基于深度学习的“问题—活动—评价”任务驱动教学在实验教学中的应用

摘 要：本文以“腐乳的制作”为载体，统整教材内容，以“问题—活动—评价”为实验教学的路径，以发展与提升学生的科学素养为最终目标。本文通过创设情境，引导学生全身心投入；通过铺展问题，促使学生深度思考；通过聚焦活动，引发学生深度体验；通过科学评价，驱动学生深度学习。

关键词：深度学习；问题—活动—评价；实验教学

文章编号：1003-7586（2024）07-0048-03 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

1 基于深度学习的“问题—活动—评价”任务驱动教学的背景和内涵

科学教育是营造科学氛围、提升科学素养、培养创新型人才的重要基础。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）指出，需要强化生物学与日常生活的联系，重视科学、技术与社会的相互联系，强调学生的学习是主动参与的过程，通过探究性活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解。高中生物学实验教学过程中，教师应该给学生提供充足的时间观察现象、思考问题、开展科学探究活动、相互交流和评价。［1］教师可以通过“问题—活动—评价”任务驱动教学帮助学生认识科学本质，提高科学素养。

“深度学习”主张学生在教师的指导下，基于自身的认知和理解主动学习知识和解决问题，同时要求教师创设真实情境，精心设计教学内容以引导学生自主学习、深度学习，进而培养学生的学科核心素养。

基于此，笔者尝试了基于深度学习的“问题-活动-评价”任务驱动型教学，采用真实情境贯穿整个课堂。其中，问题、活动、评价是支撑课堂教学的三个重要模块。“问题”模块主要阐述“做什么”，是实验教学中学生对信息的初步梳理过程。“活动”模块聚焦“怎么做”，是实验教学中的核心环节，承载了解决问题的具身体验，又将贯穿真实情境的生物学问题内化为生物学知识，是解决问题的过程。“评价”模块驱动“怎样做好”，促使学生实现对“问题”模块的再思考以及对“活动”模块的再论证，其回应了问题和活动的真实诉求，是最接近生物学学科本质、底层逻辑和智慧内核的学习方式。［2］

本文以人教版普通高中教科书《生物学·选择性必修3·生物技术与工程》中“腐乳的制作”为例，探究任务驱动型教学在实验教学中的应用。

2 基于深度学习的“问题—活动—评价”任务驱动教学法在实验教学中的研究案例

2.1 教学目标

（1）分析腐乳发酵的历史资料，构建和理解发酵的概念，培养科学思维。

（2）分析腐乳制作的实例，归纳传统发酵技术的特点，认同腐乳是中国传统饮食文化的重要组成部分，渗透社会责任。

（3）尝试制作腐乳，能够通过独立思考和合作探究的方式获取知识，培养科学探究能力，提高科学素养。

2.2 概念解构

本节课聚焦重要概念“3.2发酵工程为人类提供多样的生物产品”，重要概念与大概念及其次位概念的关系如图1所示。

2.3 评价目标

本节课基于学科核心素养的评价目标如表1所示。

2.4 教学流程

实验教学强调科学知识与生产生活的联系，教师应整合教材内容，将学生的已有知识与《课程标准》的概念相关联，在教学过程中引导其逐渐构建概念，教学流程如图2所示。

2.4.1 创设情境，导入新课

教师展示腐乳制作的视频资料和臭豆腐的发展历史资料。

教师提出问题：腐乳是怎样制作的？

设计意图：教师通过创设真实情境，弘扬中华文化，从而激发学生的学习兴趣，培育爱国主义情怀，达成深度学习的第一大特征——以真实情境引导学生主动投入学习。

教师课前准备好鲜豆腐、餐厅提供的腐乳以及家庭自制的腐乳。

教师提出问题：腐乳和“腐败”的豆腐有什么区别？豆腐“腐败”过程中哪些营养物质发生了变化？

教师结合实践活动继续提出问题：①观察腐乳和豆腐的颜色有何不同； ②豆腐和腐乳的气味是否相同？是什么原因造成二者在气味上的差异？③用筷子轻轻按压，腐乳和豆腐硬度是否相同？④品尝豆腐和腐乳，味道是否相同？⑤思考腐乳和豆腐哪种更容易被消化吸收，为什么。

