基于PBL模式的初中生物学深度学习初探——以多元化情境在初中生物学中的应用为例

董亚军

（甘肃省陇西县渭州学校，甘肃陇西 748100）

现行的依据《义务教育生物学课程标准（2011 年版）》编写的人教版初中生物学教材使用已达10 年之久。作为静态文本的生物学教材应跟上时代发展的步伐，让学生及时了解生物科学技术的发展给人们的生产生活产生的深刻影响。对此，教师不妨以多元化情境为载体，同时结合“深度学习理论”，对知识的呈现方式进行探索与实践。

一、融入多元化文化情境，提升学生人文素养

作为一名学科授课教师，要在学科内多角度、多方面的继承和弘扬优秀的传统文化，对学生积极主动地进行多向文化疏导［1］。而人文素养是学生核心素养中必备的素养，在初中生物学教学中，结合生物学知识、优秀传统文化创设多元化生物学文化情境，对解决调查中发现的问题，拓宽多元化情境获取的角度提供了较为理想的切入点。

再如，在学习人教版生物学八年级下册“评价自己的健康状况”一节时，教材上介绍了调节心情的一些方法，通过学习学生理解了心情愉快对心理健康的重要性，但很多学生不清楚情绪反应对自己身体健康的影响。此时，教师可以把《黄帝内经》中说的“心在志为喜、肝在志为怒、脾在志为思、肺在志为忧（悲）、肾在志为恐”作为情境提供给学生，让学生了解我国古人总结的不同情绪反应对人的内脏器官产生的影响，从而理解健康的情绪反应对自己身体的好处。

在教育部发布的《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》中有关生物学方面的内容中指出：“将我国古人在生物学方面的探究方法与实践成果纳入生物学课程教材，对于厚植学生文化底蕴，感悟中华民族智慧，增强民族自豪感有着重要意义”［2］。上述案例把诗句、谚语、文化经典利用到生物学教学情境的创设中，在感知语言美的同时，让学生在生物学课堂中感受到中华传统文化的魅力。

整个初中生物学教材有很多内容能和中华民族的优秀传统文化中的科学技术、历史典故、成语典籍等联系起来，将其融入我们的生物学课堂中，既能起到解惑的作用，又能做到文化育人的目的。有关调查数据显示，77.5%的生物学教师很少在课堂上利用传统文化，其中有72.5%的生物学教师认为自己不知道有哪些可以利用的素材；即使在课堂上利用传统文化，也有80%的生物学教师认为其在课堂上的应用目的主要是帮助学生记忆。通过实践，笔者在课堂练习数据反馈中发现，利用多元化文化情境进行学习的班级在生物学试题中所涉及的传统文化应用中的得分较对照班高出23.5%。这说明将传统文化应用到多元化教学情境中，有利于学生的生物学学习和人文素养提升。

二、激活多元化课程资源情境，推动学生深度学习

《义务教育生物学课程标准（2011 年版）》指出：“课程资源的开发和利用是为了给学生创设良好的学习条件，促进学生主动学习，更好地理解和掌握学习内容，提高课堂效率。”而合理开发课程资源作为多元化教学情境，就是一条有效推动学生深度学习、提高学生生物学素养的途径。

案例1：在人教版生物学七年级上册第二单元《生物体的结构层次”中关于“练习使用显微镜》一节的教学中，部分教师设计了让学生课前搜集有关显微镜发展历史的学习活动。

问题分析：在初中生物学中有关显微镜的发展历史仅仅是该节的辅助性内容，并不是本单元生物学学习的核心内容，对学生生物学核心素养的培养也起不到有效的作用。这样可以看出，离开单元目标课程资源的整合和开发，与初中生物学的深度学习是相违背的，失去了其有效性。

案例2：在人教版生物学八年级下册《人的性别遗传》一节学习中，教师可以考虑设计让学生在生物课前调查统计自己周边家庭的男女性别比例的活动，在完成本节“精子与卵细胞随机结合”模拟实验后进行数据分析时，和现实生活中学生调查的数据进行类比，从而使学生真正理解“生男生女机会均等”的理论意义和现实意义。

