促進深度學習發生的初中生物學課堂教學實踐

本文以“人體的運動”教學實踐為范例，深入探討在初中生物學課堂中如何有效促進深度學習。通過創設真實情境，為學生創造沉浸式學習環境，激發其深度學習的動力；以活動為驅動，引導學生積極參與，深入探究生物學知識；整合教學內容，幫助學生構建系統的知識體系，實現深度認知建構；同時，注重情感升華，引導學生在反思中深化理解，培養高階思維。這一系列教學策略不僅有效促進了學生的深度學習，還極大地激發并培育了學生的生物學學科核心素養，展現了高效初中生物學課堂的構建路徑。本研究對提升生物學教學質量，促進學生全面發展具有重要的實踐意義與理論價值。

一、案例背景

深度學習是指在教師引導下，學生以發展高階思維和解決實際問題為目標，圍繞具有挑戰性的學習主題，以深度加工的知識為學習內容，全身心地投入、批判性地學習新知識，并將它們融入原有的認知結構，經過高水平的思維過程，將已有的知識遷移到新的情境中解決實際問題的一種有意義的學習過程。深度學習是一種由淺入深、循序漸進的動態學習過程，是培養學生高階思維能力的“扶手”。新課程改革以來，教師的教學觀念逐漸轉向“以學生為教學主體”。但在教學實踐中，教師的教學方式沒有發生較大改變，初中生物學課堂上依舊存在淺層學習、表面學習、“模式化”、“形式化”等現象，學生的思維處于低階狀態。那么，初中生物學課堂中如何促進深度學習的發生呢？“人體的運動”一節是基于《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（下文簡稱“課程標準”）學習主題“人體生理與健康”組織教學的，其次位概念5.5.3為“人體的運動是在神經系統支配下，由肌肉牽拉著骨圍繞關節進行的”。本文由巴黎奧運會和學校運動會真實情境展開，圍繞“運動系統由哪些結構組成？”“運動是如何產生的呢？”兩個核心問題進行探究，設計相關學習任務，層層遞進，讓學生積極參與動手和動腦的活動，嘗試應用所學知識分析結構損傷可能帶來的功能障礙，并提出相應的預防措施，樹立正確的生命觀與健康觀，落實學科核心素養。下面以本節課中的幾個教學片段為例，淺談如何在初中生物學課堂教學中促進深度學習的發生。

二、案例描述

（一）真實情境，促進學生深度學習

在“人體的運動”這一課堂教學實踐中，教師匠心獨運，將巴黎奧運會的輝煌瞬間與校園運動會的熱烈氛圍巧妙融合，通過一段精心策劃與制作的微視頻，生動展現了運動員拼搏的身影及學生活力四射的運動瞬間。這一貼近學生生活、充滿真實感的情境迅速吸引了學生的注意力，激發了他們對運動世界的濃厚興趣。在此基礎上，教師自然而然地引出了本節課的兩個核心探究問題：“運動系統究竟由哪些關鍵結構組成？”“運動是如何在人體中產生的呢？”這樣的情境不僅讓學生深刻感受到運動的魅力與重要性，更引導他們主動關注“結構損傷可能帶來的功能障礙及其預防措施”，從而激發了學生強烈的求知欲與探索欲。為了解決這些貼近生活、引人深思的問題，學生紛紛投入對運動相關知識的學習，主動探究、積極思考，充分發揮了在學習過程中的主體作用，有效提升了科學思維能力。

（二）活動驅動，促進學生深度探究

針對“運動系統由哪些結構組成？”這一驅動性問題的學習，教師通過探究骨的結構與功能（復習回顧）、探究關節的結構與功能（觀察實驗）、探究肌肉的結構與功能等活動，幫助學生探索總結出運動系統的組成包括骨、骨骼肌和骨連結。

