核心素養視角下的高中生物深度學習探究

張愛燕

摘 要：在現今核心素養背景下，教育教學的主要目標應該是加強培養學生的綜合能力，教師不僅應該注重對學生的知識傳授，更應該注重在知識的形成過程中加強對學生能力的培養。其中高中生物作為高中教學體系中的重要組成部分，教師在實際教學期間，應該根據培養學生教學科目核心素養的要求，對生物學科核心素養內涵進行積極分析研討，優化創新教學模式和教學理念，注重學生生物學習興趣的有效激發，以及綜合能力的有效培養，進一步強化高中生物深度學習教學活動的有效開展。基于此，文中首先對核心素養視角下在高中生物教學中開展深度學習的內涵和重要作用進行了簡要分析，然后又詳細地闡述了有效開展深度學習的教學路徑，以供參考。

關鍵詞：核心素養視角；高中生物；深度學習

高中生物教學涉及的教學知識面較廣、教學內容較為繁雜，再加上高考教學壓力的影響，教師不但要幫助學生有效掌握高中三年的所有知識點，還需結合教學內容開展深入學習，引導學生學習和探究更多有深度、有難度的生物知識，促使學生思維的廣度得以有效拓展，以便在得到生物學科核心素養得以有效提升的前提下，還能夠更有效地應對高考。在此過程中，就需要高中生物教師做好積極引導，加強對學生學習興趣的培養，有效整合教學資源，為學生營造一個積極向上的教學氛圍，促使學生在此過程中形成有效解決實際問題的能力，實現學生知識應用能力和探究學習能力的同步發展。

一、核心素養視角下在高中生物學科中開展深度學習的內涵

經過高中生物的學習，學生應具備社會責任、科學探究、科學思維、生命觀念這四種能力，具備有效利用生物學方法、技能、知識解決各種問題所應具備的能力和品格，即生物學的核心素養。這幾個要素是有機統一、相輔相成的?？茖W思維與科學探究是生物學科教學的基本要求和宗旨，科學思維指引著科學探究的完成，科學探究的過程實現了科學思維的實踐價值；社會責任意識的產生依靠科學思維指引下的科學探究與生命觀念的積極踐行。綜合性可以說是高中生物核心素養的主要特征，其本質決定著其推進和驅動都離不開生物的深度學習。與其相對的淺層學習，則是被動地進行知識的記憶和接受，把各種知識的學習不經意地就分隔開了，使得學習浮于形式、流于表面，這些對于學生綜合能力的提升和對知識內容的深度理解是很不利的。深度學習就使這些問題得到了很好的解決。深度學習是指學生通過深層次進行的知識理解，并從多維度進行分析，實現學科素養的提升和高階思維的訓練。這一過程不但要將知識內化，還要開展高層次的繁雜思維，積極進行個人知識體系建設。深度學習應以專注思考為前提進行深度理解，不但要記憶與辨識知識，還需進行深化和遷移，最后再把知識轉化為解決復雜情境中問題的能力，是一種通過批判性學習和主動學習就能實現深度理解和參與的學習方法，能夠使課堂效率得到有效提升，并給學生學科素養的提升提供了有效途徑。

二、核心素養視角下在高中生物學科中開展深度學習的重要作用

（一）有助于提升教師專業素養

只有教師能深刻地對知識進行解讀才能更好地開展深度教學。教師只是熟悉書本中的知識是遠遠不夠的，應深度地掌握知識中蘊含的意義、情感、方法、本質等，更好地提高學生思維的廣度和深度。高中生物中很多知識都是微觀層面的，非常抽象，理解起來有著一定難度。不管使用哪種教學方法來幫助學生進行深度學習，使學生對生物知識里蘊含的社會責任、生命觀念能理解得更為深刻，都離不開教師的深度反思和反復鉆研。同時，對于教師專業素養的提高也是非常有利的，有利于教師更好地應對以后的教學。

