基于深度學習的任務驅動式教學微探

蔣進

［摘 要］以“神經調節與體液調節的關系”為例，從情境創設提出問題、活動體驗明確任務、模型建構討論釋疑、遷移應用升華情感四個方面，闡述基于深度學習的任務驅動式教學策略。

［關鍵詞］深度學習；問題引領；任務驅動； 教學策略

［中圖分類號］ G633.91 ［文獻標識碼］? A ［文章編號］ 1674-6058（2023）26-0081-03

所謂深度學習，就是指在教師引領下，學生圍繞著具有挑戰性的學習主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程［1］。深度學習強調對所學知識進行批判性理解、整合性建構及創新性遷移，有利于培養學生的高階思維能力和創新能力。隨著高中新課程標準的提出，深度學習已成為生物學教學的必然目標。

任務驅動式教學以建構主義為依據，遵循學生的認知發展規律，通過創設特定的情境，激發學生研究生命本質的好奇心，并通過設置一系列有層次性、拓展性及邏輯關聯性的“問題”作為學習“任務”，有指導性地引領、有目的性地驅動學生自主學習與合作探究，使學生在活動體驗中不斷整合和完善知識體系。下面筆者以“神經調節與體液調節的關系”一節的教學為例進行初步探索。

一、情境創設，提出問題

基于深度學習而設計的教學可通過圖片、視頻、文字材料、語言描述等創設情境，滲透解決問題的學科知識，引導學生的思維判斷，促進學生的情感投入。通過設置問題串來創設真實情境，能有效激發學生的學習興趣和求知欲。以問題為引領的教學，不僅使學生能夠完成知識記憶，而且能驅動學生對教材進行整合、重組及深加工，促進學生對科學概念及科學過程的深入理解，促進學生高階思維的形成。

例如，某同學劇烈運動、大汗淋漓之后立即到溫度很低的空調房乘涼，你同意這種做法嗎？教師通過創設源于生活的真實情境，引發學生關注，鼓勵學生結合自身經驗各抒己見。學生很容易得出體溫和室溫的差異較大，機體無法適應，容易生病。借此，學生了解到體溫的調節是有一定限度的，為后續深度學習做好鋪墊。接著，教師設置一系列問題，引領學生逆向思維，驅動學生深入分析和深度理解“體溫產生、體溫維持、體溫調節”。問題設計：①人的體溫在任何情況下都能保持相對恒定嗎？（當環境溫度過高或過低，超出機體的適應能力時，體溫將出現穩態失衡）②這種恒定有什么意義？（穩態與平衡）③體溫恒定的調節機制是什么？（產熱量=散熱量）④在寒冷環境中，機體會通過哪些途徑來保持體溫恒定？⑤人體感受溫度變化的結構有哪些？體溫調節中樞在什么部位？⑥體溫的來源是什么？教師鼓勵學生嘗試將上述問題串聯，引領學生運用逆向思維去思考問題，從結論往前推，使復雜的問題簡單化，主動完成“體溫調節”相關知識的整合性建構。

深度學習應關注學生對核心概念的理解和教學內容的優化。深度學習目標的達成需要借助情境將核心素養和學科知識深度關聯。創設源于生活的教學情境，能讓學生帶著好奇和興趣進入學習狀態。一系列問題的設置，能引領學生建立完善的知識框架，增強學生主動獲取知識的成就感，驅動學生逆向思維及創新思維的發展，同時樹立“穩態與平衡”的生命觀念。

二、活動體驗，明確任務

“活動與體驗”是深度學習的核心特征。活動的重要價值是形成驅動性任務，引導學生自主學習、合作學習、探究學習。通過觀察、思考、合作、交流等不同形式的活動，將“知識內容”轉換成“學習任務”，驅動學生面對問題、獨立思考、探尋答案，讓學生體驗概念的發現、形成與發展，加深對知識的理解，形成扎實的生物學科知識，促進學科核心素養的發展。

