深度学习 走向素养深处**——以《人体内废物的排出》为例谈促进深度学习的教学策略

□顾学明

（海门市东洲中学，江苏海门 226100）

当前课改研究十分活跃，但仍有停留于教学组织的形式演变、教学程序的简单翻转和教学时间的粗暴分配等低端层次上，也存在着无限拔高知识难度和增加知识容量、对知识简单获得和机械训练、缺乏对知识的深度处理和深处学习等诸多弊病，学生掌握的仅仅是浅表的符号知识，没有对知识所隐含的思想、意义、思维方式的深层追问，缺少对知识究竟能转化成哪些终身必备的素养和能力的反思。如何突破教学过程中表演、表面、表层的局限，促进学生深层、深刻、深度学习？如何依据深度学习的内涵特质进行学习过程的建构，使学习变得更加意义多维、富有成效？笔者以《人体内废物的排出》为例，具体谈谈促进初中生物学深度学习的几个教学策略。

深度学习是指主动的、探究式的、理解性的学习，要求学生主动地建构知识意义，将知识转化为技能并迁移应用到真实情景中来解决复杂问题，进而促进学生核心素养的发展。凡是能引发学生在认知、情感、技能等方面发生系统性变化、学科核心素养和关键能力（元认识能力、问题解决能力、批判性思维、创造性思维等高阶能力）得到整体性提升的学习都可称之为深度学习。深度学习的效能应聚焦在知识结构的建立、学科经验的丰富、学科思想的建立和学科关键能力的形成之中[1]。本课内容是在学生学习了泌尿系统组成及肾脏结构之后，进一步研究肾脏及泌尿系统的功能。由于肾小球的滤过作用涉及原尿的形成，肾小管的重吸收作用涉及尿的形成，因此，围绕尿的形成这个重点和难点，从肾单位中血路与尿路这两条管道途径切入，就成了本课教学的逻辑思路。

一、创设有意义的学习情境，让学生深度感知

创设情境不为图个热闹，在于确定学生自觉发展的最近发展区。情境要讲究真实性、针对性和情感性，更要增强学生的学习意义感，要引起学生对为什么要学习这些内容，学习这些内容有何价值，以及怎样学习这些内容等问题形成正确的意义理解和价值确认。情境内容要与学习兴趣密切相关，并能让学生进入愤悱状态，形成强烈的求知欲望和浓厚的探究氛围。

本课中常用的、贴地气的情境创设有以下几种角度。

（1）水对人体非常重要，那为什么还要排尿？用学生熟悉的一道菜“爆炒腰花”导入课堂，腰花处理不好为什么会有膻味？尿液的形成与肾脏有什么关系？从学生从已有经验出发，实现经验与知识的相互转化，让学生很自然地期待本节课的将要所学和价值所在。

（2）课前准备一些新鲜的已解剖好的猪或羊的肾脏，将真实的肾脏带进课堂，小组同学之间相互指认各个结构，互相纠正错误。观察发现并思考：肾脏为什么是红褐色的？里面可能含有什么结构或成分？尿液跟血液有什么关系？进而引导学生大胆推测尿液可能来自于血液。摸一摸、闻一闻、想一想，有利于学生形成真切的感性认知。

（3）正常人实际每天排出的终尿量只有1.5L 左右，相当于1 大瓶雪碧（展示），而每天形成的原尿约有150L（相当于100 瓶大雪碧、16 箱），为什么会有相差100 倍的变化？直观形象化的数据比拟，具有强大的冲击力，产生一种积极的意义体悟，激发探究好奇心。

（4）呈现某人的尿检化验单，尿常规化验能反映人体什么系统的健康状况？尿液中为什么会有红细胞？展示尿毒症患者的图片，为什么患者会出现全身浮肿？为什么尿液量特别少？从情感共振角度看，如果选取的患者是熟悉的身边人，学习的内驱力则会更强烈。

深度学习首先要形成积极的内在学习动机，有意义的学习情境中常常能提炼出具有引发学生开展学习活动的驱动性问题，通过驱动性问题，让学生在解决真实的实际问题中获取核心知识和解决问题的能力。

二、开展有效能的学习活动，让学生深度体悟

美国著名教育家杜威认为：书本知识具有不可教性，不能直接进行传授，而需要让学习者亲历一个复杂的过程[2]。本课内容的特点是，尿液的形成涉及的结构名词概念多而且很抽象，学生会很“搞”，虽然借助动画、视频，但一看而过，其实学生还是晕头转向、知之寥寥，因此，提升学生学习的效能感，课堂小组学习活动不可或缺。一个有效能的学习活动要求以发展核心素养为活动目标，能促进学生思维能力的发展，做到独立思考和小组合作相融合。本课中，针对肾单位的结构和尿液的形成过程，下面2个常态化的小组学习活动案例可供参考。

小组活动案例1：

（1）搭建肾单位的模型，从平面到立体辨认肾单位各组成结构，在将模型拆开再重装的过程中理解各部分的相互关系，明确肾小球的本质是毛细血管球，肾小球、肾小管的壁都是毛细血管壁，完成对知识的初步表征化、表象化和具象化。