（二）有助于有效落實生物學科核心素養

生物學科對生物學思維和邏輯注重的同時，也著重于創新精神和科學的研究方法、人與自然的關系以及哲學和人文社會的聯系。深度教學是以學生作為主體，提倡進行多元化教學情境的創設，更好地幫助學生進行深度理解和體驗，激發其對于生物學習的興趣以及探究欲望。通過豐富多彩的教學活動，使學生充分運用所學內容將情境里的復雜問題更好地進行解決，并使其更具社會責任感，使生物學科核心素養得以更好地落實下去。

（三）有助于學生未來更高層次的發展

在高中生物教學中，通過對知識的處理，使學生能夠在處事方式、思想境界、情感體驗、認識方式等方面產生實質性的改變。在深度教學中進一步強調發展和反思。在深度教學中，教師應基于學生的生活體驗，在探究和主動參與的前提下，幫學生對動態發展更好地掌握，養成自主的知識建構能力，充分理解知識中蘊含的意義，并持續不斷進行反思，看待事物時使用發展的目光，養成正確的生命觀、價值觀[1]。

三、核心素養視角下在高中生物學科中開展深度學習的有效路徑

（一）借助思維導圖教學法幫助學生構建系統化的生物知識體系

由于高中生物教學內容涉及的知識面分布比較廣泛且知識點較為分散，為了幫助學生有效梳理各部分生物教學知識點間存在哪些關聯性，幫助學生構建更加完整、系統的生物知識框架，進一步提升其學習能力和水平，教師可以借助思維導圖的方式來有效梳理學科知識間存在哪些關聯性。把思維導圖有效應用于教學復習階段、課堂教學過程中以及課前預習階段，這樣不僅能夠幫助學生有效掌握一種更具發散性、系統性、邏輯性的科學思維方式，還能夠讓學生在有效梳理和整合教學知識點的同時，實現查缺補漏的教學目標。除此之外，通過思維導圖的有效構建，不僅可以增強學生學習的成就感，并且對于有效開展深度學習能夠發揮積極的促進作用。更加直觀地將各部分知識點間的脈絡有效整合出來，使學生可以更深層次地思考生物理論知識。在學生的生物知識網絡得以有效形成的過程中，其邏輯思維能力將得到有效鍛煉。

例如，在進行高一生物必修1《細胞膜的結構與功能》這節內容的學習時，教師在教學時就不妨以生命觀念中的“結構與功能相適應”為根本進行思維導圖的設計。學生通過對流動鑲嵌模型的學習，進行細胞膜結構的構建，發現細胞膜的功能特點與結構特點。因功能是由結構決定的，細胞膜的結構對其實際的功能有著決定性作用，由此讓學生對細胞生命系統中細胞膜的重要意義有更深刻的認識。這節課中思維導圖模式的運用，使得結構和功能間更具系統性與邏輯性，可以幫助學生對這個重要知識點的理解、掌握更為深刻，從更深層面擺脫原有知識的束縛，使得學生能更好地應用“結構與功能相適應”這一生物學核心素養，更好地對生命現象進行解釋，對生命活動進行闡釋、認知，有效培養學生的生命核心素養。