设计意图：科学探究的过程源于根据现象提出问题，教师在真实现象的基础上通过问题串引发学生思考，了解腐乳在制作过程中部分营养物质发生的变化，以及参与豆腐发酵的多种微生物。围绕问题进行假设的过程，不仅能够培养学生的科学思维，还可以帮助学生构建发酵的概念，同时在品味腐乳的过程中感受本地饮食文化特色，达成深度学习第二大特征——通过解决真实问题将生活经验与所学知识相互转化。

2.4.2 腐乳的制作流程

学生分组讨论问题并尝试在豆腐上接种毛霉。

教师提出问题：腐乳表面都有一层致密的“皮”，这层“皮”是什么物质？是否可以食用？豆腐为什么会“发霉”？家庭制作的腐乳相较于作坊或者工业生产的腐乳为何在口味上有差异？

教师通过活动引导学生思考：①用温水浸泡活化毛霉菌种的原理是什么？②豆腐块的尺寸约为多少最适宜接种毛霉？③将切好的豆腐小块在毛霉溶液中浸泡后取出的作用是什么？④豆腐小块接种后将其摆放在粽叶上的目的是什么？⑤为何用保鲜膜覆盖在豆腐小块上？⑥评价实验的操作流程是否科学，其他小组的操作是否规范，实验设计是否合理。

为增强科学性，教师可以组织学生在实验中设置对照组。例如，将接种菌种与不接种菌种的豆腐进行对照，分析发酵过程中毛霉菌种的作用；还可以将室温发酵和保温箱恒温发酵进行比较，探索发酵的最适温度；也可以将覆盖保鲜膜和不覆盖保鲜膜的豆腐进行对照，验证含水量对豆腐发酵的影响。

设计意图：教师提出与实际生活紧密相关的问题，有助于学生理解和掌握微生物发酵的过程，形成生物与环境相适应的生命观念。

学生通过动手实践并总结反思，达成深度学习第三大特征——通过实践活动掌握知识的本质属性与内在联系。

教师提供不同菌种发酵时间及不同接种条件下生产的腐乳。

教师提出问题：“毛豆腐”上的白毛是什么？

“毛豆腐”坯应该怎样装入发酵瓶？发酵瓶内是否需要加入调味品？

教师播放视频展示腐乳的制作过程，然后组织学生进行以下活动：①用针轻挑“毛豆腐”的白毛，观察结构特征。②挑取少许白毛，制成临时装片并借助显微镜观察微观结构。③将白毛捋平并使其紧贴在“毛豆腐”的表面，并思考这一过程的作用。④将“捋毛”后的“毛豆腐”整齐叠放在发酵瓶内，并向上逐层加盐，思考其目的：为什么从下层到上层的盐量逐渐增加？⑤将熬制好的卤汤倒入瓶内，思考卤汤的主要成分及其加入的原因。

设计意图：教师通过展示制作腐乳的过程，加深学生对所学知识更深层次的理解和转化。结合生活经验，教师通过情境提出问题，通过活动解决问题，逆向评价升华知识，在提升学生科学思维能力的同时，发展学生的科学素养，达成深度学习的第四大特征——通过评价反馈学习过程及学习结果。图2 本节课教学流程

3 基于深度学习的“问题-活动-评价”任务驱动教学法的实践效果和反思

教师应当创造性地开展科学教学，精心创设学习情境、组织实践活动，并运用评价反思，让学生在真实的生产生活情境中解决问题，从而达到内化学科知识的目的。

综合本节课的实验教学，生物学教师需要深度整合教材内容，真正开展实验教学，才能帮助学生认识科学本质，提高科学素养。

参考文献

［1］美国国家科学基金会.探究：小学科学教学的思想、观点与策略［M］.罗星凯，李萍昌，吴娴，等译.北京：人民教育出版社，2003：13-14．

［2］朱俊，丁奕然.指向深度学习特征的中学生物学主线教学策略分析［J］.生物学教学，2018，43（12）：15-18．