运用情境创设促进初中生物深度学习的教学研究——以“地面上的动物”教学为例

王艳梅 庄 娟

(1.江苏省清江中学,江苏 淮安 223001;2.淮阴师范学院,江苏 淮安 223001)

深度学习是指学习者能够在理解所学内容内涵的前提下,进行批判性的学习,将新的思想与自身原有的认知进行融合,能将已有的知识迁移到新的情境中,为获得解决实际问题的能力而构建属于自己的知识体系[1].李松林在总结国外学者观点基础上指出：情境诱发和问题驱动是深度学习的发生机制,切身体验和高阶思维是维持机制,实践参与和问题解决是促进机制,在线学习和虚拟现实是支持机制[2].

深度学习是以核心素养为目标的课程理念,立足于推动以学生为中心、以学生核心素养培育为目标的教学改革.素养本位的教学目标将学习者视为需要全面发展和充分发展的生命整体,不仅关注学习者的知识、技能等认知因素,还关注学习者终身发展需要的必备品格和关键能力.

现以苏科版生物“地面上的动物”为例,简要介绍如何运用情境创设和任务单,构建“目标—情境—任务—活动”学习模型,促进初中生物学深度学习.

1 教材分析及设计思路

本节内容在《义务教育生物学课程标准(2022年版)》(以下简称《课标》)第二个主题“生物的多样性”部分,是苏科版初中生物八年级下册第5单元“环境中生物的多样性”的教学内容.本节内容中“水中的动物”和“空中的动物”之间,具有承前启后的作用.本节课为一课时,主要聚焦“地面上的哺乳动物”.

教学设计思路：以“兔”为主线创设教学情境,通过任务驱动开展各类学习活动,解决真实问题,促进深度学习,达成核心素养目标.

2 教学目标和建构“目标—情境—任务—活动”教学模型

脑科学最新研究进展指出,真正的理解必须建立在学习者浸润性的主动参与基础上,通过建构动态的、整体性的知识间的联结来实现深度学习,发展高阶思维.本节课教学目标有：

(1)通过观察家兔的外形,能概述地面上的动物适应地面环境的特点;

(2)通过比较家兔与人体的内部结构,培养分析、推理和综合的能力;

(3)利用哺乳动物之间形态特点的观察比较,培养从特殊到一般的概括能力,概述哺乳动物的主要特征;

(4)通过澳大利亚“人兔大战”感受外来物种对环境的影响,体会哺乳动物与人类具有密切的关系,树立正确利用和保护动物的态度和价值观[3].

3 教学过程

3.1 创设问题情境

候课时,播放视频《我们的蔚蓝星球是万千物种的共同家园》,学生看到了各种生活在不同环境中的动物,感受气势磅礴的画面,感悟动物多样性之美.导入学习主题：地面上的动物.观看“澳大利亚人兔大战”视频,提出学习内容：如何解决澳大利亚兔子难题?我们需要认识兔子.

设计意图：深度学习强调学习者在真实情境下,因运用已有知识无法解释某现象,而主动、批判地学习新知识,并在此基础上将所学知识运用到新情境中,作出决策、解决问题的学习过程.“人兔大战”视频的播放让学生产生认知冲突,可爱的兔子为什么在澳大利亚成为魔鬼般的存在?通过真实的情境与已有知识的冲突,主动寻求问题的答案,学生产生学习的兴趣.

3.2 科研故事情境

兔与人类健康：兔子是科学研究常用的实验动物,对科学研究作出了很大贡献.实验兔以身试药;兔子在试管婴儿技术中的贡献：在112项获得诺贝尔生理或医学奖的研究成果中,有16项基于兔子的实验研究.提出问题：为什么科学家会选择兔作为科研、医药研究的动物模型?

学生作出假设：可能是兔子与人类在解剖和生理方面存在相似性.

设计意图：设置故事情境,培养科学研究的兴趣、调动探究的热情.在这一过程中,学生理解科学研究往往始于发现和提出问题,解决科学问题通常需要作出假设.

3.3 观察与体验情境

(1)观察家兔的外形特征,讨论完成任务单图1中的各项任务.

图1 “观察家兔的外形”学习任务

设计意图：学生对照实物进行观察,遵循由外向内、由表及里的科学观察原则.边观察边思考：一年四季温度不同,兔子的毛会变化吗?由换毛的情况,体现地面上的动物家兔对环境的适应.后肢更发达,适宜跳跃运动,使它运动快速,以此渗透结构和功能相适应的生命观念.

(2)观察兔内部器官标本和图片.

学生回忆人体内部器官结构图,说出各器官名称.

这些重要的器官兔有没有呢?结合课本70页家兔内部结构示意图认识家兔内部器官.完成任务单图2中的各项任务.

图2 “建构家兔的内部器官模型”学习任务

教师给贴好的小组拍照并投屏一起分析这些器官的作用.(如胸腔内有心脏和肺,分别是什么作用?腹腔内胃、小肠、盲肠分别是什么作用?)

比较家兔的内部结构与人体内部结构相似点和不同点,得出结论：家兔内部器官与人体内部器官的结构和功能大部分相似.

设计意图：学生开展层层递进的学习和体验活动(自主看书、填写表格、粘贴标签、指出标本中重要器官),借助任务单合作学习、对知识深度加工,突破重点、化解难点.学生在合作中动手动脑,在展示中表达交流,提高了科学思维能力.

3.4 类比情境

比较观察多种多样哺乳动物的图片,完成图3中的各项任务.

图3 “归纳哺乳动物的特征”学习任务

设计意图：通过观察、分析、比较生活在不同环境中的形态各异的哺乳动物,感受它们与环境相适应的形态特征.学生在思考问题的过程中“异中求同”,抓住关键,锻炼了逻辑思维,发展综合和概括能力[4].

3.5 社会故事情境

兔与经济：观看山东聊城“兔子村”通过兔子脱贫致富的真实故事视频.

各抒己见：学生为澳大利亚兔子难题出谋划策.学生各抒己见,有的说把兔子逮着弄了吃;有的说把兔子解剖做成标本,供科学研究;有的说再寻找跑得比兔子更快的天敌;也有的说,种出只有兔子爱吃的毒草毒死兔子……

态度责任：澳大利亚兔子问题尚未解决,期待同学们能想出更多更好的方法,这些方法也要在实践中进一步检验.此外,澳大利亚兔子从29只到100亿只问题的根源是外来物种的入侵问题,这就提醒人类,在引进外来物种时要慎重再慎重.

设计意图：在真实情境中解决问题是落实核心素养的主要途径.从澳大利亚人兔大战开始,到如何解决澳大利亚兔子问题,以情境引发问题,以问题引导探究,以探究促进真知,以真知解决问题,在“情境—探究—建构—应用—迁移”学习链中促进深度学习,帮助学生自主完成知识和模型建构,初步形成结构和功能、生物与环境相适应的生命观念.

4 结束语

郭华教授认为深度学习是极为复杂的学习活动,三言两语难以说清其产生过程,有五个要点可以作为判断其是否产生的依据：将知识与经验相互转化的联想与结构、激发深度学习的活动与体验、对知识深度加工的本质与变式、模拟社会实践的迁移与应用以及彰显“人”成长的价值与评价.本设计在上述五个要点中进行了部分尝试,从创设真实的学习探究情境入手,以“学”为中心,建构深度学习“目标-情境-任务-活动”学习模型,让学生通过发现问题、分析问题和解决问题,突出学科关键能力,真正落实学科核心素养[5].