促进学生深度学习的高中生物设计策略

姚笃信

【内容摘要】深度学习通常注重培养学生的高阶思维以及提高学生处于复杂环境当中对具体问题的解决能力。高中生物中，深度学习通常涉及到对生物知识的深度理解与批判、学习情感的高度投入、信息的整合与知识的构建、学习知识的迁移应用，从而使学生实现发展性学习。本文主要对深度学习在生物教学中的特征进行探讨，并提出教学设计策略，从而使学生生物知识的学习效果得到有效提高。

【关键词】深度学习  高中生物  教学  设计  策略

所谓深度学习，其主要指学生充分理解知识的基础上，将事实批判性与新思想渗透到自身的认知结构当中，并将其迁移至新情境当中，以解决问题与做出决策的学习。其通常更注重知识的判断和评价、综合和应用、知识迁移和运用知识对问题解决的能力进行培养，充分认识到高层次，更注重对核心概念以及知识的理解。高中生物作为以实验为基础的一门学科，其主要是对生命现象与生命规律实施研究的自然学科，高中生物的教学的深度学习，其不仅是浅层学习转向于深度学习，而且对学生生物学科素养的培养有着重要作用。同时，深度学习不仅可以使学生形成高阶思维的能力，而且还能使学生在知识的理解上，对生物知识进行批判性学习，并对实际问题进行解决。

一、生物教学中深度学习的特征

根据生物学科的特点与课程性质，其深度学习主要有以下特征：

1.注重知识的整合。生物教学需将生物学科的概念、原理、规律作为核心内容，对有关知识进行相应拓展，且需注重与其他学科横向的衔接。除此之外，各个阶段的学生在学习中对意义的理解内容也提出相应的要求，并表现为内容的递进或者互补。例如，在对“细胞”相关内容开展教学时，在初中阶段，其主要是对细胞结构进行教学，而高中阶段的生物教学更注重对细胞的功能与亚显微结构实施探究，以此使细胞的相关生命活动、能量代谢、物质等内容进行增加①。因此，生物教师需注重引导学生对各阶段的内容实施整合，以层次化、系统化的教学活动，对知识的联系进行梳理，创建完善的知识网络。

2.注重知识的批判理解。学生具备的批判性思维是对其学科素养进行培养的主要方式。生物学科当中科学史的教育融入批判性思维培养，其包含着大量科学家自身观点的碰撞。在生物教学中，教师通过引导学生以批判性思维对相关观点的不足与合理之处进行看待，以此使学生充分认识到绝对与相对真理之间的关系，并使学生具备的批判性思维得到有效提高。学生在对相关知识进行探究中，通常会遇到旧知识和新知识的结构冲突，此时，教师就需要指导学生实施理性分析，并寻找相应的证据，促使知识的澄清，不仅可以促使已有知识结构的完善，而且还能使学生的批判性思维得到深度发展②。

3.注重知识的迁移应用。生物教学中，其更注重知识的迁移与应用以及培养学生具备的发散性思维，对于课本中相对重要的概念与知识点，教师可通过“提出——解决——应用”的过程开展教学活动。同时，在具体教学中，生物教师需根据学生的生活与学习经验，创设和学习内容相关的情境，以调动学生对生物知识的求取欲望，引导学生对材料信息进行感知，充分把握知识点的关键要素，并通过举一反三的方式，实现知识的迁移与应用。

二、促进学生深度学习的高中生物设计策略

1.正确学习方式的选择

学习方式通常指学生在具体学习活动中使用的相关手段与策略。新课改下，新型理念的引导下，逐渐出现较多新型的学习方式，如探究性学习、合作学习、自主学习、项目学习、问题学习等。尤其是近些年，随着教育技术与信息技术的进一步发展，出现了MOOC、翻转课堂、SPOC等教学方式，其都能够以网络为基础，开展在线学习。因此，生物教师需选择合适的学习方式，确保生物教学效率与质量的提高。

（1）选择的学习方式需与教学内容相结合。不论是何种学习方式，都需要与生物教学内容相结合，也就是选择和教学内容相符的学习方式。对于学习方式而言，其本身无优劣之分，各种学习方式都有其应用条件与适用范围。例如，探究性学习的运用，其主要是通过教师设置的具有讨论价值的相关问题，让学生通过研究学习逐渐发现、探究问题，并获得结论，以探究、合作对生物知识实施“分析、创造、评价”，最终使学生实现深度学习。同时，高中生物的教材当中仍存有较多探究性实验，如“探究酵母菌细胞呼吸方式”“探究影响酶活性的条件”等，这些都有助于研究性学习的开展与运用。

（2）学习方式需立足学生发展。对于教育而言，其主要目的就是促使学生实现全面发展。基于此，教学活动的开展需将学生的发展作为重点。同时，学习方式不仅需考虑学生在学习活动当中所掌握的知识，而且还需注重学生在具体学习中学科素养的提高。根据高中生物具备的学科特点，生物教师不仅需充分关注学生具备的归纳演绎、批判性思维、创新性思维、类比推理等思维发展，而且还需注重对生物学科的价值掌握进行培养，并树立热爱生命、尊重生命的正确生命观与价值观，从而使学生应用生物知识的灵活性得到有效增强，并使学生解决相关生物问题的能力得到有效提高。

总之，学习方式的有效性，其不仅可以使学生的生物学科素养得到有效提升，而且还能调动学生学习的积极性，因此，生物教师在设计相关学习方式的活动时，需对各个教学环节进行精心设计，从而使各个教学活动都能够促使学生实现有效发展。

