深度学习视域下高中生物学教学实践探究

【摘要】深度学习强调对知识的理解、迁移及对真实问题的解决。在高中生物学课堂中落实深度学习，是促进学生核心素养发展的有效途径。在分析深度学习特征的基础上，从感知和引入、体验形成、理解深化、迁移和运用、评价和反思等阶段探讨深度学习视域下高中生物学教学实践策略，旨在为教师进行教学设计提供参考。

【关键词】高中生物学；深度学习；问题

作者简介：王晓萍（1984—），女，广西壮族自治区玉林市博白县第三高级中学。

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出：“学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。”在这样的背景下，高中生物学教学期间，教师要关注学生的学习过程和学习方法，倡导学生自主实践、合作探究，为学生构建广阔的学习空间，驱动学生在开放的学习环境下实现深度学习目标，发展自身核心素养。

一、深度学习特征

为更好地设计高中生物学教学实践策略，教师需要理解并掌握深度学习的具体概念，明确怎样的学习才被称为“深度学习”。深度学习注重学生在学习活动中的主体地位，需要他们在教师的引导下主动参与问题解决、合作探究等活动，经历质疑、猜想、交流等真实的学习过程，并从中获得发展。区别于传统的学习方式，深度学习具有“活动与体验”的特征。深度学习期间，学生将全身心地感受和体验学习活动。学者王靖指出：“深度学习是一种知识获取和理解学习的模式，其核心在于深度思考和深度理解。”［1］这说明学生在课堂的深度学习中需要对学习对象进行深度的加工，以简驭繁，抓住知识的本质属性以及知识之间的内在联系进行推导，进而为实现迁移与运用奠定坚实基础。学者葛启鑫认为：“深度学习的实质是发展高阶思维。”［2］这体现了深度学习的“联想与结构”的特征，也说明该方式需要学生通过学习实现经验与知识的相互转化。同时，深度学习注重将想法与以往的知识和经验相联系，能让学生产生主动参与学习活动的兴趣。由此可见，在深度学习中，学生不仅需要了解知识内涵，还要形成结构化思维，能够根据知识的本质建立知识体系。

二、深度学习视域下高中生物学教学实践策略

深度学习力求以学生为中心。在高中生物学教学中采用深度学习理念来进行教学内容与方法革新，可以激发学生探索欲、求知欲，促进其独立思考与自主实践。下面，笔者将结合实际教学案例说明具体实施方法，以供广大教师参考。

（一）感知和引入阶段—构建情境，营造深度学习氛围

深度学习的开展需要真实的情境［3］。教师需要思考如何设计情境才能营造深度学习氛围，引发学生的思考，增强学生的学习内驱力，帮助学生在探索期间实现认知、情感与行为方面的发展。教师可以借助信息技术手段，构建真实情境，建立学科知识与实际生活的联系，驱动学生在独立思考、合作探究中解决问题。在探究问题的过程中，学生需要形成对知识的感知以及良好的科学探究意识，让深度学习发生。

以人教版必修2“基因表达与性状的关系”为例，通过对本课知识的学习，学生需要理解细胞分化的本质和表观遗传现象及其产生的原因，并能简述基因表达产物与性状的关系。在导入环节，为吸引学生注意力，教师可以向学生展示水毛茛的图片，基于情境展开对话，引导学生对图片进行观察，并回答同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶为什么会呈现出两种不同的形态，两种叶形的差异可能是由什么因素引起的，自己在生活中是否也遇见过类似的情况。这样能够帮助他们在回顾生物体性状知识的同时，对基因表达与性状的相关内容进行质疑。之后，讲解理论知识期间，教师还可以利用“孟德尔研究圆粒豌豆与皱粒豌豆”这一事件创设情境，引导学生探究如何从基因表达的层面，用遗传因子相关理论对豌豆的相对性状做出解释。这样，学生能通过对实例的研究、分析得到重要结论：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

利用情境创设的方式进行导入，能够给学生带来积极的情感体验，帮助学生在探索中逐步达成深度学习目标，顺利解决问题，为后续教学活动的有序进行奠定基础。

（二）体验形成阶段—联系活动，提高学生学习兴趣

深度学习离不开学生的切身体验。在课堂中，教师需要在理论教学的基础上，为学生创造体验的机会，引导学生围绕生物学现象主动进行思考，在动手操作的过程中提高认知水平。这样，学生的学习兴趣与内驱力将得到充分激发。学生结合现有认知经验自主建构概念性知识，能培养科学探究精神。值得关注的是，教师在活动中要扮演引导者的角色，为学生的自主学习指明方向，避免学生陷入浅层学习的僵局。

以人教版选择性必修1“内环境的稳态”为例，本课的核心概念为“人体健康与内环境的稳态密切相关”。教学期间，为提高学生的学习兴趣，教师可以设计“模拟生物体维持pH的稳定”主题活动，并引导学生以小组为单位积极参与其中。在活动前，教师可以先向学生介绍本次活动需要使用的材料用具，并讲解本次活动的目的要求，即比较自来水、缓冲液以及肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化并以此推测生物体是如何维持pH稳定的；再启发各组成员结合教材中提示的内容，按步骤参与实践。在活动过程中，教师要时刻关注学生的表现并指出其在操作中存在的问题，帮助学生养成良好的实验探究习惯。同时，教师可以根据各组成员的操作情况提供引导，让他们回答缓冲液的pH变化为什么与自来水不同，加入HCl后pH发生了什么变化。这样，在教师的启发与引导下，学生联系实验现象进行思考，能更好地对生物体维持pH稳定的机制做出诠释，加深对重点知识的了解。

