李 莉
(沈陽市渾南高級中學(xué),遼寧沈陽,110179)
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱新課程標(biāo)準(zhǔn))明確指出,生物學(xué)教育旨在使學(xué)生了解和掌握生命科學(xué)的基本理論、方法和思維方式,具有探索重大生物學(xué)問題的能力和創(chuàng)新思維能力,具備全面發(fā)展的素質(zhì)。[1]新課程標(biāo)準(zhǔn)以落實立德樹人教育任務(wù)為指導(dǎo),倡導(dǎo)深入挖掘?qū)W科教學(xué)的育人價值,以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,生物單元整體教學(xué)以單元主題為核心,對資源進(jìn)行整合,尊重學(xué)生的認(rèn)知特點,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。新高考注重對綜合類能力的考查,因此在生物學(xué)科的日常教學(xué)中,教師應(yīng)不斷優(yōu)化單元教學(xué)模式,提升教育質(zhì)量。
本文基于深度學(xué)習(xí)及單元整體教學(xué)的概述,分析深度學(xué)習(xí)背景下高中生物單元整體教學(xué)設(shè)計的應(yīng)用價值,并結(jié)合高中生物單元教學(xué)存在的問題,探討基于深度學(xué)習(xí)的高中生物單元教學(xué)策略。
深度學(xué)習(xí)是誕生于機器領(lǐng)域的一個概念。深度學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生的核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的思維方式,它強調(diào)對學(xué)生批判性思維的培養(yǎng),以推動學(xué)生高階思維的發(fā)展,重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與和體驗,并且關(guān)注學(xué)生問題意識的養(yǎng)成,提高學(xué)生對知識進(jìn)行遷移應(yīng)用的能力。深度學(xué)習(xí)通過組合底層特征,形成高層表示屬性類別或特征,從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分布式特征表示。隨著時代的發(fā)展,深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和應(yīng)用范圍越來越廣泛,不再局限于人工智能等領(lǐng)域,更多地強調(diào)讓學(xué)生由表及里,透過現(xiàn)象認(rèn)知本質(zhì),由單一的知識應(yīng)用向綜合知識的整合應(yīng)用拓展。[2]
單元整體教學(xué)既是一種教學(xué)思想,又是一種教學(xué)手段,最早被稱為設(shè)計教學(xué)法。單元整體教學(xué)提倡運用整體性思維和系統(tǒng)性思維對單元教學(xué)進(jìn)行整合,同時按照一定的邏輯順序,對一個內(nèi)容模塊的認(rèn)知、應(yīng)用、評價等方面進(jìn)行整體性、系統(tǒng)性的教學(xué)。[3]單元整體教學(xué)是以學(xué)生的學(xué)習(xí)需求為出發(fā)點,充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位,通過整合教學(xué)資源、豐富教學(xué)手段和注重教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、協(xié)作和持續(xù)學(xué)習(xí)能力的一種教學(xué)模式。教師應(yīng)用單元整體教學(xué)能夠避免在教學(xué)實踐中將知識分割的情況,通過指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完整的單元知識框架,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和知識整合能力,推動學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),為提升單元教學(xué)質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。
生物是現(xiàn)代科學(xué)體系的重要組成部分,對培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念和科學(xué)思維具有重要的作用。在深度學(xué)習(xí)的指導(dǎo)下進(jìn)行整體單元教學(xué)設(shè)計,不再將高中生物教學(xué)停留在知識層面,更注重梳理高中生物教材的結(jié)構(gòu),這有助于學(xué)生對知識進(jìn)行層層剖析,讓學(xué)生由淺入深地理解知識。高中生物教學(xué)注重在實驗和實踐中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。而在深度學(xué)習(xí)指導(dǎo)下的高中生物單元教學(xué)設(shè)計,可以通過生物實驗將學(xué)生的生活經(jīng)驗、生物知識、實驗設(shè)計和實驗現(xiàn)象結(jié)合起來,促使學(xué)生圍繞單元主題和教學(xué)目標(biāo),深入理解單元教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,分析前后章節(jié)內(nèi)容的邏輯關(guān)系,掌握高中生物教學(xué)的核心知識,從而提高高中生物教學(xué)的質(zhì)量。