2.精心设计教学内容

（1）注重知识的内在联结。高中生物的学科知识作为一个庞大知识体系，不论是单元和单元、节与节，或者是模块与模块间的内容，都存有各种各样的联系。对于生物知识而言，其学习是逐渐提高与积累的过程，教师在具体教学中，需充分关注新舊知识的内在联系，并通过新旧知识的联系，对旧知识进行巩固，以此使新旧知识间形成有意义的联系，并促使新知识意义的生长与构建。同时，这种联系通常没有学科界限，各个学科间也不存在绝对的界限，因此，学科与学科之间有着密切的关系。近些年，生物化学、生物物理学、生物统计学各个专业得到迅速发展，并充分体现了各个学科间的渗透关系。基于此，高中生物的具体教学中，教师需强化生物学科和其他学科的联系。例如，在对《酶的特性》开展教学时，教师可根据化学学科包含的无机催化剂概念与特性开展教学。

（2）教学的内容设计需对知识意义的建构进行充分考虑。教学内容通常不是根据教材中的知识顺序实施简单的堆积，而是教师需根据学生的具体学习状况，深度挖掘教材，对具有目的性与逻辑性的教学内容间设计。即生物知识的获取需以知识为线索，并在原先知识的基础上进行构建，因此，教师对教学内容进行设计时，需对知识意义的建构实施充分考虑。例如，对《基因指导蛋白质合成》开展教学时，因为本节课的知识较多，且无法有效理解，教师在具体设计时，需以“DNA分子的脱氧核糖核苷酸的排列顺序→mRNA的核糖核苷酸的排列顺序→氨基酸的排列顺序→蛋白质结构和功能的特异性→生物的性状”为主线，将具体教学内容以问题的设置进行串联，从而使学生的学生效率得到显著提高。

3.创设深度学习情境

深度学习通常注重以某种情境当中的知识迁移至新情境中对问题进行解决与学习。基于此，教师需通过创设与运用学习情境，使学生实现深度学习。

（1）以社会生活进行情境创设。通常而言，学生学习的主要目的就是对实际问题进行解决。而学生通过自身学习知识对现实生活中的复杂问题实施解决，则是学生实现深度学习的主要表现。日常生活中通常有很多和生物学科相关的常识或现象，这就为教师的情境创设提供了丰富的素材。现实生活当中的素材通常是学生熟知或者是亲身经历的，其不仅可以调动学生学习生物知识的兴趣，而且还能使学生充分体会理论和实践结合的魅力，以此使学生的学习心志得到有效提升。例如，在对“物质的跨膜运输”开展教学时，教师则可提问：“菠菜在煮熟之后，为什么汤会变为绿色？”在对“免疫调节”教学时，则可提问：“人为什么需要打疫苗？”在对“细胞中的无机物与水”开展教学时，则可提问：“储存谷物时，为什么要把谷物晒干？”等等。

（2）以突破学生的原先认知进行情境创设。对学生原先具备的知识与认知进行打破，也就是指生物教师通过创设相应的学习情境，促使学生原先的认知平衡情况失衡，并使学生面临的新现象或者新问题和原先的认知之间产生矛盾。其主要具有：学生对某知识点原先的错误理解与具体现象之间的冲突;题目条件不一致、概念偷换等导致的结果差异而引起的冲突等。例如，“并非所有糖都为甜的”“免疫调节不只是以抗体进行完成的”等等。通过类似学习情境的创设，这不仅有利于学生积极主动的思考生物知识，而且还能突破自身的思维定式。

4.开展辩论式深度学习，培养学生的理性思维

在高中生物课堂教学中，教师在实现课堂深度学习的时候，不仅要发挥学生的主体地位，重视学生的基础知识、基础技能获得，还要在此基础上培养其理性思维。面对这一要求，教师在生物课堂的深度学习中，必须要充分借助课堂讨论这一有效的学习方式，引导全班学生，或者小组中的学生，紧紧围绕某一个观点开展辩论、各抒己见、相互学习，开展知识辩论。在这一过程中，学生有效获得了相关的知识信息，也充分发挥了学生的主体地位，促使学生积极主动参与到知识的深度学习中，并在学习的过程中，完成了学生理性思维的培养。例如，在“细胞的癌变”教学中，教师结合教学内容，就给学生创设了一个辩题“癌症是否为不治之症”的辩论。在此基础上，教师将全班学生划分为正反两方，结合身边的病例，对这一辩题开展辩论。并在此基础上，总结与治疗相关的方法，以及可能引起的副作用。并在此基礎上，围绕“选择健康的生活方式、讨论健康的生活方式与癌症的防治关系”，提出相关的建议。通过这一教学模式的应用，不仅实现了这一部分内容的教学目标，也促使学生在学习中，培养了学生的思维能力，并引导学生形成了正确的人生价值观。

结束语

综上所述，深度学习开展的主要目标就是培养学生具备的高阶思维，促进学生有效学习，以更好的适用于社会发展与进步。深度学习过程的教学设计，其不仅有助于课堂效益的提升，而且还能使学生的核心素养与思维能力得到有效提高。将深度学习运用于高中生物的具体教学中，其不仅有助于学生应用于综合分析生物知识，而且还能使学生通过生物知识解决相关问题的能力得到有效提升。

【注释】

① 谢倩、李韶山. 例谈基于深度学习典型机制的高中生物学教学[J]. 中学生物学，2019，35（08）：23-25.

② 曹冬林. 驱动深度学习发生的高中生物学教学探索[J]. 生物学教学，2019，44（01）：8-9.

（作者单位：甘肃省会宁县第四中学）