◎活動一：觀察牛蛙肘關節，建構結構與功能觀

1.關節功能初體驗。在關節功能初體驗活動中，教師通過展示校運動會上小王因立定跳遠受傷脫臼的真實案例，引發學生對關節作用的思考。教師引導學生活動手腕、手肘等關節，讓學生親身感受關節的靈活、牢固的特點，同時識別并了解人體中常見的關節名稱。教師借助驅動性問題，引發學生思考：（1）關節有什么作用？（2）關節適于運動的結構特點是什么？學生分組合作，深入探究關節實物，觀察其結構特點，理解關節的靈活性和牢固性是如何實現的。這樣的體驗活動使學生不僅直觀感受到關節在運動中的重要作用，還通過實踐操作加深了對關節結構的理解。活動結束后，學生對關節的功能和結構有了更深刻的認識，其觀察能力和合作探究精神也得到了提升，為后續的生物學學習打下了堅實的基礎。

2.觀結構、析功能。教師通過希沃投屏指導實驗，按照由外向內的順序觀察牛蛙的肘關節。學生分組按照實驗指導（見表1）進行牛蛙肘關節的觀察，借助希沃白板匯報觀察結果，說明關節各部分結構的功能，得出結論：關節軟骨、關節腔使關節具有靈活的特性，關節囊使關節更牢固。

3.應用知識，聯系生活。在深入理解和認識關節的靈活與牢固特性之后，教學回歸到小王脫臼的情境。脫臼，即關節脫位，是關節頭從關節窩中滑出的現象，它直接導致活動受限，因為此時關節的正常結構和功能已遭破壞。面對脫臼，我們必須謹慎行事，防止自行復位帶來的進一步傷害，應尋求專業醫療援助。預防總是大于治療，日常運動時應充分熱身，確保運動姿勢正確，并避免用力過猛或不當扭動，以降低脫臼等運動損傷的風險。在一系列精心設計的教學活動后，學生已對運動系統的整體與局部構成形成了全面而系統的認知，初步構建了關于運動系統組成的核心概念體系。

認知的深化并非止步于此，理解運動系統的功能機制方為學習的終極目標。為此，教師適時地提出引導性問題：“運動究竟是如何產生的？”這一問題打開了學生深入探究的大門，引領他們進一步剖析肌肉、骨骼與關節之間的協同作用機制，以及神經系統在運動調控中的主導地位。通過這一探究過程，學生得以更全面地揭示人體運動系統的奧秘，實現從認知到理解的質的飛躍。

◎活動二：觀察骨、骨骼肌、關節的協作運動

1.牛蛙腓腸肌牽拉實驗。在牛蛙腓腸肌牽拉實驗中，教師利用牛蛙后肢進行演示，指導學生觀察肌肉收縮與腳掌運動的關系。學生分組進行實驗，親手牽拉腓腸肌，感受肌肉收縮產生的牽引力，并觀察骨骼在關節處的運動。通過實驗，學生深刻認識到，肌肉收縮是產生運動的關鍵，它牽引骨骼繞著關節運動，從而實現了生物體的各種動作。這一實踐活動不僅讓學生直觀地了解了運動產生的過程，還加深了學生對相關概念的理解，成功突破了本節課的重難點。學生在動手實踐中學到了知識，提升了對生物學科的興趣和探究能力。

2.運動模型建構。在運動模型建構的教學環節中，教師首先引導學生親身參與屈肘、伸肘的實踐活動，讓他們切身體驗到運動的過程，但由于學生難以直接觀察肌肉的變化，因此，教師巧妙地設計了一個模型建構的環節。教師為學生提供了豐富的材料包，并詳細指導他們如何利用這些材料來構建人體屈肘、伸肘的運動模型。學生分組展開討論，積極探究每種材料所代表的人體結構，確保模型與原型之間能夠精確對應。隨后，各小組通力合作，共同完成運動模型的搭建（見圖1）。模型建構完成后，教師讓學生利用模型模擬屈肘、伸肘的運動過程，并結合動畫演示和詳細表格，細致觀察并總結運動過程中肌肉的運動狀態及其變化規律。這一模型建構活動極大地促進了學生對骨、骨骼肌和關節之間協作運動機制的理解，將抽象的概念知識轉化為形象、具體、直觀的模型，從而強化了“骨骼肌收縮牽動骨圍繞關節完成運動”的核心概念。