基于学生认知情况设计活动，能引导学生在体验中积极思考，习得认知技能，在提高参与度的同时，发展科学探究能力与动手实践能力，提升核心素养。

（三）理解深化阶段—设计问题，促进高阶思维发展

深度学习强调对知识进行梳理与建构［4］。为了帮助学生形成完整的知识网络，教师可以采用问题设计的方式，将知识转化成实际问题，驱动学生主动解决，将生物学概念与实际生活联系起来。这样，在更具开放性的自主空间中，学生的思维将更加活跃，学生的学习质量也将得到提升。

以人教版必修1“光合作用与能量转化”为例，本课包括“捕获光能的色素和结构”以及“光合作用的原理和应用”两个部分。在导入阶段，教师可以借助“部分植物工厂中的植物需要依靠LED灯等人工光源进行光照”这一生活事件设计以下问题：靠人工光源生产蔬菜有什么好处？人工光源中常见的是红色、蓝色和白色的光源，为什么没有绿色的光源？这两个难度相对较低的问题有助于学生建立新旧知识之间的联系。在此基础上，为了帮助学生理解光合作用的概念，教师可以根据本课的知识结构，继续提出问题，如：光合作用的原料、场所、产物分别是什么？开展深度学习期间，学生需要掌握灵活运用多种方法解决问题的技巧。在完成教学任务后，教师可以引导学生联系所学知识解释为什么不同的色素分子的吸收光谱不同，这对于生命活动的意义是什么，从而增强学生的社会责任感。

问题的巧妙设计能够发展学生的高阶思维，帮助他们加深对知识的印象，有理有据地做出假设，有条不紊地解决问题，从而实现深度学习目标。

（四）迁移和运用阶段—安排项目，给予学生探索空间

基于深度学习的要求，教师在教学期间需要为学生构建自主学习空间，指导学生采用项目式学习的方式，在小组内开展合作、参与实践，结合所学知识完成项目任务。这样，学生能够理解知识的本质与内涵，真正成为学习活动的主体并在参与中形成良好的合作意识。

以人教版选择性必修2“人类活动对生态环境的影响”为例，通过对全球人口增长及生态足迹事实的分析，说明人类活动对生态环境的影响，以及环境问题与个人生活习惯等方面的关系，是本课的重点教学目标。基于此，教师可以围绕“环境保护”这一主题设计项目，指导学生以小组为单位调查当地环境状况并提出保护环境的建议或行动计划，要求各组成员积极参与讨论，分析本地区存在哪些环境问题（如湖泊水质、空气质量、居民生活垃圾等方面的问题），这些环境问题是否已经影响人们的生活，并联系所学知识给出对策，在班级内进行分享。在项目活动前期准备中，各组成员要明确拟调查的环境问题，再根据该问题确定分工，通过查阅相关资料或请教专家等方式提出切实可行的环保建议或行动计划。

通过项目的驱动，学生能够顺利实现学科知识的内化、迁移，在合作讨论、解决问题的过程中拓宽视野，将知识更好地运用于实际生活。

（五）评价和反思阶段—群策群力，巩固深度学习成果

评价是促进学生深度学习的重要环节之一［5］。组织多元评价期间，教师需要将教师评价与学生自主评价相结合，对学生在各个环节的学习表现、深度学习情况、核心素养目标达成情况进行分析。为确保深度学习的落实，在学生进行自主评价时，教师可以向学生提供评价量表，指导学生对照表格信息分析自己对知识的掌握程度等，以批判、发展的眼光审视自我，在了解不足的同时，及时调整学习方法，纠正不良的学习行为，巩固深度学习成果。

以人教版必修2“基因突变和基因重组”为例，通过对本课知识的学习，学生大都已经树立进化与适应观，理解基因突变、基因重组与生物进化之间的关系。因此，教师在评价期间，从学习任务、学生活动以及核心素养发展这三个方面做出评价，判断学生是否达成了深度学习目标。具体来说，教师分析学生是否能理解基因突变的概念，主动探究基因突变的原因，增强社会责任感。学生则根据教师的评语与意见，对自己的学习成果以及学习行为进行分析，判断自己是否能主动参与到本次学习活动当中，顺利完成本次学习活动中的任务，是否能积极与小组成员进行合作，讨论问题并积累合作经验，是否能深刻认识到生物学学习与现代社会之间的密切联系，并对存在的相关问题及时进行解决。

这样，结合多元化的评价，师生双方都能通过互动获得发展：教师可以依据学生的反馈对教学策略做出调整，学生可以在教师的指引下改进学习方法。

结语

综上所述，落实深度学习是促进高中生物学课程改革和学生核心素养发展的重要途径。教师要通过情境的创设营造良好的学习氛围，通过实践活动驱动学生参与体验，让学生在解决问题的过程中发展高阶思维，引导学生利用项目式学习方法实现迁移、运用，并开展多元评价，以此促进学生全面发展，培养出更多具有创新精神等综合素质的人才。

【参考文献】

［1］王靖.深度学习视域下高中生物教学改革策略研究［J］.高考，2023（32）： 153-155.

［2］葛启鑫.利用深度学习模式 培养高阶思维能力［J］.试题与研究，2023（25）：130-132.

［3］张风鸣.指向深度学习的高中生物SSI教学实践研究［J］.学苑教育，2023（8）：37-38，41.

［4］陆小红.多重表征促成高中生物深度学习［J］.基础教育论坛，2022（24）： 99-100.

［5］郭海花.浅析基于深度教学理论的高中生物教学模式构建策略［J］.天天爱科学（教学研究），2022（8）：71-73.