指向深度學習的高中生物學單元教學實踐研究

在高中生物學教學中，教師通常按照課時為學生呈現(xiàn)高中生物學知識，講解生物學研究方法。這樣的教學模式往往會出現(xiàn)學生碎片化學習、淺層學習的問題。為增強學生課程學習成效，教師有必要整合單元教學資源，并以深度學習為指向，開展單元教學工作，解決學生學習深度不夠、學習內(nèi)容散亂等問題，確保學生在單元整體學習過程中形成良好的深度學習思維習慣。一、深度學習的內(nèi)涵及特征根據(jù)布魯姆的教育目標分層理論，深度學習可分為記憶、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造六個階段。深度學習理念提倡將學生作為學習主體，由學生主動探索知識并建構(gòu)不同知識之間的聯(lián)系，從而達到遷移學習、創(chuàng)新學習的狀態(tài)[1]。深度學習主要具有以下特征。（一）具有理解學習特征在識記知識、理解知識的基礎(chǔ)上將知識內(nèi)化吸收，同時能夠靈活應用知識解決具體問題是深度學習的理想狀態(tài)。理解學習是深度學習的基礎(chǔ)。在深度學習過程中，學生只有真正理解所學知識的內(nèi)涵、性質(zhì)、特征，才能將新知與舊知關(guān)聯(lián)起來，進一步完善自身的知識網(wǎng)絡并總結(jié)知識的應用方法，實現(xiàn)深度學習。由此可見，深度學習具有理解學習的特征。（二）具有創(chuàng)新應用特征深度學習強調(diào)培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)造性思維等高階思維。以深度學習為導向的課程教學模式往往更新穎，也更突出學生的生本學習特征。此外，深度學習注重培養(yǎng)學生應用知識解決實際問題的能力。以深度學習為導向的課程教學經(jīng)常將現(xiàn)實生活中的問題用于教學中，以鍛煉學生的遷移應用能力。由此可見，深度學習具有創(chuàng)新學習的特征。二、指向深度學習的高中生物學單元教學策略（一）確定單元教學目標，篤定深度學習教學方向確切的教學目標對教學工作具有導向、激勵、調(diào)節(jié)作用[2]。以深度學習為導向的高中生物學單元教學存在教學內(nèi)容豐富、教學過程復雜的特點。教師如果不提前設(shè)定好單元教學目標，很容易造成教學內(nèi)容的碎片化以及教學過程的無序化，影響單元教學效果。為了達到深度學習的理想教學狀態(tài)，教師有必要綜合深度學習特征、單元教學內(nèi)容要求、學生學習發(fā)展情況，設(shè)定教學目標，以教學目標為導向，開展相應的教學工作，提高單元教學效率。以新人教版高一生物學必修1“組成細胞的分子”這一單元為例，本單元以“細胞由多種多樣的分子組成”為主題，主要包括細胞的組成元素、水在細胞中的存在形式和作用等知識。在學習本單元內(nèi)容時，學生存在一定的細胞學習基礎(chǔ)，且具備良好的科學探究基礎(chǔ)。從深度學習的角度分析該單元教學內(nèi)容，并綜合學生學習情況，教師可設(shè)計深度學習教學目標：讓學生自覺樹立生命觀念，掌握細胞中的元素和化合物、糖類和脂質(zhì)、無機物等生物學知識，同時學會應用知識分析、解決現(xiàn)實問題。然而，這一深度學習目標過于籠統(tǒng)，對教學細節(jié)的指導意義不大。因此，教師可以圍繞深度學習總教學目標設(shè)計分段教學目標：讓學生記憶并理解單元重要知識點，如水在細胞中存在的形式和作用，糖類的種類和作用等；讓學生掌握應用知識點解釋現(xiàn)實生命現(xiàn)象的方法；讓學生掌握根據(jù)單元教學內(nèi)容設(shè)計健康生活計劃的方法等。教師通過進一步細化教學目標，能夠為單元教學工作的順利開展指明方向。在上述案例中，教師先分析單元教學內(nèi)容與學生具體學情，后根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計單元整體深度教學目標與分級深度教學目標，為深度教學工作的有序開展做好了規(guī)劃。（二）整合單元教學資源，滿足深度學習教學需求與淺層學習有所區(qū)別，深度學習經(jīng)歷識記、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造等多個學習過程[3]。高中生物學教科書、練習冊中的教學資源僅僅能滿足學生識記、理解、應用學習需求。