◎活動三：概念生成：人體的運動

在對骨、骨骼肌和關節之間的協作運動充分掌握的前提下，教師繼續引導學生思考：如果一個生物體的骨、骨骼肌、關節結構完好，就一定能產生運動嗎？

1.牛蛙坐骨神經刺激實驗微視頻。在牛蛙坐骨神經刺激實驗微視頻中，教師精心準備了牛蛙的坐骨神經——腓腸肌標本，并通過電擊坐骨神經，展示了腓腸肌的運動變化。學生通過觀看這段提前錄制的實驗視頻，能夠清晰地觀察到神經受刺激后，骨骼肌產生的收縮和舒張反應。這一實驗生動地揭示了神經系統與肌肉運動之間的緊密聯系，即神經信號是控制肌肉活動的關鍵。通過微視頻的形式，學生不僅能夠在安全的環境下觀察實驗現象，還能在教師的引導下初步理解并得出結論：神經受到刺激時，會控制骨骼肌做出相應的收縮和舒張反應。這種直觀且富有啟發性的教學方式，有助于學生深入理解生物學知識，激發他們對科學探索的興趣。

2.連線生活，生成重要概念。為了將理論知識與現實生活緊密相連，教師精心準備了一些富有啟發性的資料，供學生自主閱讀并深入思考。資料圍繞兩大核心問題展開：（1）探究運動的形成除運動系統外，還涉及哪些關鍵結構的參與？（2）詳細剖析人的運動是如何在多重系統協同作用下得以完成的？學生通過細致分析材料，逐步領悟到：人體的運動并非孤立存在，而是在神經系統的精密支配下，由肌肉作為動力源，牽拉著骨骼圍繞關節進行的有序活動。教師在此基礎上進一步拓展，引導學生思考：除了神經系統和運動系統的緊密配合，還有哪些系統在我的運動過程中發揮著不可或缺的作用？通過課前布置的測量任務，學生收集并整理了平靜狀態與運動后的呼吸頻率、心率及血壓數據，制作成直觀的表格進行展示。在深入分析這些數據后，學生最終凝練出本節課的核心概念：人體是一個高度協調的統一體，各系統在神經系統和內分泌系統的精細調節下相互關聯、協同工作，共同應對機體內外環境的復雜變化，確保各項生命活動的順利進行。

（三）整合內容，促進學生深度建構

本節課的重要概念形成后，讓學生通過概念圖（見圖2）進行總結歸納，幫助學生對知識進行整合，加深理解與記憶，建立“生物體是一個統一的整體”這一生物學觀念，讓學生在自主建構概念的過程中提升演繹歸納、推理概括的科學思維能力。

（四）情感升華，促進學生深度反思

與開篇的運動會情境呼應，本環節旨在通過運動員自強不息、團結協作的體育精神，引導學生深刻體會運動為生活增添的色彩與活力；通過情感層面的共鳴，進一步激發學生的內在動力，促使他們不僅在知識層面有所收獲，更在精神層面得到升華。通過這一引領，教師鼓勵學生將熱愛運動、科學運動的理念內化于心、外化于行，從而在日常生活中自覺踐行健康的生活方式，形成積極向上的生活態度和價值觀。

