“雙減”背景下促進學生深度學習的實踐研究
——以“制作一臺腎透析儀”為例

北京市三帆中學 何夢潔 董素君

深度學習是指學生通過參與指向生物學學科思維發展和解決真實問題的學習活動，從生命系統的結構、生命系統穩態與平衡的內在機制、生命延續等角度認識生命的本質，形成“證據—推理—邏輯”的科學思維方式，使其能夠科學地進行個人和社會決策，解決真實情境中的復雜生物學問題，逐漸發展實踐能力和創新能力，并最終發展生物學學科核心素養。

如果深入解讀其內涵，首先深度學習強調必須要有學生的主動參與，而不是只有教師的教；必須要強調學生的主體性。其次，學生參加的學習活動是具有指向性的，一種指向生物學學科思維發展，比如說學生利用假說演繹的思想看待問題，再或者用進化的角度看問題；另一種指向解決現實生活中的真實問題，比如如何制作一臺腎透析儀。學生參加學習活動的目的是什么呢？可以從兩方面闡述：一方面讓學生能夠從各個角度認識生命的本質；另一方面，讓學生能形成科學思維方式，可以幫助他在之后的生活中進行決策，幫助他最終解決真實情境中的復雜生物學問題。

深度學習的內涵在2022年4月21日新頒布的最新版的義務教育生物學課程標準中有所體現。該版標準較往年的標準主要體現了以下三點最顯著的變化：（1）明確培養目標，具體化、細化課程應該著力培養的核心素養。（2）優化課程內容結構，研制學業質量標準，加強學段銜接。（3）促進教學方式變革，注重培養解決實際問題的能力。從這些變化中我們可以看出，新課標高度關注學生學習過程中的實踐經歷，強調學生的學習過程是主動參與的過程，需要教師在教學設計時選擇恰當的真實情境，設計學習任務，讓學生通過實驗、探究類學習活動等加深對生物學概念的理解，提升應用知識的能力，從過去的“坐而論道”到今天的“做中學、用中學、創中學”。新課標還優化了課程內容，新增了“生物學與社會·跨學科實踐”主題。跨學科主題活動加強了學科間的相互關聯，帶動課程綜合化實施，進一步強化了實踐要求。

新課標中體現的內容的結構化、教學的情境化、學習的活動化都是深度學習的特點，這些特點也將成為義務教育的新趨勢，無論是在課堂實施還是在考試考題中都會有所體現。深度學習如何在具體的教學設計中實現呢？可以通過設計主題單元教學來實現。可以說，主題單元教學是架起從傳統教學到深度學習的橋梁。

主題單元教學是指教師在綜合課程標準、各個版本的教材以及學情后確定一個教學主題，并且圍繞這一主題選擇恰當的資源，設計有指向性、有意義的教學活動，進行連續課時的單元教學的教學方式。主題單元教學的特點是在教學過程中注重激發學生的主觀能動性，提升學生的動手和動腦的能力，以學生的全面發展作為教學目的。

比較深度學習和主題單元教學的目的可以發現，兩者都體現了對知識的深度理解，都強調學習過程中的系統性和整體性，都是在整體之中進行有序的知識整合和深度加工，建構形成結構化的知識體系。因此，主題單元設計是實現學生深度學習的重要手段，值得教師在今后的教學實踐中深入研究。

基于目前“雙減”背景和學生學習的現狀，本文嘗試以“制作一臺腎透析儀”為例，構建主題單元教學促進初中生物學深度學習的模型，為一線生物學教育工作者提高生物學課堂教學效果提供參考。根據深度學習設計的四要素，本文從確定單元學習主題、設計單元學習目標、設計主題單元學習活動、設計單元持續性評價四個方面進行設計，形成內部邏輯嚴密的成體系的主題單元。

一、確定單元學習主題

單元學習主題的確定是指在學習過程中，以課標為基礎，把所需要學習的學科知識的核心概念、方法、原理及過程轉化為主題，以主題構成主要的學習內容，而學生則需圍繞主題進行一系列相關的學習活動。

單元學習主題的確定可以從學習過程和學習結果兩個方面入手。第一種主題單元學習類型是從學習過程的角度來描述的，強調在學習過程中習得生物學學科特定的思維方式，比如結構與功能觀、物質與能力觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀，此時，我們就可以界定該主題為思維發展型單元學習主題。例如，在學習人體的各大系統時，可以從結構和功能相適應的角度分析與各個結構相適應的功能，因此可以確定單元學習的主題為“精巧的人體”。

第二種主題單元學習類型是從學生學習結果的角度來描述的，這種類型的主題往往看重學生能否利用所學知識解決生活中的實際問題。例如，在學習人體的泌尿系統時，確定單元學習的主題是“制作一臺腎透析儀”。在這個主題之下，學生必須要先了解腎單位的結構和功能，并最后在了解基礎知識后嘗試著讓學生自己制作一個模擬腎臟功能的儀器，然后進一步討論細節，檢測制作的儀器是否發揮了相應的功能，以此來探究解決實際生活中的問題。

在指向深度學習的主題單元教學中，確定和選擇主題是第一步。要保證主題的選擇要始終以教學目標為中心，就不能隨意選擇，需要符合必要性、綜合性、實踐性、適切性和發展性的原則。第二步，主題的確定還應當以國家的課程文件作為依據；要貼近學生的實際情況，能夠解決具體的生物學問題；要滿足學生的學習需求，發展學生的核心素養。