隔一年，我和妻子离婚了。妻子不愿意离婚，法官不愿意判决。我和妻子先后去法院纠缠半年多时间。我恳求法官看一下妻子膝盖和胳膊肘上的刀疤与鳞屑。我说，我担心哪一天妻子的刀片会划在我的脖子上。妻子坚持说，我这是刺血治疗皮肤病，我的心理没问题。我说，你的心理没问题，我的心理有问题，我跟你过日子早已失去了安全感。

案例3：在有关“外来物种的入侵”导致我国生物的多样性面临威胁的原因教学上，可以结合有关“加拿大一枝黄花”的网络热搜，在课堂上将有关“加拿大一枝黄花”引进后对农作物生产带来的严重影响和其在原产地的生长情况进行对比，让学生思考为什么“黄花开处百花杀”的生物学原因，引导学生关注“外来物种的入侵”，认识到生物多样性的保护需要我们每一个人行动起来。

策略分析：把静态的课本知识转化为学生的观察、体验、思考、表达等主体性的教学活动，能让学生的生物学知识学习和个人需要建立起现实意义上的关联。同时，通过课程资源的整合与开发，把单元生物学的学习内容细化到学生所熟悉的多元化情境中去，找到所学生物学知识和多元化情境的切入点，并从中深度挖掘，这样能使学生在课堂活动中的目标和育人价值指向更明确。

现行的人教版初中生物学教材在知识编排上总共设计了“想一想，议一议”“观察与思考”“课外实践”“资料分析”“科学方法”“旁栏思考题”“技能训练”等15 个栏目，而这些栏目中相应的教学内容的科学落实需要课程资源的有效支撑。这就要求教师在生物学单元知识的本体把握上下足功夫，避免因为孤立地看待知识而违背了教材的开放性。教师应该着眼于大单元下的教学目标和教学活动，结合本土学生生活体验和具有真实意义的情境资源，将生物学知识动态地呈现出来，从而给予学生更多的思考，更好的应用，更有力的思维提升。

三、巧设多元化“问题链”情境，促进学生高阶思维发展

问题是思维的启动器和方向标，在课堂教学中精心设计一系列问题能有效推进学生以主动参与、深层思考为特质的深度学习［3］。同时，促进学生的高阶思维发展也是深度学习的重要特征之一。教师可以利用多元情境，在课堂巧设一些富有逻辑性的“问题串”，让学生在多元化情境中去体验、感知知识的产生过程，有效推动学生主动参与、深度思考和高阶思维发展。

在教学人教版生物学七年级上册《植物体的结构层次》时，有关“组织”“器官”的概念学生易混淆，一位教师以西红柿的果实为情境素材，围绕西红柿设计了以下一组“问题串”，以问题的逻辑关系递进式推进学生的学习：

问题1：结合以前学的知识，思考构成西红柿的结构和功能的基本单位是什么？问题2：品尝西红柿的果皮和果肉，体会有什么不同？然后制作玻片标本放到显微镜下观察其细胞形态一样吗？并思考果肉中的“筋络”是什么？问题3：结合课本思考自己拿的西红柿果实是植物体结构的那个层次？问题4：结合生活实际，思考西红柿植株由哪些器官组成？

顾明远先生认为：“教育的本质在某种意义来讲就是培养学生的思维。”上面4 个“问题”结合学生的认知过程，巧妙将课本知识串联起来，使学生通过品尝和在显微镜下观察西红柿的果实构成部分，从宏观的感知过渡到微观的观察，促进了学生对“组织”“器官”等概念的进一步理解，同时通过实物化的问题设计对知识进行了合理迁移，整合了本节的书面作业。从宏观到微观，再从微观到宏观，角度合理切换，有利于让学生在思考中掌握所学知识，培养学生的问题意识。

四、开发多元化实践情境，增强学生知识迁移能力

生物学课程高度关注学生学习过程中的实践经历。心理学研究表明，当学生已有的生活经验与科学知识结合时，会因为熟悉而产生兴奋。将生物学的知识和学生的实践体验结合起来，按照“实践，认识，再实践，再认识”的规律，通过多元化实践情境的创设，让学生去主动探索知识的产生过程，有利于提高学生学习这些知识的兴趣，进而推动学生的生物学深度学习。