三、案例反思

在“人體的運動”一節中，筆者有以下幾點調整與思考：（1）在觀察關節結構的材料選擇中，以往的教學一般以豬骨、雞翅或鴨翅為實驗材料，但我們在實際操作中發現，豬骨成本較高，而且需要提前預訂，一般都無生理活性，對學生來說操作較為困難，且無法做到分組實驗，一般多以教師演示或提前錄制微視頻開展，導致學生無法親身體驗與觀察；雞翅或鴨翅雖簡單易得，但需要剝離表面的皮膚，若在課堂上分組實驗，需花費較長時間，且雞皮或鴨皮極難清理，影響結構觀察。經過前期反復比較不同的實驗材料，最終選擇了同為脊椎動物的牛蛙的肘關節進行觀察。（2）在生物學實驗中，教師應盡可能地創造條件讓學生親自去觀察、探索，因此在此環節設計中，舍棄了原本教學設計中通過觀看教師提前錄制的《觀察牛蛙肘關節》的微視頻，對照示意圖識別關節的結構，調整為讓學生自主觀察牛蛙肘關節實物，分析、討論并總結歸納出關節的結構與功能。學生對照指導步驟進行實驗，對觀察有了明確的方向，最終得出相應的結論，獲得生物學相關知識，提升了實踐探究能力，促進深度學習的發生。（3）在觀察肌肉結構的材料選取中，選擇了牛蛙的腓腸肌進行觀察。筆者在實踐教學中發現，給學生提供牛蛙完整的后肢去觀察腓腸肌的結構和附著方式，學生無法準確找到腓腸肌。基于此，教師在后期教學中提前剔除牛蛙后肢上多余的肌肉，只保留了腓腸肌，幫助學生更精準地觀察。（4）學生在利用建構好的人體屈肘、伸肘模型模擬屈肘或伸肘運動時，會直接推動硬紙板（模擬骨）來完成運動，導致無法正確理解運動的原理。對此，教師在課堂上要及時糾正評價：骨本身是不會運動的，而是通過肌肉的收縮或舒張牽動骨繞關節進行的，而拉動棉線其實模擬的就是肌肉收縮的狀況。

本節課依據課程標準創新實驗材料，對實驗方案和設計進行了深度思考與優化，使學生在探究實驗中樹立科學觀念，提高實驗技能，從而促進深度學習的發生，但在實際教學過程中還有一些地方值得進一步思考：（1）構建人體屈肘、伸肘模型設計中，教師提供了固定的材料，會使學生的思維固化，是否可以讓學生在此基礎上選擇其他合適的材料制作運動模型，以PPT、微視頻等形式提交。教師通過課堂進行展示、分享和評價，從而幫助學生更好地實現知識的遷移應用。（2）在兩個驅動性問題引領下，筆者在教學各個環節中都設計了問題串，學生在問題的引導下自主學習，積極思考，深入探究，表達自己的理解與想法，這體現了學生的主體地位。但如何更加有效地提問，提出更有效的問題，構建更有效的課堂，這需要教師持續深入、系統地研究，并在平常的教學過程中有計劃地落實。（3）在實驗過程中，雖然學生分組進行了模型構建和實驗操作，但小組間的合作與交流尚顯不足，部分小組內部成員間的分工也不夠明確，這在一定程度上影響了實驗效率和成果展示的深度。未來教學中，教師可以進一步強化小組合作學習的機制，明確每個成員的角色與責任，同時增設小組間的互評與反饋環節，鼓勵學生相互學習、共同進步。教師通過增設小組合作評價量表，引導學生從團隊協作、任務分配、成果質量等多個維度進行自我評價與相互評價。這樣不僅能夠提升學生的團隊協作能力，還能促進他們更全面、深入地反思實驗過程，為后續的深度學習奠定堅實的基礎。

四、總結

深度學習在初中生物學教學中的實踐，不僅提升了學生的學習質量，還培養了他們的高階思維和核心素養。通過真實情境的創設、活動驅動的探究、內容的整合以及情感的升華，學生得以全身心地投入學習，批判性地吸收新知識，并將其融入原有的認知結構。這一過程不僅鍛煉了學生的實踐能力，還激發了他們學習生物學的熱情。在“人體的運動”這一教學案例中，深度學習的理念得到了充分的體現，學生的學習成果顯著，思維層次得到了提升。展望未來，深度學習將繼續在初中生物學教學中發揮重要作用，幫助學生構建更加完整、系統的知識體系，為他們的全面發展奠定堅實的基礎。同時，教師應不斷探索和完善深度學習的教學策略，以適應新時代教育的要求，培養更多具備創新精神和實踐能力的人才。

編輯：陳鮮艷

作者簡介：梁世媛（1994—），女，漢族，江蘇南京人，碩士，中學一級教師，研究方向：初中生物學教學。