指向深度学习的高中生物学单元教学实践研究

刘 涛

(牡丹江市教育教学研究院， 黑龙江 牡丹江 157000)

高中生物作为一门特殊性的学科，除了具有诸多的概念、变量及公式外，还与其他学科具有紧密的联系。通过将深度学习应用于单元教学中，对生物知识实施整合，能让学生对生物知识具有更深的认识，助力学生高阶思维的发展，推动生物课程改革的顺利实现。

一、深度学习的概述及价值

(一)深度学习的概念

深度学习最早是源于人工智能区域，于教育教学领域中，指的是教师在教学中以生为本的理念和人文思想的活动，能为学生实现自主学习、合作探究及互助成长提供良好的认知环境及辅助，从而激发学生强烈的主观能动性。通过深度学习不仅能让学生成为课堂教学中的主体，还能使学生收获良好的学习效果，强化学生对生物学习的探究欲和兴趣[1]。因此说，深度学习是一种具有认知灵感、生命律动及拓展能力的自主学习模式，也是生物课堂走向高效的重要驱动器。

(二)开展深度学习的教学价值

首先，在高中生物课堂上开展深度学习能为学生提供观察、思考、交流及实操能力的认知机会，使学生能具有自主学习的空间和合作探究的途径，充分将学生的能动作用释放出来。可见，深度学习与学生具有较高的契合性，能引导学生成为生物课堂教学中的认知主人。其次，通过应用深度学习能为教师设计和完善生物课堂提供良好的教学方法，让教师能发挥出引导作用，为学生实施深度学习和合作提供更多的交流与探讨的空间。使教师具有更多时间观察和思考学生的认知情况和合作情况，积累更多的教学知识与经验。最后，能让教师践行新课改中的理念与科学育人观，借助学生的主观能动性和发展潜能推动学生进行深度学习及高效成长。因此说，在高中生物课堂中采用深度学习是素质教育下的需求，也是实现学生全面发展的有效途径。

二、单元教学与深度学习的关系

(一)单元教学的内容简介

单元教学是以单元教学内容为探究对象与知识的模块教学方法，是立足于单元教材内容、知识模块设计的认知区域教学方法、活动设定及探究顺序等细节[2]。借助单元教学能为学生提供更多的知识探究能有效促进学生自主学习和合作探究的有效实施。

而其所具有的特性，直接决定了单元教学所具有的活动特点：其一，是单元教学具有突出的单元性和区域性，能为学生提供生物内容中界限明显和区域分割的单元知识模块。因此单元教学不仅能提高学生对单元模块的认识，还能为学生构建科学的知识体系起到促进作用。其二，单元教学具有突出的主题性和模块性，能为学生提供内容具体、主题明确且知识相似的研究区域，因此能为学生自主学习和合作探究提供良好的助力作用，解决学生探究中存在的负面干扰和无效拓展[3]。其三，单元教学具有突出的简易性和高效性，能为学生提供目标明确、区域明显及内容具体的探究任务层面，有效促进了学生认知、思维、拓展、交流及整合等能力的发展，为确切的教学任务提供高效认知的效果。

(二)单元教学与深度学习的契合性

单元教学与深度学习的契合性，首先是单元教学能为深度学习提供良好的探究指引。在单元教学中使学生获取模块化、区域化及单元主题化的探究任务，使学生能获取的时间较长且内容单一、外延较少的自主学习与合作探究。达到集中学生注意力的效果，使学生能专注于单元认知学习中，实现深度学习。其次，单元教学能为学生提供良好的认知平台[4]。在单元教学中明确的单元任务能为学生在积极参与、主动思考、多维交流及整合发展中释放出强大的探究积极性、认知主动性及互助自觉性。最后，是借助单元教学能为学生提供良好的学习保障。在单元教学中学生能将集体智慧、合力及活力集中于单元教学和区域化的探究任务里。促进学生能掌握更多的知识与技能。由此可见，单元教学能集中学生的主观能动性和潜能的发展，有效推动学生学习朝着高效化方向发展，借助深度学习引导学生能深刻地理解生物学的知识，并能将所学知识进行迁移拓展和学以致用，促进学生核心素养的发展。

三、单元教学促进深度学习的实践策略

(一)利用教学设备，明确知识点与内容体系

教师在进行单元教学时，可以借助教学设备为学生自主学习和合作探究提供辅助作用，尤其是处理单元教学中内容较多的部分时，让教学内容能更加具有条理化、模块化及体系化。思维导图作为教师运用的教学辅导形式之一，能为学生的知识学习、能力训练及素质发展提供良好的助力，达到直观展现知识体系和归纳教材所有知识的效果。在思维导图的指导下，能让学生在互助合作与探究中将内容实施细致化处理，实现深度学习[5]。例如，在进行《组成细胞的分子》此单元教学中，由于此单元包含了细胞中的元素和化合物、生命活动的主要承担者、遗传信息的携带者、细胞中的糖类和脂肪、细胞中的无机物等部分。因而教师在进行教学时可以将这些知识整合成统一的思维导图，并在这些内容的基点上依次向下延伸相关的知识点，能有效形成庞大且完整的知识体系。如，以《细胞中的元素和化合物》为例，此为一级题目，可以延伸出细胞中的元素和细胞中的化合物等两个子题目，而细胞中的元素进一步向下延伸又能延伸出碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾等二十多种元素。细胞中的化合物在向下延伸之后又能延伸出无机化合物和有机化合物等两个分支题目，进一步向下延伸又能延伸出糖类、脂肪、蛋白质及核酸等。所以说，借助思维导图的形式，能让学生进一步明确此章节的知识点脉络和内容，使学生能自然而然地实现深度学习和高效探究。