（二）轉變生物實驗教學理念，培養學生自主探究能力

在現今信息化時代背景下，使學生獲取知識的途徑和渠道變得越來越豐富，可是課堂教學在培養學生學科素養以及學習能力方面所發揮的重要性和價值是不容忽視的。怎樣促使課堂教學更具針對性和有效性、提供給深度學習教學活動一個更高效的教學途徑是教師們需要重點考慮的問題。受應試教育的長期影響，以往大多數教師在實際教學過程中都是根據考試需求來完成教學活動的設計，所以就呈現出考什么就教什么的教學現狀，并且這種觀念已是根深蒂固地植入教師的思想之中。然而，伴隨著教學改革的逐步推進，為了滿足實際教學所需，作為教學引導者的教師，應該學會在實踐教學中進行創新，在確保學生學科核心素養得以有效培養的前提下，對教學模式和教學理念進行積極革新，確保深度教學能夠高效開展。首先，高中生物教師應該有計劃地學習和掌握學科核心素養、新教材、新高考對于高中生物學科教學理論的相關要求，進一步對深度學習的現實意義和理論意義進行明確，在對高中生物深度學習內涵進行進一步探究的基礎上，對高中生物學科深度教學的重難點知識進行深入了解，結合學生的實際學習情況，探究出一套能夠與高中生物深度學習相順應的有效模式。其次，結合學科核心素養教學目標的實際要求，對生物教學知識點學習的廣度和深度進行拓展。需要注意的是，在開展深度教學期間，教師應該發揮自身在教育過程中的主導地位，有效凸顯學生在教學過程中的主體地位，讓學生在體驗和參與生物知識形成的過程中，使學生的生物學習興趣、學習欲望、學習自信心得以有效培養和激發，進一步提升學生的自主探究學習能力。其中實驗教學作為其中的重要組成部分，提供給了學生積極參與實踐學習的空間，教師應該借助生物實驗教學的有利優勢，提供給學生深度學習的便捷條件[2]。

例如，在進行高一生物必修1“細胞的能力供應和利用”中“影響酶活性的條件”這一實驗的教學時，如果教師在對這部分內容進行講解時只是結合教材內容對“每種酶適宜的pH值和溫度之間的關系”進行理論知識的敘述，那么學生就沒辦法更好地深入理解pH和溫度是怎樣對酶產生影響的，這時就需教師指引學生進行實驗。教師可以先進行情境創設：“有一塊白色的布，在上面灑上墨汁，然后讓學生思考怎樣才能把墨水最快除去，有的同學會說利用肥皂水，也有的會說使用溫熱的肥皂水會有更好的效果?！边@個結論正不正確呢？之后就可以讓學生以小組的形式開展實驗，將五名同學分成一組，自由進行實驗器材與實驗材料的選擇，每5攝氏度進行一個溫度點的設置，并且把pH酸堿度也根據每0.5進行一個值的設置。在兩組pH梯度值與溫度梯度值下對溫度與pH對酶活性的影響進行探究，通過對淀粉溶液氣泡數量、顏色變化的觀察對酶促反應的速度進行觀察，并將函數變化的曲線圖作出。最后，指引學生得出結論，溫度的升高會使酶活性上升，不過存在著某個最適值，一旦超過這個溫度值，隨著溫度的降低酶促反應的能力將會逐步喪失，pH對于酶促反應速率的影響同樣可以如此進行深入理解。通過這種實驗設計的輔導教學，能使學生對pH和溫度對酶活性的影響有更深刻的理解，對學生的探究能力與思維能力進行充分培養。

（三）借助生活化教學法，培養學生的知識應用能力

應試教育的導向對學生的學習情緒、學習方式同樣會產生影響，為了能夠更好地應對考試，大多數學生在有限的課堂教學時間內，依舊采取死記硬背考試知識點的方式進行知識的記憶，缺乏對知識的探究興趣和深度理解的動力。同時所學知識也較為零散，缺乏系統性。另外，學生對于自主處理和篩選碎片化知識信息缺乏積極性，導致無法有效訓練自身的知識結構能力，對有效實現深度學習的教學目標產生了一定的阻礙。若想確保有效開展高中生物的深度學習活動，教師不但要對深度學習的意義和內涵掌握透徹，還需要凸顯學生在教學中的主體地位，將學生對于生物課程的學習主觀能動性有效激發出來，并以此來實現深度學習目標。由于高中生物學科涉及的知識點邏輯性相對較強，且較為抽象難懂，知識間存在較為繁雜的關聯，對學生學習的積極性造成了一定的沖擊。所以，在實際教學期間，教師應該結合學生的實際學習情況和教學內容，深入挖掘教材內容，開展循序漸進的引導。其中不難看出，高中生物教材中諸多知識點和日常生活存在密不可分的聯系，教師可以以此為基礎開展生活化教學，通過有效挖掘日常生活和生物教學的契合點，積極搭建實際生活與生物教材知識間存在的連接渠道。根據學生的實際生活經驗，對學習材料進行加工和分析，提供給學生一個形式多樣、真實熟悉的生活化學習情境，提升教學內容的現實化含義，引導學生對知識進行深入理解，學會對生物知識進行靈活應用，確保能夠合理判斷和解釋生活中的實際問題，培養學生發現問題、提出問題、探究問題、解決問題的能力，以及批判性思維和創造性思維能力等高階思維能力等有效提升，為實現深度學習奠定基礎[3]。

