中多運用一些關于多維度互動的方法。

傳統的教學方式是以課堂為中心的一個單項內容進行傳遞，在當下已不能完全滿足我國高中生物專業(yè)課程教學改革的大背景。在此背景下，應該重視學生的主體作用，在課堂教學的過程中要以小組為主，引導小組學生積極地自主收集資料，通過小組學生自主集體討論的形式，尋找一種解決實際問題更加有效地方法，同時，幫助促進了學生的語言表達技巧的提升。教師應該要更善于運用互動式教學的手段和方法去給予學生的自我學習，帶來一些具有創(chuàng)造性的教學特征和要素。

筆者認為，課堂互動是整班教學實踐中探究教與學的動力。因此在本案例中，筆者設計了很多問題與學生進行互動：為什么植物可以向光生長？植物是靠哪部分感受光的？伸出窗外有什么好處？為什么會這樣呢？實驗過程中，自變量是什么？我們可以得出哪些結論？在尖端上可以直接感受到光線的刺激，而為什么彎曲生長的部分會在尖端下部？詹森在這次實驗中能夠得出一個怎樣的結論？詹森在這次試驗中選取了哪些材料來證明“刺激”是否會被向下傳達？可以提出什么假設？伸長背光區(qū)的兩側背光層表面比向兩側反射的背光面還要生長得快，為什么呢？拜爾的實驗為什么選擇黑暗的環(huán)境？

在深度學習過程中應強調人際關系的重要性，教師和學生在課堂內通過相互的、循環(huán)的互動相互影響。實時互動展現了師生關系在理解教學中的強大作用。筆者發(fā)現，對于案例中的重難點，如生長素發(fā)現的實驗內容，胚芽鞘向光性發(fā)育的主要原因之一就是由于生長激素分配不均勻所致。其中可以被感受到光的地方為胚芽鞘尖端。指向光彎曲處的部件為尖端以下。生長素的功能和作用主要在于促進體內細胞的延展和生長，注意到非常多的是細胞發(fā)育和分裂。在數學課堂上要給定一些讓學生小組探究討論的時間，培養(yǎng)他們進行分析、總結的能力。學生積極參與與他們的同齡人的合作被認為對個人認知發(fā)展十分重要，可以促進共同積極地構建知識體系。

筆者在課堂中發(fā)現，當教師促進一個積極和支持性的學習環(huán)境時，學生參與學習活動的興趣和意愿增加。Pellegrino和Hilton闡述了如何通過教學實踐來支持深度學習，從而創(chuàng)建一個積極的學習區(qū)域，在這個區(qū)域中，學生可以獲得內容知識，也可以發(fā)展個人能力。研究表明，高水平的教學支持與更多的積極和較少的消極師生互動、更多的課堂參與度有關。教育對話的質量與學生在生物方面的學業(yè)成績也存在正相關關系。

（三）支持元認知反映，實現多維度互動。

筆者通過在課堂中激發(fā)學生對自己認識過程的分析，使學生在促進推動下進行深度學習，激活學生對學習過程的意識。在本次實驗的案例中，筆者在一位學生對于“拜爾的實驗為什么選擇黑暗的環(huán)境？”問題的回答“黑暗是排除單側光對實驗結果的干擾”中繼續(xù)進行了深入的追問，“是如何得出這樣的結論？”這意味著與學生互動的過程會讓學生對學習的思考和問題更深入。以培養(yǎng)學生在接下來的教育學習活動中嚴謹的思考習慣。通過增加這些追問的問題，推動學生去反思他們知道什么，他們需要知道什么，以及解決和適應問題所需的過程。

無論是與學生的單向互動還是多維度的互動，都離不開我們的學生對于生物科學中現有的問題進行提出。有了一個具有意義的問題，學生就可以圍繞該學習問題展開進行深入的研討、分析，從而通過不斷地探索和互動找到更多問題的表現特征，通過借助以往學習的知識點以及查閱資料的方式進行實踐探索等有效地途徑，將這些問題順利解決。例如，在教師講解“減數分裂”這門課時，教師們就可以向其他學生發(fā)起疑惑：細胞增殖的途徑是？那么，學生們就可以首先聯想到曾經我們所學過的無絲分裂和有絲分裂，并在此基礎上尋求找到關于細胞增殖相關問題的正確答案。但是現在的學生掌握了現有的知識還遠遠不能夠解決這個問題。因此，教師在實踐中就需要援引出有絲分裂與無絲分裂之間的概念。學生對于該問題的深入認識和理解仍然需要進一步的研究推進，教師從周期生殖細胞有絲分裂的周期特征特點出發(fā)，提出了以下問題：“如果說假若有性的周期生殖細胞群的分裂仍然是通過有絲分裂的一種方式發(fā)展來繼續(xù)進行，那么這個沒有周期的，就是生物體下最后幾個一代的細胞分子有性生殖細胞內部的有性生殖染色體群的周期數目又將如何才能繼續(xù)一直保持呢？它具有什么樣的分子生殖細胞周期結構變化和其周期發(fā)展的基本特點？”在教學課堂上由教師的主動引導、學生主動參與求學式、師生互動的課堂教學中，學生的思路立刻被打開，他們對問題的整體思考會不斷深化。

二、結論

在教學過程中，通過整體課程設計注重教學過程的連貫性和整體性，加強教師與學生的課堂互動、推動學生在課程中積極參與討論，激發(fā)學生主動思考，強化元認知反映，都有助于促進學生深度學習。實施深度學習，確保其順利進行需要一定的基礎條件。強化教學設計、互動教學、激發(fā)學習主動性就是最基礎的而高效的方式。其中互動教學尤為重要，這一概念的出發(fā)點就是為師生互動交流提供方式，并在此基礎上進一步地提升對話的質量。通過這種師生對話關系的建立，從根本上充分調動了學生自身的學習主動性。我國高中生物類課程教學改革的工作還在持續(xù)并深入推進，互動教學將有效彌補傳統課堂在互動教學中的單向灌輸和失敗的不足，因此我們的教師應該要不斷增強對于互動課堂的教學設計及其組織執(zhí)行能力，給廣大學生的綜合素質提升創(chuàng)設更好地環(huán)境。高中生物課堂教師在設計時應當正視自己在原有的生物課堂教學中可能出現的各種存在問題，通過豐富高中生物課堂的教學內容、增進高中生物課堂的實驗性教學、增加對老師進行培訓的力度等手段來提高高中生物課堂的教學效率和課堂的教學效果，這些都有助于提升高中生的生物知識層次與促進高中生物課堂的教育事業(yè)共同進步。生物學科的課堂教學作為我國高中教學課堂教學的一個重要組成部分，它不但能夠使得學生在課堂上掌握基本的生物學知識和技術，而且還能夠使得學生更好地適應新的時代條件下對于學生的生物素養(yǎng)。因此，高中生物課堂教師中盡可能地努力改變我們傳統的課堂教學理論觀念，積極地學習科學的課堂教學理論和方法，構建一個科學的課堂教學實踐框架。

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