基于深度學習的“問題—活動—評價”任務驅動教學在實驗教學中的應用

摘 要：本文以“腐乳的制作”為載體，統(tǒng)整教材內容，以“問題—活動—評價”為實驗教學的路徑，以發(fā)展與提升學生的科學素養(yǎng)為最終目標。本文通過創(chuàng)設情境，引導學生全身心投入；通過鋪展問題，促使學生深度思考；通過聚焦活動，引發(fā)學生深度體驗；通過科學評價，驅動學生深度學習。

關鍵詞：深度學習；問題—活動—評價；實驗教學

文章編號：1003-7586（2024）07-0048-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 基于深度學習的“問題—活動—評價”任務驅動教學的背景和內涵

科學教育是營造科學氛圍、提升科學素養(yǎng)、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要基礎?！镀胀ǜ咧猩飳W課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）指出，需要強化生物學與日常生活的聯(lián)系，重視科學、技術與社會的相互聯(lián)系，強調學生的學習是主動參與的過程，通過探究性活動或完成工程學任務，加深對生物學概念的理解。高中生物學實驗教學過程中，教師應該給學生提供充足的時間觀察現(xiàn)象、思考問題、開展科學探究活動、相互交流和評價。［1］教師可以通過“問題—活動—評價”任務驅動教學幫助學生認識科學本質，提高科學素養(yǎng)。

“深度學習”主張學生在教師的指導下，基于自身的認知和理解主動學習知識和解決問題，同時要求教師創(chuàng)設真實情境，精心設計教學內容以引導學生自主學習、深度學習，進而培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。

基于此，筆者嘗試了基于深度學習的“問題-活動-評價”任務驅動型教學，采用真實情境貫穿整個課堂。其中，問題、活動、評價是支撐課堂教學的三個重要模塊?！皢栴}”模塊主要闡述“做什么”，是實驗教學中學生對信息的初步梳理過程?！盎顒印蹦K聚焦“怎么做”，是實驗教學中的核心環(huán)節(jié)，承載了解決問題的具身體驗，又將貫穿真實情境的生物學問題內化為生物學知識，是解決問題的過程?！霸u價”模塊驅動“怎樣做好”，促使學生實現(xiàn)對“問題”模塊的再思考以及對“活動”模塊的再論證，其回應了問題和活動的真實訴求，是最接近生物學學科本質、底層邏輯和智慧內核的學習方式。［2］

本文以人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修3·生物技術與工程》中“腐乳的制作”為例，探究任務驅動型教學在實驗教學中的應用。

2 基于深度學習的“問題—活動—評價”任務驅動教學法在實驗教學中的研究案例

2.1 教學目標

（1）分析腐乳發(fā)酵的歷史資料，構建和理解發(fā)酵的概念，培養(yǎng)科學思維。

（2）分析腐乳制作的實例，歸納傳統(tǒng)發(fā)酵技術的特點，認同腐乳是中國傳統(tǒng)飲食文化的重要組成部分，滲透社會責任。

（3）嘗試制作腐乳，能夠通過獨立思考和合作探究的方式獲取知識，培養(yǎng)科學探究能力，提高科學素養(yǎng)。

2.2 概念解構

本節(jié)課聚焦重要概念“3.2發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品”，重要概念與大概念及其次位概念的關系如圖1所示。

2.3 評價目標

本節(jié)課基于學科核心素養(yǎng)的評價目標如表1所示。

2.4 教學流程

實驗教學強調科學知識與生產(chǎn)生活的聯(lián)系，教師應整合教材內容，將學生的已有知識與《課程標準》的概念相關聯(lián)，在教學過程中引導其逐漸構建概念，教學流程如圖2所示。

2.4.1 創(chuàng)設情境，導入新課

教師展示腐乳制作的視頻資料和臭豆腐的發(fā)展歷史資料。

教師提出問題：腐乳是怎樣制作的？

設計意圖：教師通過創(chuàng)設真實情境，弘揚中華文化，從而激發(fā)學生的學習興趣，培育愛國主義情懷，達成深度學習的第一大特征——以真實情境引導學生主動投入學習。

教師課前準備好鮮豆腐、餐廳提供的腐乳以及家庭自制的腐乳。

教師提出問題：腐乳和“腐敗”的豆腐有什么區(qū)別？豆腐“腐敗”過程中哪些營養(yǎng)物質發(fā)生了變化？

教師結合實踐活動繼續(xù)提出問題：①觀察腐乳和豆腐的顏色有何不同； ②豆腐和腐乳的氣味是否相同？是什么原因造成二者在氣味上的差異？③用筷子輕輕按壓，腐乳和豆腐硬度是否相同？④品嘗豆腐和腐乳，味道是否相同？⑤思考腐乳和豆腐哪種更容易被消化吸收，為什么。