例如，在進行高一必修1“細胞的物質輸入和輸出”這部分內容的教學時，教師可以為學生構建一個生活化的教學情境。如教師可以和學生說：大家都知道在水果運輸和貯藏期間通常都會有大量壞水果，那么大家知道是什么原因導致水果腐爛的嗎？是否可以提供給果農們更具合理化的建議呢？借助生活化的問題導入，讓學生學會運用自己所學的生物學科中有關細胞呼吸的知識來解決果蔬保鮮問題，此時部分同學可能會提出，也許是因為細胞呼吸致使水果壞掉。然后再讓學生進行深入討論和思考：那么你們知道影響細胞呼吸都有哪些因素呢？通過學生的相關討論得出，溫度、氧氣濃度、水都能夠對細胞呼吸產生影響。其中在有氧呼吸中有水分的參與，可能適當地降低水分，可是不可以沒有水分，否則果實在蒸騰作用下會喪失自身存在的水分導致果實萎蔫；有氧呼吸中有氧氣的參與，降低氧氣濃度就能達到抑制細胞有氧呼吸的效果，但是也不可以沒氧氣供應，因為細胞會在無氧條件下實施產酒精式的無氧呼吸，非常容易出現壞果；在有氧呼吸中溫度的作用，因為許多酶參與到了細胞呼吸，溫度低的情況下，低溫酶活性就會下降，減弱了細胞呼吸的作用。綜上所述，就可以建議果農們在濕度適中、低氧、低溫環境下運輸和貯藏水果，因為這樣具有較為良好的防腐效果。借助生活化教學情境的引入，有效激發學生將所學的生物學知識進行靈活應用的能力，使其能夠充分地認識到日常生活和生物學科間存在的緊密聯系，促使學生的深度學習目標實現，學科素養得以有效提升。

（四）設計具有挑戰性的教學目標，有效培養學生的思維能力

理解、記憶、運用、分析、創造以及評價是生物學習中處于不同層次的目標要求，其中的高階思維認知活動有運用、分析、創造以及評價。在以往的高中生物學習中，教師進行教學目標的制定時，通常只關注學生理解和記憶有關生物知識的情況，而經常忽視引導學生去進行深入學習，在生物學科核心素養的影響下，生物教師應結合學生已經掌握的經驗與知識，進行更有益于學生理解與記憶知識內容，又可以促使學生高階思維有效發展的教學目標的制定，促使學生思維能力得以有效激發[4]。

例如，在進行高一生物必修2《DNA是主要的遺傳物質》這節內容的教學時，以往的教學目標多為：識記蛋白質和DNA都為生物大分子；對DNA的分子構成進行探索、學會實驗的設計等。這些在設計教學目標時，只是停留在最初對知識內容的理解和記憶的水平，沒有涉及對生物知識的深度探究和學習。實際上，這節內容就蘊含著大量非常豐富的實例和資源可供學習探究。實驗證明和分析了DNA是最為主要的遺傳物質，其中既有科學家探尋真理的思維方式，還蘊含著很多實驗的假設與其驗證，這些對于學生生物學科思維的培養都是非常有幫助的，豐富的教學實例和教學資源對于學生深度探究和學習幫助同樣是非常大的。所以，教師可以設定本節課的教學目標為：通過對同位素標記法的探究，進行細菌被噬菌體侵染的實驗，使學生歸納問題的能力得到顯著提升；通過對“肺炎雙球菌的轉化實驗”的學習探究，使學生觀察能力和思維能力得到有效提升。通過設計這些更有挑戰性的教學目標，可以推動學生深度學習的目標得以更好地實現。