（2）利用收纳盒的插片组合模拟肾单位的各结构，用大小不等的小球来模拟血液中的各种成分，通过插片上开一定大小的孔让一部分小球通过来模拟滤过过程，用磁铁吸附铁球模拟重吸收过程，形象直观地将尿液的形成过程展现在眼前，让学生在做科学的过程中，完成对知识的“自我加工”，使学生解决问题的经验得到积累，创新能力得到提高。

（3）根据血浆、肾小囊中液体以及尿液成分的差异比较，推测肾小球、肾小管和肾小囊壁的作用，用多媒体动画模拟出成分变化的具体流程，有利于发展学生的批判性思维能力。

（4）汇报交流：①肾小囊、肾小球、肾小体、肾小管之间是什么关系？②血液流经肾单位的路径是怎样的？③血液流经肾小球、肾小管时成分有什么变化呢？④流经肾单位的血管为什么出现了2 次分支？理解第一次分支增大了过滤的面积，第二次分支增大了重吸收的面积，从而形成生物体结构与其功能相适应、人体是一个统一整体的观点。

小组活动案例2：

（1）用立体模型注射血液模拟尿液形成的大致过程（如图1、图2所示），让学生目睹肾的“滤过作用和重吸收作用”，把握尿液形成的整体特征和发展全程，获得知识的整体观，提升统摄思维的能力。

图1

图2

（2）呈现科学家提取的不同部位内液体成分比较图，比较成分种类的不同，分析含量的数据变化，推测血液流经肾小球、肾小管时成分发生了什么变化？这个资料分析活动，重在培养学生根据实验数据进行科学推测的能力，重在科学研究方法和学科思维方法的渗透。

（3）根据提供的数据表，在印有肾单位图的纸片上，用彩纸贴出各种物质在肾小球、肾小囊、肾小管处的流动轨迹，通过展板贴图更直接地感受滤过作用和重吸收作用中物质的变化，将抽象的理论知识直观化、形象化、过程化。

（4）汇报交流：①本组模拟了哪种成分的流动情况？②这种成分的流动轨迹是怎样的？③本组得到的结论是什么？列出的活动单问题层层递进、由浅入深，能够抓住本课的重难点设计问题，生动形象地呈现学习成果，使学生体验到学习成功的愉悦。

可见，深度学习的真正发生离不开教师的科学组织和有效引导。只有在有难度、有挑战的学习任务面前，学生才会感到自己是活动的主体，能够自主操作这些内容，发生积极主动的学习活动。学生参与系列进阶学习活动，历经深度的理解、体验、对话、探究和反思性思维，将经过“自我加工”的书本知识进行个人意义的升华和表达，通过多样化的学习投入，获得对知识的意义增值[3]。

三、建构有体系的学习内容，让学生深度内化

学生的深度学习是一个系统，需要整体把握。深度学习虽然表现为一个环节接着另一个环节教学活动，但并不是无关联的一个个的孤立活动，而是存在于有结构的教学系统中。知识学习只有建立在充分的广度、充分的深度和充分的关联度基础上，才能让学生真正获得知识的发展价值。概念图、思维导图将知识和思维可视化，把碎片化的浅层学习转化为系统化的深度学习，实现知识的整合、迁移与应用，使所学知识之间得以联系，从而使思维能力不断得到提升。本课整体设计思路从血路开始，沿着“血液→原尿→尿液”的逐步转变，探究尿液的形成过程，用清晰而简洁的符号加以标识，突出了尿液形成与血液循环的关系，如图3所示。

图3

课堂实践中，以尿液检查化验单资料引入新课，学生分析数据、复习旧知、提出问题、明确目标；接着学生完成学案探究活动，画出流经肾单位的血液路径，激发学生深入探究的欲望；在探究尿液的形成过程中，通过尿液形成的模型制作、视频动画、图表分析、贴图探究等活动，交流展示学习成果，建构“尿液是血液流经肾单位时形成”这一生物学重要概念。通过探究并绘制尿液的流经路径，利用模型演示、图片或视频观察等理解尿的形成。用饮料瓶对比演示，引导分析数据，建构“尿的形成是连续的，尿的排出是间歇的”这一生物学重要概念。尿的排出，排出的是代谢废物，从而调节人体内水分和无机盐的平衡，维持组织细胞的正常功能。教师在教学中不再仅仅浅留在知识层面的教学上，而可将人体内废物的产生和排出的意义置于环境和生物圈的稳态的大背景中，有利于引导学生进一步认识到人与环境的相互关系，渗透可持续发展的观点。

首尾呼应，学以致用，解释课堂引入时的尿液检查单中的异常数据，拓展尿毒症、肾透析资料，思考肾透析模拟了尿液形成的哪一步骤？分析说明解决实际问题，体会生物体结构和功能相适应的观点；最后通过讨论交流，明确健康的肾、健康的体魄的重要性，树立珍爱生命、健康生活的意识。

总之，所谓深度学习的“深”，并不在于程度之“深”，而在于性质之“深”，“深”在系统结构中，“深”在教学规律中[4]。深度学习是形成学生核心素养的基本途径，作为一项负责任而有意义的教学改进，必须要从高阶思维能力的认知角度，关注学生关键能力和学科思想的培育，促进深刻理解，引发深层思维，让学习走向素养深处。