基于深度学习的生物学教学设计

左小琴 刘松

摘要 尝试构建了基于深度学习的一般生物教学流程，探索和尝试将深度学习理念运用于初中生物课堂。并以“认识生物的多样性”一节内容为例展开论述，通过创设真实的问题情境，关注新旧知识之间的联系，进行生物学基本概念的学习，促进学生对科学本质的理解。

关键词 深度学习 生态 生物多样性

中图分类号G633. 91

文献标志码B

深度学习作为一种特定的学习概念，最初由美国学者马顿和萨尔乔提出，他们认为与浅层学习相比，深度学习是以对复杂概念或知识的理解与运用为主要认知活动的持续性学习过程，是一种有效的学习方式和学习理念。在生物学的教学设计中，融合深度学习的理念是一线教师值得研究的问题。

1 深度学习的内涵与原理

学习者在对重要概念知识深入理解的基础上，能够将知识迁移到新的情境中加以运用，这种学习过程本质上就是深度学习。在这一过程中，学习者不断形成能够适应终身发展和社会发展的必备品格和关键能力，提升自身的学科核心素养。

2 深度学习的教学过程设计

依据对深度学习的内涵及其原理的理解，为了进一步在教学中落实深度学习的理念，笔者设计了深度学习的一般教学环节过程，如图1所示。

3 教学目标

①通过学习生物多样性三个层面的含义，逐步形成生物之间、生物与环境之间相互协调、相互制约的关系。通过认识我国生物丰富的生物，以及珍稀的动植物资源，说出我国生物多样性的丰富性和独特性。在撰写“打卡攻略”活动中，通过理清三个层次间的关系，说明保护生物多样性的重要意义。

②从关注我国长江的生物多样性，认同保护生物多样性的重要性，形成爱护环境、保护生物的意识。从关注身边的生物多样性到关注我国的生物多样性，增强民族自豪感。

4 教学过程

4.1“市民短信”导入新课

教师以一则重庆市民国庆假期收到的“市民错峰出行，为游客提供游览方便”的短信，引出重庆已成为旅游者都想来的打卡圣地，从而开启课堂的认识生物多样性的打卡之旅。

设计意图：教师通过接地气的短信导入新课，让学生认同重庆已成为网红旅游城市。这种新奇的方式极大地调动了学生热情，并引出主题。

4.2 情境任务

4.2.1 调查校园生物认识种类多样性

课前，教师在校园采集常见的植物标本和动物标本。课堂上，开展认识校园生物的活动：学生说出标本名称，判断所属类群（生汇报认识结果）。

设计意图：学生通过认识生熟悉的校园生物，并对生物进行分类，认同校园的生物种类丰富的同时，顺利地过渡到我国生物种类情况的学习。

4.2.2 我国生物种类分析

教师提供资料《中国生物多样性国情报告》，引导学生讨论：①除表中列出的类群外，还有哪些类群？②从表中分析，我国哪一类生物的物种数在世界所占百分比相对较少？哪一类所占比例最高？③根据表格数据，会得出哪些结论？

学生带着以上3个问题，分析《中国生物多样性国情研究报告》，总结出我国生物多样性的特点;同时利用本地实例，探讨生物种类多样性的意义。

教师联系学生生活，创设情境：重庆某镇，为了脱贫致富，砍树、种植中草药黄精来。增加农民收入、改善生活。请你用刚学过的知识，分析这样做的利与弊。

学生分析、讨论后，得出：该生态系统物种单一，容易引起病虫害。生物种类越丰富，生态系统越稳定，有利于可持续发展。

教师追问：重庆市树黄葛树与市花山茶花两者在外形特征上有什么差别？形成这些差别的根本原因是什么？从而顺利过渡到基因多样性知识。

4.3 理解本质

4.3.1 认识基因多样性

教师播放提前在西南大学采访生命科学院教授关于基因知识的答疑视频。然后，引导学生根据视频中的基因多样性理论知识，分析黄葛树和山茶花差异的根本原因，总结出黄葛树与山茶花两个不同物种之间的不同是基因的不同。教师再引导学生比较山茶花之间的差异，得出这些差异主要也是基因的不同造成的。

设计意图：高等学府的专业教授讲解一些比较高深难懂的问题，既解决了知识难点，又增强了课堂的丰富性，也增加了学生对本地大学的了解。

4.3.2 学习基因多样性的意义

教师展示几个品种的大豆，讓学生观察实物，顺势引出：如果大豆在栽培过程中染病减产，可利用基因多样性来解决难题。同时，提供关于美国大豆出现萎黄病后美国科学家的处理方式以及袁隆平所培育的杂交水稻的资料。

设计意图：教师利用两个事例，既使学生认识了基因多样性的意义，又增强了学生对我国基因多样性丰富的自豪感。

教师播放儿歌《黄葛树 山茶花》片段，提出过渡问题：生物的生活离不开环境，这些生物分布在什么样的生态环境呢？带着问题我们继续去打卡吧，下一站是哪里呢？

4.4 完成进阶——欣赏重庆美景认识生态系统多样性

教师以《大美重庆》视频为突破口，要求学生在欣赏重庆美景时，写下视频中的生态系统。学生展示所发现的生态系统类型，教师适时补充视频中没有发现的生态系统类型。

教师补充完整生态系统后，提出问题：长江是什么生态系统？长江里有哪些珍稀动物吗？你知道它们的数量吗？

教师引导学生小结：生态环境会影响生物的种类多样性。

设计意图：教师引导学生了解长江河流生态系统里的珍稀物种数量减少的原因，让学生理解生物与环境的密切关系，同时为课堂结尾处的情感升华做铺垫。

4.5 知识建构——撰写打卡攻略，梳理关系

学生完善“认识生物多样性攻略”卡（图2）。

设计意图：生物多样性的三个层次紧密联系，教师运用有趣、生动的形式，帮助学生理清三者之间的关系，从而让学生意识到保护环境、维持生态系统多样性是保护生物多样性的根本措施。

4.6 情感升华

教师由保护生态系统的多样性，过渡到养育重庆儿女的长江生态保护现状：长江，养育了我们重庆儿女。目前长江的生物多样性受到威胁，结合生活实际，我们能为保护长江的生物多样性做些什么呢？学生发表自己的意见和做法后，教师以视频《长江之恋》为结束，呼吁学生关注生态并参与保护生态环境，为第二节保护生物多样性内容做情感铺垫。

5 教学反思

要想很好地在课堂上落实深度学习，教师不仅需要在教学理念、教学行为上都有所改变，更要关注学生的已有知识。教师要合理地挖掘和利用本地教学资源，设计合理的符合学生认知规律的课堂活动，让学生在活动中学会生物学科中的核心知识和科学思维，给学生提供更多的思考时空和解决问题的机会，进而促进学生学科核心素养的发展。

参考文献：

[1]康淑敏.基于学科素养培育的深度学习研究[J].教育研究，2016，（7）：111-118.

[2]陈玉华.基于乡土特色资源的“认识生物多样性”教学设计与反思[J].生物学教学，2018.43（12）：26.

[3]盛京京，周先叶.深度学习视域下的生物教学设计——以“现代生物进化理论的由来”为例[J].中学生物学，2019，35（1）：7-9.