以深度學(xué)習(xí)為指導(dǎo)的高中生物單元教學(xué)不再局限于教材中生物知識的講授,而更關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),在教學(xué)實踐中既注重學(xué)生創(chuàng)新思維和科學(xué)思維的培養(yǎng),也注重學(xué)生正確生命價值觀的培養(yǎng)。單元整體教學(xué)的教學(xué)設(shè)計圍繞單元教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了知識、能力和發(fā)展等多維度的教學(xué)目標(biāo),注重情境的營造和問題的設(shè)置,提高學(xué)生在高中生物教學(xué)過程中的參與度,通過實驗教學(xué)構(gòu)建理論與實踐的聯(lián)系,提升學(xué)生的實際操作能力,以此強化高中生物教學(xué)的育人功能。
在深度學(xué)習(xí)指導(dǎo)下的高中生物單元整體教學(xué)注重學(xué)生思維、知識和價值觀的統(tǒng)一,以學(xué)生的終身發(fā)展為出發(fā)點,促使學(xué)生的社會適應(yīng)能力得到提升。要達(dá)成深度學(xué)習(xí)的目標(biāo),教師應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,加強教學(xué)設(shè)計,增強教學(xué)創(chuàng)新能力,引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中積極思考,重視對學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。在單元整體教學(xué)過程中,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下能夠?qū)⒏咧猩锝滩闹胁煌鹿?jié)的知識聯(lián)系起來,并對它們內(nèi)部和外部的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,這有助于增強學(xué)生的探究意識,提升學(xué)生整合知識的能力,推動學(xué)生的全面發(fā)展。
新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)高中生物教學(xué)應(yīng)確保學(xué)生的主動、積極參與,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程應(yīng)以自主、合作和探究性為主要特征。[1]部分高中生物課堂教學(xué)相對封閉,學(xué)生多處于被動接受知識的狀態(tài),難以真正沉浸到單元整體教學(xué)中思考和提問中。這種課堂不僅會影響學(xué)生對生物知識的理解,還會影響學(xué)生對高中生物學(xué)習(xí)的興趣。高中生物教學(xué)知識內(nèi)容較為抽象,概念性知識較多,且知識點較繁雜,給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定的困難。若教學(xué)缺乏創(chuàng)新,忽視學(xué)生的需求,學(xué)生可能會難以結(jié)合既有的經(jīng)驗或者知識來提出新的問題。這不但影響了新課程標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)中的落實,而且對學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展有一定阻礙。由于此類高中生物教學(xué)氛圍不足,學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性不高,很難體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。
教師和學(xué)生是教學(xué)的兩個重要參與主體。教師是單元教學(xué)任務(wù)設(shè)計的主要參與者,圍繞單元主題制定教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù),激勵學(xué)生積極參與教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)。教師的教育理念、知識結(jié)構(gòu)、課堂觀察和交流能力直接影響學(xué)生對知識的建構(gòu)。教師教育理念落后,易導(dǎo)致單元整體教學(xué)流于形式。例如,在學(xué)生遇到問題時,教師直接給出答案,沒有引導(dǎo)學(xué)生逐層剖析問題的本質(zhì),使學(xué)生難以在解決問題的過程中加深對知識點的理解,從而阻礙了學(xué)生邏輯思維能力的發(fā)展。教師對新課程標(biāo)準(zhǔn)缺乏深入解讀,在開展單元整體教學(xué)時往往浮于淺層,難以發(fā)揮實質(zhì)性作用。這不僅會影響高中生物教學(xué)的質(zhì)量,還對學(xué)生的發(fā)展造成阻礙。高中生物新課改對教師的教學(xué)設(shè)計能力和知識整合能力提出了更高的要求,但從高中生物教學(xué)來看,部分教師對深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和單元整體教學(xué)缺乏足夠的認(rèn)知,教學(xué)設(shè)計多流于形式,對深度學(xué)習(xí)背景下的高中生物單元整體教學(xué)了解片面,難以真正促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