案例1：在学习“呼吸运动”中胸廓、肋间肌、膈肌、肺内气压的变化时，由于七年级学生还没学习压强等知识，理解起来相当困难，要解决这一问题，突破难点，不妨分析下面实践活动情境：

活动1：课前在家里测量一下自己呼气和吸气时的胸围差。活动2：在测完胸围差后，把手放在肋骨处，感受吸气和呼气时肋骨的位置变化。活动3：用注射器把相同体积的气体注入大小不同的三个气球，用手触压气球，感觉不同之处，感知气压与体积的关系。活动4：结合课本“模拟呼吸运动”的实验，选取生活中的材料，自制模拟模型。

策略分析：案例1 的4 个活动设计中，即利用了体验式情境，又通过自制模拟模型培养学生的建模意识，将抽象的课本知识生活化，提升了学生的理解能力和动手能力。

案例2：在教学人教版生物学七年级上册“观察叶片的结构”实验中，如果按照教材的方法和步骤，直接照方下单，学生在“切”的操作上往往会出现问题，导致课堂实验的成功率非常低，在制作的切片中很难找到一个理想的切片。针对这一问题，部分教师将“观察叶片的结构”实验纳入了生物社团活动的内容，让学生选取“吊兰”“冬青”等材料并用相同的方法制作切片，从中选出成功率比较高的材料，然后让学生尝试着对“切”的刀片进行处理，提高切的水平。这样在课堂教学中让参加社团的学生作为小组长，学生在小组实验时的实验成功率就提高了。

策略分析：案例2 中并没有将课本实验照方下单，而是结合学生社团活动，拓宽课堂的时空范围，对实验操作中的一些关键点进行实践摸索，这对学生实践能力的提升很有帮助，既能克服课堂教学时间不足的问题，又能在时间上给学生更多的尝试机会，推动其思维的深度发展，同时也有助于提高课堂效率。

五、挖掘多元化学科交叉情境，帮助学生知识融合

利用所学知识解决当下社会所面临的环境、能源、健康等问题，需要学生有更综合的知识体系。在初中生物学教学中，注重多元化学科交叉情境的创设，有助于培养学生的解决问题的综合能力。

案例1：在《细胞的分裂和生长》一节中，为什么一个细胞不能无限制地生长？教师不妨创立正方体的数学模型，让学生分别计算边长为1cm、2cm、3cm、4cm 时正方体表面积和体积的比值变化。

策略分析：没有数学模型的模拟，在上述问题上学生很难明白其缘由。但结合数学模型，通过数据分析，学生会发现表面积的变化远远小于体积的变化幅度，而一个细胞要靠细胞膜进行物质交换，这里就出现体积增大和物质交换不足的矛盾，进而理解细胞不能无限制的生长原因。

案例2：在分析同种“结球甘蓝”在北京和西藏长成的叶球重量差异时，可让学生结合地理上学的北京和西藏的日照长度和昼夜温差的相关知识。

策略分析：要分析同种“结球甘蓝”在北京和西藏长成的叶球重量差异，就得清楚两地影响其生长的光照和昼夜温差两个非生物因素，而这些正是学生地理上所学的。再结合生物学上植物的光合作用和呼吸作用的相关知识，学生就能快速找出原因，为下一步围绕光照和温差等变量设计实验验证打下基础。

在生物学教学设计时，利用学科间的交叉设置多元化的情境有利于学生的深度学习，能起到“他山之石，可以攻玉”的效果。课堂上积极引导学生利用学科间的联系，有助于学生将知识从已知到新知的内化，实现自我知识体系的融合。

六、结语

综上所述，多元化生物学情境是初中生物学教学的点金石，学生生物学素养的提升才是生物学课堂教学的生命线。因此，站在立德树人的视角挖掘一些适应课堂教学的多元化教学情境，有助于教师在课堂教学中促进学生自主探究、自我发展和学习能力的提升。