例如，“神經調節、體液調節、激素調節的關系”知識內容僅靠識記會比較枯燥，且不利于理解。課堂上，教師引領全班學生一起“氣沉丹田，屏氣凝神”，45秒后讓3個學生嘗試說出切身體驗。同時提供資料，讓學生借助典型的實例分析，基于事實和證據進行歸納推理，厘清神經調節、體液調節、激素調節的關系。教師提供資料：①CO2是調節呼吸的有效生理刺激。當血液中CO2含量升高時，高濃度的CO2會刺激呼吸中樞，使呼吸加深加快，排出CO2，使血液中的CO2含量維持在正常水平。這是一個體液—神經調節過程。②血糖升高可直接刺激胰島B細胞分泌胰島素，進而加速血糖的氧化分解并促進血糖合成糖原、轉變成脂肪等非糖物質，使血糖含量降低。這是一個單純的體液調節過程。明確任務：①分析上述2個實例，請從信號分子、作用方式等方面嘗試給體液調節下定義。②請用一句話闡述體液調節和激素調節的關系。③嘗試用表格或其他形式對神經調節和體液調節進行比較。教師設置一系列學習任務，驅動學生主動參與核心概念的批判性理解。

深度學習強調知識的獲取不應是機械的疊加與簡單的記憶，而是在理解的基礎上進行知識的整合和運用。通過以上形式的訓練，能培養學生分析和比較、歸納和概括等高階思維能力，幫助學生形成透過現象看到本質的敏銳洞察力。實例分析，讓學生體驗了現象規律化、系統化、綜合化的過程，而問題串的設計有助于學生知識體系的搭建和知識內容的結構化，促進學生嚴密思維品質的形成與發展。

三、模型建構，討論釋疑

深度學習強調教師主導下的學生主動參與、積極建構、批判反思。在教師引領下，學生對已有的知識經驗進行加工、分析、選擇、重組，通過解釋、討論、總結、表達，完成對新知識的理解。在不同的問題情境中，學生要學會準確提取關鍵信息，運用恰當的方式建構合適的模型，實現圖文轉換，將復雜的知識模塊簡單化、形象化及條理化，體驗特殊事件到一般規律的歸納總結過程。將疑難困惑記錄下來及時討論、解決，這也是深度學習的必經之路。

例如，教師引導學生嘗試用文氏圖表示體液調節和激素調節的關系（見圖1）。關系模型的建構，讓學生明晰體液調節與激素調節是“包含與被包含”關系。接著，教師展示血糖平衡調節的一條反射弧簡圖，引導學生模擬畫出炎熱條件下體溫調節的一條反射弧簡圖；并概括出兩條反射弧的相同屬性，然后歸納推理，嘗試建構神經調節的概念模型（見圖2）。然后，通過PPT展示學生建構的模型。課堂上，面對學生的疑難和困惑，教師不要立即評價，更不要輕易做出否定的判斷，而應把時間留給學生，引領學生獨立思考、相互討論、共同評判。教師可從旁引導和幫助，讓學生及時糾正錯誤，進一步完善模型。最后，結合學生在課前完成的寒冷條件下體溫調節的反射弧，引導學生進行歸納總結，進一步完善“體溫調節”的知識框架，實現知識的系統化。教師繼續設置問題串，引領學生進行開放式討論：①炎熱條件下，神經調節體現在哪些方面？人體尿液的排放量會如何變化？②尿液的多少取決于哪個環節？該環節受到哪種激素的調節？該激素分別由什么器官分泌和釋放？③人體水鹽平衡的調節中樞和渴覺中樞分別位于什么部位？飲水過多的情況下，人體如何保持水鹽平衡？從基礎問題出發，再逐步進階到更高層次的問題，引領學生整合性建構“水鹽平衡調節”的概念模型，并參照教材進行對比、修正及完善，有效突破重難點，深化對神經調節、激素調節、體液調節及其相互關系的理解。