(二)营造教学氛围，促使学生主动参与到教学

教师要在实施单元教学时，通过营造轻松愉悦而又充满民主的教学氛围，使学生能主动地参与到教学中，将自身的想法随心所欲地表达出来[6]。例如，在进行《走进细胞》此单元教学时，由于此单元中具有：从生物圈到细胞、细胞的多样性和统一性等两部分的内容。为了能让学生能掌握与理解本单元的知识，教师可以通过依据教材中彩图信息，为学生提供彩色卡片，如：心肌细胞——心肌组织——心脏——血液循环系统——动物个体——种群和群落——生态系统——生物圈等卡片。还可以让学生能由小到大解释相应的卡片，将彩色图片打乱，让学生能依据自身所掌握的知识合成一定顺序，并对其进行说明，让学生能按照游戏的方式抽取卡片与排序。同时，也能让学生在解释说明时能将第二节的知识点对号入座，将原细胞核、真核细胞、细胞学说等融入到起始位置里。通过此种形式能让学生积极地参与到教学中，并能接受教师所教学的内容，实现友好互助教学，促进教学质量的提高，使学生掌握更多的知识。

(三)利用教学活动，提供全面展示自我的空间

良好的教学氛围能有效调控学生的主体状态及认知能力，对此，教师要通过组织轻松愉悦而又充满趣味性的课堂，吸引学生的注意力，让学生能全面参与其中，并能动脑思考与主动交流[7]。在此情况下，能让课堂教学成为展现学生能力和集体智慧的认知空间，使学生能充分地参与到课堂教学中，为学生提供一个全面展示自我的表现空间，实现深度学习。例如，在进行《细胞的基本结构》此单元教学内容时，此单元中的内容包含了细胞膜——系统的边界、细胞器——系统内的分工合作及细胞核——系统的控制中心等。而要想让学生能更加全面地掌握与理解本单元中的知识点，教师在实施教学时，可以将细胞膜等同为院墙，将细胞器等同为生产车间，将细胞核等同为指挥中枢。并让学生能结合自身的想象力，将细胞的基本结构简略图画出来，只需要学生将细胞膜、细胞器及细胞核的功能体现出来即可。通过此种学习能让教学氛围更加活跃，借助简笔画的活动，让学生能进一步理解三者之间的功能和角色，使学生能在学习中更好地掌握有关此单元的教学内容，促进深度学习的实现。

(四)利用教学资源，激发学生学习生物的兴趣

快乐活动能提高学生认知状态，教师要为学生提供更多具有趣味性和诱导性的教学资源，为学生的自主学习和合作探究提供更多的资源。教师在进行教学时可以借助丰富的教学资源改变传统教学内容固定不变的模式，通过利用教学资源增加教学的趣味性和生动性，从而激发学生参与到教学中。例如，在进行《细胞的物质输入和输出》此单元教学时，由于本单元中共具有三部分的教学内容，分别为物质跨膜运输的实例、生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输方式等，但是教学的重点为细胞膜中的物质如何穿越细胞膜进行输出与输入。对此，教师在教学时可以结合教材中的“细胞吸水和失水”的科学探究实验，为学生提供直观的“腌制酸甜萝卜条”视频内容作为教学资源。通过直观的视频能让学生观看到翠绿的萝卜条在食盐的腌制下逐渐变得褶皱且失去水分。此种趣味性的教学，能有效推动学生进入到深度学习里，促进教学质量的整体提高。

(五)改善教学方法，优化单元教学

除了以上几种方式之外，教师在进行教学时还要结合学生的实际情况，如认知规律、兴趣爱好及个性特征设计教学模式和使用教学方法，为学生提供更多充分趣味性的教学内容，激发学生的参与性[8]。鉴于此，教师在进行设计单元教学内容时，要立足于学生认知需求实施并借助多元化的教学方法提高学生的兴趣，以此来避免学生抵触心理的产生。通过此种形式提高学生的认知能力、思维能力、观察能力及整合能力，促进学生深度学习的实现。例如，在进行《细胞的能量供应和利用》此单元教学内容时，由于本单元中具有四部分的内容，涵盖：降低化学反应活化能的酶、细胞的能量“通货”── ATP、ATP 的主要来源──细胞呼吸、能量之源──光与光合作用等内容。因此，教师可以利用多媒体教学设备分别展示酶、ATP、呼吸作用及光合作用，并可以采用学生喜闻乐见的动画视频形式，让学生能更加直观地看到酶催化作用、ATP能量价值、呼吸及光合作用的具体模拟展示过程，并在此基础上长形成细胞体内的能量供应和利用的过程，让学生能掌握更多的知识，形成对知识体系的深度认知与学习。

综上所述，教师在指向深度学习的单元教学模式下，能使学生掌握更完善与深刻的知识体系，使学生能参与到单元教学中，挖掘出单元知内在的本质，并能明确单元学习的意义，加深学生已有的知识，使学生在深度学习中形成良好的核心素养。