教學(xué)設(shè)計是教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是將教學(xué)主體、教學(xué)資源和教學(xué)方法有機統(tǒng)一起來的一個過程。如果教學(xué)設(shè)計缺乏創(chuàng)新性,或者教學(xué)設(shè)計的目標(biāo)與教學(xué)方法出現(xiàn)偏差,那么將會對教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)成果產(chǎn)生不利影響。如果教學(xué)設(shè)計不突出邏輯性,沒有根據(jù)單元整體教學(xué)的主要概念來建構(gòu)知識,教學(xué)的各個主題之間缺乏深層的聯(lián)系,那么學(xué)生在學(xué)習(xí)中就難以從一個主題過渡到另一個主題。這不僅會影響單元整體知識體系教學(xué)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,也會對學(xué)生思維能力培養(yǎng)造成影響,讓學(xué)生對高中生物知識的接受很難從生物現(xiàn)象過渡到生物本質(zhì)。不理想的教學(xué)設(shè)計,使教學(xué)內(nèi)容難以為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù),對學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。學(xué)生還停留在教材理論學(xué)習(xí)階段,難以將生物現(xiàn)象、生物實驗和解決策略等有機結(jié)合起來,運用生物知識解決實際問題的能力較弱,難以通過生物現(xiàn)象認(rèn)識到生物本質(zhì)。這既不利于教育教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn),也不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
教學(xué)評價是教學(xué)的重要環(huán)節(jié),評價方式或者評價流程不當(dāng),難以真正發(fā)揮以評促教的功能。教學(xué)評價的指標(biāo)、評價方法和評價結(jié)果都會影響評價實際效果。有效的評價能夠發(fā)現(xiàn)單元整體教學(xué)設(shè)計中學(xué)生參與的情況,了解學(xué)生理解和應(yīng)用知識的情況,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,而無效的評價則會導(dǎo)致教學(xué)的功能不足。評價的功能不足,將直接影響教學(xué)進(jìn)展,甚至?xí)绊懡虒W(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。評價的結(jié)果不夠充分,將會影響教學(xué)的功能。
良好的教學(xué)情境不僅可以增強學(xué)生對知識的理解,還可以激發(fā)學(xué)生對高中生物學(xué)習(xí)的興趣。因此,教師應(yīng)根據(jù)單元整體教學(xué)的主題,設(shè)定合理化的教學(xué)情境。在構(gòu)建教學(xué)情境時,教師應(yīng)結(jié)合高中學(xué)生的生活特點,創(chuàng)設(shè)生活化的情境增強學(xué)生的探究興趣,引導(dǎo)學(xué)生從抽象認(rèn)知教材知識向具體理解實際功用過渡,提升學(xué)生對生物知識的應(yīng)用能力。教師還可以將學(xué)生感興趣的生物話題或者學(xué)生日常關(guān)注的生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的社會熱點問題引入教學(xué),調(diào)動學(xué)生參與生物課堂教學(xué)的積極性,增強學(xué)生的體驗感,在情境中提出問題,并根據(jù)情境的邏輯尋求解決問題的方法,引導(dǎo)學(xué)生通過具象的知識來提升探究能力,以促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)情境構(gòu)建中的優(yōu)勢,通過圖像、聲音或視頻等加強對學(xué)生的多感官刺激,提高學(xué)生的參與性,促進(jìn)情境與時代發(fā)展緊密的結(jié)合。[4]通過情境營造良好的教學(xué)氛圍,為促進(jìn)學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展服務(wù),引導(dǎo)學(xué)生在情境中建構(gòu)知識、開拓思維,實現(xiàn)由理論學(xué)習(xí)到實踐運用的過渡,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和多元思維,增強學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展能力。例如,教師在進(jìn)行“細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能”單元整體教學(xué)時,為提升學(xué)生的參與性,增強學(xué)生的探究能力,可以引入病毒傳播案例,引出細(xì)胞的功能。通過教學(xué)讓學(xué)生了解到:病毒之所以能夠傳播,是因為它沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)只能寄生在活細(xì)胞中,細(xì)胞是生物結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,生命活動離不開細(xì)胞。