（五）借助論證互動模式提升學生的辨析知識能力

為確?？梢杂行ч_展深度學習，還可以借助成果論證互動式教學模式來開展教學，其和探究式策略存在一定的差異性，其中論證主要是借助一些或一個真實性的思維過程和真實的命題為基礎所開展的教學活動。論證包含論證方式、論據、論題三大要素，借助論證式教學方法能夠推進學生實施深度學習，借助學生相互間的溝通交流，把相關生物學概念有效闡明出來。概念指的是邏輯學層面，但命題則闡述的是兩事物間存在的聯系，借助論證能有效結合命題和概念，通過生生互動、師生互動等多樣化的互動環節，使生物教學更具趣味性。這種方式能夠有效消除傳統“一言堂”式的教學弊端，能夠將學生在教學中的主體地位有效地體現出來。論證互動式教學模式，在幫助學生有效強化理解生物概念的同時，還可以進一步培養和鍛煉學生的語言表達能力，推進學生更有效地實現生物知識的外延和內化，構建一個輕松愉悅的課堂，對于教學質量的有效提升也非常有幫助。

例如，在進行高三生物選擇性必修3《轉基因產品的安全性》這節內容的教學時，教師可以在課程開始之前收集一些和轉基因技術安全性有關的資料報道。這些資料不僅要有正面報道，還應有相應的反面資料，在教學時教師不應把個人傾向帶到教學中，而是應盡量確保公平公正。教師可以讓學生以小組為單位對這些由教師找尋到的報道資料進行歸納分類，并把組內的意見進行統一，之后再選出代表進行發言，對本組觀點進行闡述，并且和其他小組開展互動交流，在交流時教師可以給予相應的問題：其一，從結構層面學生要著重于論證最合理的論述；其二，在對話層面上學生應更注重個體間的互動，注重教學知識的研討過程。同時讓學生在互動討論的同時論證相應的問題。教學中這種論證互動模式的運用不但使學生獲得了對深度學習成果進行展示的平臺和機會，也使其科學思維的發展得到了很好的促進。同時，教師還可以結合學生在課堂上的表現合理進行評價和反饋，一旦學生的思維和科學的選擇不符，就需要及時將錯誤思維進行糾正。如果其思維和科學原則相符，就需要對其進行強化，可以說這種論證互動的教學模式，使學生變得更為主動積極，同時，也有助于學生更加自主地進行深度學習[5]。

結束語

為了使核心素養下的高中生物深度學習的教學課堂更具有效性，教師可以通過思維導圖教學法來幫助學生構建系統化的生物知識體系，轉變生物實驗教學理念來培養學生自主探究能力，借助生活化教學法來培養學生的知識應用能力，設計具有挑戰性的教學目標來有效培養學生的思維能力，借助論證互動模式來提升學生的辨析知識能力等有效路徑，促使學生生物學科核心素養得以顯著提升。

參考文獻

[1]成茵茵，曾嘉敏，柯德森.核心素養視角下的高中生物學深度學習策略：以“種群數量的變化”的教學為例[J].中學教學參考，2021（17）：85-86.

[2]樊熒熒.基于學科核心素養的高中生物深度教學策略探討[J].中學生物學，2021，37（10）：13-14，17.

[3]魏慶政.基于核心素養下的高中生物深度學習探究[J].中學生數理化（學習研究），2022（2）：93-94.

[4]蔡文.基于落實發展高中生生物核心素養的深度學習：以“探究影響酶促反應速率的因素”實驗教學為例[J].實驗教學與儀器，2021，38（Z1）：36-38.

[5]胡倩，巴雅爾塔，楊松林.“深度學習”視域下高中生物教學策略分析：以“基因突變”相關內容為例[J].中學教學參考，2022（29）：86-89.