對此，教師應積極整合其他教學資源，并應用到高中生物學單元教學中。在實際教學中，教師可以根據(jù)教學需求應用搜索引擎收集更多教學資料，并將教學資料合理用于不同教學環(huán)節(jié)，豐富高中生物學單元教學內(nèi)容，開闊學生生物學學習視野。以新人教版高一生物學必修1“細胞的生命歷程”這一單元為例，為了使學生在本單元學習中真正理解理論知識，切實掌握生物學實驗方法，形成良好的科學思維與探究能力，教師有必要整合多項教學資源。第一，教師應整合教材內(nèi)外的文字、圖片、視頻教學資源，同時以多媒體課件、MOOC視頻等多種形式為學生呈現(xiàn)相關(guān)資源，讓學生在多讀、多看、多聽的過程中，了解更多“細胞的生命歷程”方面的知識，達到夯實學生理解基礎(chǔ)的教學目的。第二，教師應為學生提供玻璃片、顯微鏡、植物細胞（如洋蔥表皮細胞）等實驗學習資源，讓學生制作裝片，應用顯微鏡觀察細胞的有絲分裂過程，達到發(fā)展學生科學思維能力、探究能力的目的。第三，教師應采用多種手段，收集與“細胞的生命歷程”有關(guān)的生命現(xiàn)象案例，組織學生用具體知識解釋現(xiàn)象、解決問題，繼而鍛煉學生的綜合分析與應用能力。在上述案例中，教師根據(jù)深度學習的教學需要整合圖文教學資源、實驗教學資源與實踐教學資源，通過呈現(xiàn)不同資源拓展了學生學習的廣度和深度。（三）綜合應用教學方法，提高深度學習教學效率1.應用混合教學法，激發(fā)學生自主學習意識混合式教學融合了線上教學和線下教學的優(yōu)勢，教師將該教學方法應用于高中生物學單元教學過程中，有助于將學生的學習由淺層學習引向深度學習。在實際教學中，教師可以將混合教學法用于課前預習中，通過線上視頻引導、線下任務驅(qū)動的方式，使學生自主預習單元教學內(nèi)容，激發(fā)學生的自主學習意識，使學生樹立主動學習、主動探究、主動應用的深度學習觀念。以新人教版高一生物學必修2“基因的本質(zhì)”這一單元為例，為了進一步激發(fā)學生的自主學習意識，教師可以融合應用導學案、微課視頻等線下、線上教學資源。一方面，教師可以布置導學任務：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗、艾弗里的轉(zhuǎn)化實驗（體外轉(zhuǎn)化）是怎樣的，結(jié)果如何，由此實驗可以得到怎樣的結(jié)論？通過布置學前任務，教師可以驅(qū)動學生產(chǎn)生了解相關(guān)知識的意愿，激活學生的自主學習思維。另一方面，教師可以根據(jù)導學案的驅(qū)動學習任務，制作相應的微課視頻，在視頻中為學生演示實驗過程、講解實驗原理，引導學生在觀看視頻的過程中觀察實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗結(jié)論，確保學生高效完成單元預習任務。在上述案例中，教師綜合應用線下驅(qū)動預習、線上指導預習的教學方法引導學生提前了解單元教學內(nèi)容，使學生在混合式學習過程中形成良好的自主學習意愿，為接下來的深度學習奠定基礎(chǔ)。2.應用問題教學法，提升學生新知理解水平問題教學法是一種以問題為教學線索的教學方法，是指通過提出問題激發(fā)學生的探究意識，從而驅(qū)動學生自主思考與合作探究，使學生在解決問題的過程中真正理解新知。在以深度學習為導向的高中生物學單元教學中，教師可以應用問題教學法驅(qū)動學生認識、分析、探究新知，使學生在探索、交流的過程中，真正理解教學內(nèi)容。以新人教版高一生物學必修2“生物的進化”這一單元為例，教師可以設(shè)置問題鏈，由問題鏈驅(qū)動學生探索單元教學本質(zhì)：（1）播放視頻“雞在蛋殼中孵化的21天”，提問：你能從視頻中發(fā)現(xiàn)什么（如受精卵、幼體、成體的卵式生殖）？（2）比較所有脊椎（高等）動物胚胎，它們的相同點、不同點是什么？由此可以發(fā)現(xiàn)怎樣的進化規(guī)律？（3）以始祖馬進化成現(xiàn)代馬過程為例，觀察它們在體型、牙齒、前肢等方面的區(qū)別，你能得出怎樣的結(jié)論？（4）生命的物質(zhì)包括什么？什么在控制蛋白質(zhì)的合成？上述四個問題涉及有性生殖生物的胚胎發(fā)育、生物進化的證據(jù)及進化的規(guī)律、生物進化歷程、生物化學證據(jù)與細胞學、分子生物學等方面的知識。