設計意圖：科學探究的過程源于根據(jù)現(xiàn)象提出問題，教師在真實現(xiàn)象的基礎上通過問題串引發(fā)學生思考，了解腐乳在制作過程中部分營養(yǎng)物質發(fā)生的變化，以及參與豆腐發(fā)酵的多種微生物。圍繞問題進行假設的過程，不僅能夠培養(yǎng)學生的科學思維，還可以幫助學生構建發(fā)酵的概念，同時在品味腐乳的過程中感受本地飲食文化特色，達成深度學習第二大特征——通過解決真實問題將生活經(jīng)驗與所學知識相互轉化。

2.4.2 腐乳的制作流程

學生分組討論問題并嘗試在豆腐上接種毛霉。

教師提出問題：腐乳表面都有一層致密的“皮”，這層“皮”是什么物質？是否可以食用？豆腐為什么會“發(fā)霉”？家庭制作的腐乳相較于作坊或者工業(yè)生產(chǎn)的腐乳為何在口味上有差異？

教師通過活動引導學生思考：①用溫水浸泡活化毛霉菌種的原理是什么？②豆腐塊的尺寸約為多少最適宜接種毛霉？③將切好的豆腐小塊在毛霉溶液中浸泡后取出的作用是什么？④豆腐小塊接種后將其擺放在粽葉上的目的是什么？⑤為何用保鮮膜覆蓋在豆腐小塊上？⑥評價實驗的操作流程是否科學，其他小組的操作是否規(guī)范，實驗設計是否合理。

為增強科學性，教師可以組織學生在實驗中設置對照組。例如，將接種菌種與不接種菌種的豆腐進行對照，分析發(fā)酵過程中毛霉菌種的作用；還可以將室溫發(fā)酵和保溫箱恒溫發(fā)酵進行比較，探索發(fā)酵的最適溫度；也可以將覆蓋保鮮膜和不覆蓋保鮮膜的豆腐進行對照，驗證含水量對豆腐發(fā)酵的影響。

設計意圖：教師提出與實際生活緊密相關的問題，有助于學生理解和掌握微生物發(fā)酵的過程，形成生物與環(huán)境相適應的生命觀念。

學生通過動手實踐并總結反思，達成深度學習第三大特征——通過實踐活動掌握知識的本質屬性與內在聯(lián)系。

教師提供不同菌種發(fā)酵時間及不同接種條件下生產(chǎn)的腐乳。

教師提出問題：“毛豆腐”上的白毛是什么？

“毛豆腐”坯應該怎樣裝入發(fā)酵瓶？發(fā)酵瓶內是否需要加入調味品？

教師播放視頻展示腐乳的制作過程，然后組織學生進行以下活動：①用針輕挑“毛豆腐”的白毛，觀察結構特征。②挑取少許白毛，制成臨時裝片并借助顯微鏡觀察微觀結構。③將白毛捋平并使其緊貼在“毛豆腐”的表面，并思考這一過程的作用。④將“捋毛”后的“毛豆腐”整齊疊放在發(fā)酵瓶內，并向上逐層加鹽，思考其目的：為什么從下層到上層的鹽量逐漸增加？⑤將熬制好的鹵湯倒入瓶內，思考鹵湯的主要成分及其加入的原因。

設計意圖：教師通過展示制作腐乳的過程，加深學生對所學知識更深層次的理解和轉化。結合生活經(jīng)驗，教師通過情境提出問題，通過活動解決問題，逆向評價升華知識，在提升學生科學思維能力的同時，發(fā)展學生的科學素養(yǎng)，達成深度學習的第四大特征——通過評價反饋學習過程及學習結果。圖2 本節(jié)課教學流程

3 基于深度學習的“問題-活動-評價”任務驅動教學法的實踐效果和反思

教師應當創(chuàng)造性地開展科學教學，精心創(chuàng)設學習情境、組織實踐活動，并運用評價反思，讓學生在真實的生產(chǎn)生活情境中解決問題，從而達到內化學科知識的目的。

綜合本節(jié)課的實驗教學，生物學教師需要深度整合教材內容，真正開展實驗教學，才能幫助學生認識科學本質，提高科學素養(yǎng)。

參考文獻

［1］美國國家科學基金會.探究：小學科學教學的思想、觀點與策略［M］.羅星凱，李萍昌，吳嫻，等譯.北京：人民教育出版社，2003：13-14．

［2］朱俊，丁奕然.指向深度學習特征的中學生物學主線教學策略分析［J］.生物學教學，2018，43（12）：15-18．