本文以“制作一臺腎透析儀”為主題，嘗試構建主題單元教學促進初中生物學深度學習的模型。

二、設計單元學習目標

在確定主題之后就要設計好單元學習目標，目標的設定是深度學習的靈魂所在，是后期設計教學活動和評價方案的重要依據。單元學習的目標最終的指向是學生生物學核心素養的發展，而不是簡單的碎片化的知識的獲得。舊的學習目標的設定可能涉及更多的是學生對知識的掌握，而指向深度學習的主題單元教學學習目標的確定則需要對學習內容進行整合和加工，從學科能力和核心素養的角度來重新描述，最后將目標進行聚焦，最終確定單元學習的目標。

在具體實施過程中可先找出課程標準中的課程內容。比如，“制作一臺腎透析儀”這一單元的學習主題，涉及的具體學習內容和活動建議如表1所示。

表1 人體代謝廢物的排出（具體學習內容和活動建議）

由表1可以看出，對于知識方面的目標描述較為具體，但對能力和素養方面目標則完全沒有呈現出來；學生在完成該單元的學習之后，基本可以描述簡單的生物學概念，但卻沒有建立明顯的結構和功能觀念。在科學探究能力方面，學生基本能夠進行科學的觀察，但對腎單位功能的理解也僅僅停留在表面，不能更進一步建構模型。基于以上分析，可以對學習目標進行重新描述，形成如下所示的“制作一臺腎透析儀”主題單元活動目標：（1）從結構和功能的角度，概括人體泌尿系統的組成和各部分功能。（2）通過比較血液和尿液的成分，推理判斷出尿液的來源和猜測可能的形成過程。（3）通過探究構建腎單位模型等活動，初步學會構建模型的方法，并嘗試進行科學的質疑和科學的論證。（4）利用顯微鏡或放大鏡觀察腎臟的各部分，利用多種方式客觀地記錄觀察結果，并通過實際觀察到的現象不斷修正腎單位的模型。（5）完善模型后利用模型演示尿液的形成和排出過程，討論分析哪些結構破壞可能帶來什么樣的影響。（6）收集腎透析、腎移植方面的資料，利用所學知識制作一臺簡易的腎透析儀，形成愛護身體健康的意識。

三、設計單元學習主題的學習活動

學習活動的設計直接關系到學習目標的落地情況，在設計學習活動時，教師首先要確定圍繞單元學習主題的核心問題，再將這個核心問題分解為教學過程中執行的具體問題，將這些具體問題串成一條問題主線，最后在課堂上將這些具體問題落實。在教學過程中引導學生完成學習目標的落實。例如，在“制作一臺腎透析儀”單元主題學習中，根據學習內容和學情分析，教師將核心問題設定為“如何利用相關材料制作一臺腎透析儀”，然后再將其解構成具有一定邏輯關系的次級問題，最后再到能夠在課堂上落實的具體問題，如表2所示。

表2 泌尿系統相關核心問題解構及其具體問題的落實

具體問題提出來之后，就要用一些更具有導向性的活動內容去回答這些問題了。如針對“泌尿系統中各部分的形態和結構特點是什么？”的問題，可以將活動設定為“觀察和描述泌尿系統各結構的特征并根據結構與功能相適應的原則猜測他們的功能”。設計活動時還需要考慮活動的具體組織和實施的方式，活動方式有小組合作學習、教師教授、角色扮演、自主探究、辯論、參觀、校外調查等多種形式。教師需要綜合考慮活動的難度及活動內容指向的學生高階思維和能力的發展水平，從而做出取舍，保證學生能夠積極參與其中并達成目標。

基于以上分析，“制作一臺腎透析儀”單元學習主題的學習活動安排如表3所示。

圖1 腎透析裝置的工作原理

表3 “制作一臺腎透析儀”單元學習主題的學習活動安排

圖2 學生設計的腎透析裝置

四、設計單元學習主題的持續性評價方案

進行深度學習的持續性評價時，需要遵循評價方式多元化、評價過程持續化、評價結果客觀化、評價內容具體化等原則，確保評價工作的真實有效。特別在評價內容方面，不僅僅局限在對知識的掌握，還要對核心素養中提到的各個方面進行全方位的評價，比如是否達成了生命觀念，是否發展了學生的科學思維，是否對學生的科學探索能力有所發展，是否普及了合格公民應盡的社會責任等。綜合以上對持續性評價方案的要求，對該環節進行綜合設計，主要包括評價目標、評價內容、評價載體、評價方式、評價主體。

“制作一臺腎透析儀”單元學習主題的持續性評價方案如表4所示。

表4 “制作一臺腎透析儀”單元學習主題的持續性評價方案

五、結語

近些年，隨著“雙減”政策的落地，各地的校外培訓機構紛紛關閉，學校的課后作業也如期減量，學生的課內課外的負擔明顯減輕，很多學生如釋重負，然而，很多教師和家長卻開始擔憂，認為在此背景下，學校的教育質量和學生的學習成績勢必下滑。其實結果未必如此，只要在嚴控校外機構的前提下進一步提高校內的教育質量，在學校內通過課后服務等方式讓學生學足學好，就能緩解家長的焦慮，真正實現減負。在這個背景下，研發出新的能夠提高課堂效率的教學模式迫在眉睫。相較于傳統教學模式，利用主題單元教學促進學生深度學習的教學模式更能提高學生學習的積極性，更有利于學生核心素養的落地，也更能提高課堂效率，使知識整體化、結構化，也更能實現知識的遷移運用。

本文結合了深度學習理論和主題單元教學設計的操作流程，以“制作一臺腎透析儀”為例，嘗試構建“主題單元教學促進初中生物學深度學習的模型”，期待能為一線教師的工作起到拋磚引玉的作用。