開展單元整體教學(xué)的主要目的是進(jìn)一步推動課程教學(xué)改革,增強教學(xué)功能。在開展單元教學(xué)的過程中應(yīng)進(jìn)一步創(chuàng)新教學(xué)方法。通過單元主題設(shè)定教學(xué)任務(wù),推動任務(wù)教學(xué)和大單元教學(xué)的結(jié)合,使學(xué)生能夠獨自思考或者與他人開展合作,在教學(xué)任務(wù)的引導(dǎo)下,學(xué)習(xí)教材知識,查找相關(guān)的生物教學(xué)資料,提升學(xué)習(xí)深度。通過混合式教學(xué)法,學(xué)生能夠向教師反饋自己遇到的難題或者不理解的內(nèi)容,并在教師的引導(dǎo)下解決難點問題,增強對教學(xué)主題的認(rèn)知。通過創(chuàng)新教學(xué)方法來提升學(xué)生的核心素養(yǎng),能夠增強學(xué)生的社會責(zé)任,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木窈拓?fù)責(zé)的態(tài)度進(jìn)行生物實驗。將實驗和理論知識結(jié)合起來,能夠讓學(xué)生在實驗中加深對理論知識的理解,并用理論知識進(jìn)一步優(yōu)化實驗設(shè)計。通過單元整體教學(xué),提升學(xué)生的資源整合能力,讓學(xué)生能夠更好地把握生物實驗、生物現(xiàn)象和生物知識本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,從而促進(jìn)學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展。教師在進(jìn)行“細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能”教學(xué)時,通過“臺盼藍(lán)染色法”提出問題:為什么涼水中葉片是無色的,而沸水中的葉片顏色是綠色的?學(xué)生利用生物學(xué)知識進(jìn)行分析和討論,對比涼水和沸水的溫度分析實驗現(xiàn)象。學(xué)生回答:加熱殺死的細(xì)胞的細(xì)胞膜喪失了控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,活著的細(xì)胞的細(xì)胞膜才具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。由此,進(jìn)一步加深學(xué)生對細(xì)胞膜的成分和結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。
教學(xué)評價能夠反饋單元教學(xué)中的不足,為優(yōu)化單元教學(xué)提供一定的參考。[5]在教學(xué)評價中應(yīng)進(jìn)一步增強評價的功能,及時反饋教學(xué)的不足之處,提升評價的成果。單元整體教學(xué)要以新課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo),構(gòu)建發(fā)展性評價的教育理念,推動過程評價和結(jié)果評價結(jié)合,這樣才能促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。首先,教學(xué)評價應(yīng)尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位,調(diào)動學(xué)生參與評價的積極性。教師需對單元整體教學(xué)的情境設(shè)計、教師引導(dǎo)性、單元主題和單元目標(biāo)設(shè)計展開評價,通過評價促進(jìn)教師對單元教學(xué)設(shè)計的反思,從而提升單元整體教學(xué)的功能。另外,教師需鼓勵學(xué)生開展小組內(nèi)評價。小組間評價或者師生評價等,拓展評價的主體,讓學(xué)生能夠從多個方面對知識建構(gòu)、邏輯思維和生物知識應(yīng)用有不同的認(rèn)識。通過教學(xué)評價強化引導(dǎo),使評價的功能得到提升,以調(diào)動學(xué)生參與的積極性并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。教師應(yīng)注重評價的方式,對生物實驗設(shè)計、測試題和案例分析進(jìn)行評價,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)層次、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度等方面存在的差異,制定差異化的大單元教學(xué)策略,促使各個層次的學(xué)生都能在評價的引導(dǎo)下突破最近發(fā)展區(qū),真正提升綜合應(yīng)用知識的能力。教學(xué)評價目標(biāo)應(yīng)圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計。