深度學習需要學生對所學內容追本溯源，深入探究知識背后的思想方法。教師通過設計問題為學生搭建支架，引領學生厘清思路、提煉方法、構建模型，促進學生批判性思維和創新能力的發展。教師引領學生研討交流是實現深度學習的關鍵環節。學生通過相互傾聽、相互質疑，在討論和交流過程中再思考、再創造，增大了思維容量；通過對話溝通、討論修正、釋疑解惑，提高了思維品質；通過小組合作的方式共同探討，充分理解合作參與及討論交流的重要性；通過閱讀材料，對所發現的問題一步一步推理、論證、否定、認證、反復推敲，對實驗方案進行修改、補充和完善，在體驗實驗設計和優化實驗方案的過程中提高科學探究能力；通過組間的相互提問、反思改進，以及自評、互評和師評，充分發揮評價的診斷、激勵作用，促進學生的學習與發展。

四、遷移應用，升華情感

“遷移與應用”是深度學習的屬性特征。真實、具體、富有價值的實際問題是學生學科核心素養形成和發展的重要載體，而深度學習的目的就是將已學知識遷移到新的情境，以解決實際問題。學生面對新的情境，表現出能夠創造性分析、形成合理解決思路、整合資源并迅速進行決策進而解決問題的可遷移的素養，是深度學習學科育人的追求。

例如，播放“某正常男子吸毒過量后昏迷不醒”的視頻，引導學生解決實際問題。教師以問題串的方式，引領學生進行角色扮演，學以致用。假設你是一名“一線主治醫生”：①嘗試從神經調節和體液調節的不同層面，說說吸毒者常見的癥狀都有哪些。（情緒不穩定、易出現幻覺；心跳呼吸加快；厭食，日漸消瘦；身體忽冷忽熱；口渴多尿。）②你將如何對該男子進行緊急救治？（生1：出現窒息昏迷，應該立即輸氧。師：能否輸入純氧？生2：不能。師：為什么？說說你的理由。）③請結合日常生活，嘗試提供針對健康問題的合理化建議。教師設置問題串，借助師生、生生之間的對話，巧妙地為知識的遷移和應用提供支架，引領學生一步一步向上攀升。

深度學習的最終目的是遷移應用，學生在生活中學習、在學習中思考、在思考中進行價值判斷，樹立正確的價值觀念。深度學習的高效課堂上，教師引領學生運用已知的生物學概念和原理，通過批判、質疑及反思，把握新舊知識間的本質聯系，驅動學生實現對生物議題的深度思考及理論論證，提高學生解決實際問題的能力，實現知識的遷移及高階思維的發展。在上述課例中，學生在運用所學知識宣傳疾病防治的同時，形成了遠離毒品、關愛健康、珍惜生命的觀念，樹立了服務他人、貢獻社會的主人翁意識和社會責任意識。

綜上所述，基于深度學習的教學既要引領學生主動建構知識，又要注重學生科學思維的訓練和培養。教師應該成為方向引導者、方法指導者、探究合作者及情感激發者。本節課以問題為導向，設置有梯度、有深度、邏輯關系準確的問題作為任務，并創設各種教學情境將學生引進解決問題的氛圍中，引導學生分析思考、實踐體驗、合作交流、質疑釋疑、解決問題、完成任務，驅動學生在小組合作探究過程中主動建構知識，進行批判性反思，在知識遷移中實現“做中學”和“馬上應用”的深度學習［2］。深度學習通過合理的學習小組分組、科學的激勵和評價為學生創設高效學習環境，驅動學生將知識順利納入知識框架和情感體系，促進學生學習方式的轉變和思維的發展。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 劉月霞，郭華.深度學習：走向核心素養（理論普及讀本）［M］ .北京：教育科學出版社，2018.

［2］? 吳舉宏.促進深度學習的中學生物學教學策略［J］ .生物學教學，2017（10）：18-20.