有遞進關(guān)系的問題可以使學生對所學內(nèi)容的本質(zhì)進行深入探究。在上述案例中，教師根據(jù)單元教學的主要知識點設(shè)計問題鏈，通過不同問題驅(qū)動學生深度探索相關(guān)內(nèi)容，能使學生在分析問題、討論問題、解答問題的過程中真正理解單元教學內(nèi)容。3.應用項目教學法，培養(yǎng)學生綜合應用能力項目教學法是以項目為中心，由學生圍繞具體項目收集信息、設(shè)計方案、實施項目的一種教學方法。教師將項目教學法應用于高中生物學單元教學中，有利于進一步提升學生的單元學習主動性，鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、總結(jié)規(guī)律的能力。在實際教學中，教師可以根據(jù)高中生物學單元教學重點、難點設(shè)計相應的教學項目，之后組織學生以小組為單位，圍繞項目進行學習，使學生在項目學習的過程中深度理解相關(guān)知識并應用知識解決具體問題，進而提高學生的綜合應用能力。以新人教版高二生物學選擇性必修1“植物生命活動的調(diào)節(jié)”這一單元為例，教師可綜合單元教學內(nèi)容設(shè)計探究項目：不能像動物那樣隨意運動的植物是如何應對各種環(huán)境因素而趨利避害的？以此項目為中心，教師可以組織學生以小組為單位，合作探究。比如，教師可以組織學生以小組為單位在課前收集相關(guān)資料，包括關(guān)于“植物激素通過協(xié)同、拮抗等方式實現(xiàn)對植物生命活動的調(diào)節(jié)”的文字資料，用以解答項目問題。又如，教師可以組織學生以小組為單位，合作完成生物實驗（選取大小一致的發(fā)芽玉米分三組培養(yǎng)，一組在自然光下，一組在黑暗環(huán)境中，一組置于單側(cè)光環(huán)境中），讓學生在合作實驗的過程中總結(jié)植物向光性、向重力性、頂端優(yōu)勢等現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。這樣組織學生圍繞項目收集資料、討論交流、實驗探究，可以進一步培養(yǎng)學生的分析能力。在上述案例中，教師圍繞單元教學主題設(shè)計教學項目，以項目為中心組織學生收集信息、討論問題、完成實驗，有利于達到鍛煉學生綜合應用能力、驅(qū)動學生深度學習的目的。（四）完善課后作業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學生深度學習習慣傳統(tǒng)的高中生物學單元作業(yè)以習題作業(yè)為主。習題作業(yè)雖然能夠鍛煉學生的遷移能力，但是會導致學生產(chǎn)生應試思維習慣，很難產(chǎn)生深入探究所學內(nèi)容本質(zhì)的欲望。在深度學習視域下，高中生物學教師應認識到現(xiàn)階段課后作業(yè)設(shè)計的不足，同時基于深度學習的相關(guān)特征和學生綜合發(fā)展的具體需求，優(yōu)化課后作業(yè)設(shè)計，通過創(chuàng)新作業(yè)類型、豐富作業(yè)內(nèi)容等方式，為學生提供更多課后學習、課后探究、課后應用的機會，使學生在作業(yè)的驅(qū)動下，逐漸養(yǎng)成良好的深度學習習慣。以新人教版高二生物學選擇性必修2“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”這一單元為例，為培養(yǎng)學生深度思考、深度探究的學習習慣和能力，教師可在完成課上教學后設(shè)計如下作業(yè)：（1）綜合教科書的教學資源、練習冊的教學資源，教師設(shè)計遷移練習題目，包括選擇題、填空題、探究題等，讓學生在課后解決題目的過程中回顧相關(guān)知識，從而達到鞏固、遷移知識的目的；（2）綜合單元教學主題，設(shè)計深度探究作業(yè)，如以小組為單位合作構(gòu)建一個生態(tài)系統(tǒng)；以小組為單位制作生態(tài)魚缸等。教師借助深度探究作業(yè)驅(qū)動學生應用所學知識解決現(xiàn)實問題，能使學生意識到生物學教學內(nèi)容與現(xiàn)實生活之間的關(guān)聯(lián)，樹立深度學習的觀念。在上述案例中，教師圍繞單元教學主題設(shè)計習題作業(yè)與實踐作業(yè)兩種作業(yè)，由