例如,“細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能”的單元整體教學(xué)設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)包括:第一,從系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的角度,闡釋細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能;第二,分析細(xì)胞膜組成成分與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,說明細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ),概述流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容;第三,分析對細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程,認(rèn)同科學(xué)理論的形成是一個科學(xué)精神、科學(xué)思維和技術(shù)手段作用下不斷修正與完善的過程。因此,教師在制定評價指標(biāo)時應(yīng)該從知識、能力和素養(yǎng)三個維度制定具體的教學(xué)目標(biāo),通過評價指標(biāo)了解整個單元教學(xué)過程,反思教學(xué)過程中的不足。
教師在教學(xué)中發(fā)揮引導(dǎo)作用,直接影響著教學(xué)的質(zhì)量。新時代背景下生物教學(xué)對教師提出了更高的要求,因此教師在教學(xué)中應(yīng)不斷強化教學(xué)設(shè)計,加強對學(xué)生的引導(dǎo),提高教學(xué)的引導(dǎo)性。教師在日常生物教學(xué)中應(yīng)加強對學(xué)生個性或者學(xué)習(xí)習(xí)慣等方面的了解,從而在教學(xué)中采取有效的引導(dǎo)措施。此外,教師要加強對新課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí),提高對新課程標(biāo)準(zhǔn)的新理念或教學(xué)方法的理解,促進(jìn)新的教育理念與生物教學(xué)的有機融合,增強高中生物教學(xué)的效果。教師在引導(dǎo)過程中應(yīng)該采取科學(xué)合理的引導(dǎo)方式,通過巧設(shè)疑問、梳理思路、增強知識應(yīng)用等方式增強學(xué)生對新知識的了解,提升高中生物教學(xué)的效果,為提高高中生物教學(xué)的完善性打下堅實的基礎(chǔ)。在開展生物教學(xué)的過程中,教師應(yīng)進(jìn)一步針對學(xué)生的個性和學(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行精準(zhǔn)化、個性化的指導(dǎo),通過設(shè)置富有啟發(fā)性的問題或者借助生物領(lǐng)域內(nèi)的熱點事件引發(fā)學(xué)生深入思考,讓學(xué)生透過現(xiàn)象認(rèn)知本質(zhì),從而提升其核心素養(yǎng)。用敘事化的語言描述生物實踐實驗課中的問題,更加符合高中學(xué)生認(rèn)知水平,有利于增強學(xué)生對生活中的生物問題的理解和應(yīng)用生物知識的信心。通過教學(xué)環(huán)節(jié)的實施,學(xué)生經(jīng)歷“質(zhì)疑提問—自主探索—動手實踐—合作探究—集體交流—釋疑—解決問題”等教學(xué)步驟,促進(jìn)教師與學(xué)生之間的積極互動。[6]在教師的有意引導(dǎo)下,學(xué)生能夠自覺地就實踐活動問題形成生物解決方案,從而建立起生物知識之間的網(wǎng)絡(luò)圖。這既可以提高學(xué)生的生物思維能力,又可以有效鞏固學(xué)生對生物知識的掌握,并培養(yǎng)了學(xué)生靈活運用生物知識解決問題的能力。在課程設(shè)計和實施時,教師應(yīng)將“分科素質(zhì)”綜合一體化,充分考慮學(xué)生德智體等諸方面的協(xié)調(diào)發(fā)展,尊重學(xué)生的個性和興趣,使學(xué)生能夠全面自由的發(fā)展。在細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能單元設(shè)計中,教師設(shè)計了四個部分:一是通過實驗操作開展問題討論;二是分析細(xì)胞膜的功能,模擬細(xì)胞膜成分的科學(xué)探索歷程;三是概述細(xì)胞膜的組成成分,通過活動了解構(gòu)建細(xì)胞膜模型的過程;四是通過學(xué)習(xí)“流動鑲嵌模型”的主要內(nèi)容、隨堂演練等活動加強對學(xué)生的引導(dǎo),提升學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。
新時代生物學(xué)的發(fā)展對高中生物教學(xué)提出了更高的要求。高中生物教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生生命觀念的重要課程,但以往的高中生物教學(xué)過于注重向?qū)W生傳輸生物知識,忽視了學(xué)生的素養(yǎng)培養(yǎng),難以滿足教育教學(xué)改革的需要。因此,教師在生物教學(xué)中應(yīng)進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)合理的情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,創(chuàng)新教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,完善教學(xué)評價,加強教學(xué)引導(dǎo),真正提升學(xué)生的生物學(xué)習(xí)深度,增強學(xué)生的知識建構(gòu)能力,為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)奠定良好基礎(chǔ)。