深度學習高效課堂構建

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深度學習高效課堂構建

摘要:深度學習是一種培養學生高階思維能力的學習,其重視學習知識的批判理解,強調學習內容的優化整合,注重學習過程的建構總結,著意學習成果的遷移運用和問題解決。在高中生物學教學過程中讓學生進行深度學習,既有利于學生核心素養的提升,又有利于高效課堂構建

關鍵詞:深度學習;高中生物學;高效課堂

深度學習是指學生在理解學習的基礎上,批判性地將新思想融入原有認知結構中,將已有知識遷移到新情境中,以作出分析批判,從而解決問題。深度學習的課堂是發展性課堂,凝聚了教師獨特的教學機智、淵博的專業知識以及學生的真正參與,是注重生成性的動態課堂,是師生共同構建的學習共同體,而課堂教學的有效實施又是促進學生深度學習的載體。筆者立足于課堂教學中教師與學生的實際情況并結合深度學習相關理論,從高中生物學教學角度提出了促進高效課堂建構的幾點看法。

1創設教學情境,激發科學探究

深度學習理論的內涵強調,深度學習是一種有目的的將已學知識遷移到新的情境中以解決問題的學習。在實際課堂教學中,教學情境能否成功創設將會直接影響學生的思維判斷和情感投入等方面進而影響課堂教學效率。創設情境的方式多種多樣,可以通過社會生活、學生的認知沖突、生物科學史、生物前沿熱點、問題串設疑等方式來創設情境,有效激發學生對知識探索的強烈欲望,拓展學生的知識面,加強學生的內在學習動機并提升主觀能動性。例如,“伴性遺傳”這節知識與學生的生活比較貼近,很容易激發學生的學習興趣。教師可充分利用這一特點,首先列舉一位色盲女性生女孩被家人埋怨的事例,讓學生討論生男生女是由什么決定的?以日常生活的相關情境問題切入,學生很容易得出人類的性別是由性染色體決定的,然后借此讓學生了解X和Y染色體的結構差異,為后續深度學習作鋪墊。接著教師講述,二胎政策放開后,這位女性被家人催促生二胎,但她很苦惱,女兒沒有色盲,如果二孩是男孩會不會遺傳色盲呢?教師提供家系圖讓學生幫忙解決問題,此時學生興趣高漲,紛紛討論色盲的遺傳特點,教師不要刻意引導學生作出伴X隱性遺傳的假設,而是鼓勵學生提出問題:控制紅綠色盲的基因是位于常染色體、XY染色體的同源區段、XY染色體的非同源區段還是Y染色體上?學生分組討論作出假設,然后進行科學探究的驗證環節,學生深刻體會到在此科學探究環節中不僅涉及假說—演繹法,還采用了另一種重要的科學方法———遺傳學調查。教師在學生對群體調查結果作出預估的基礎上呈現真實調查數據,從而確證色盲為伴X染色體隱性遺傳病,學生對紅綠色盲遺傳特點“男女患病概率不同”有了直觀認識,最終得出伴性遺傳的概念,同時學生也順利解開了“該女性生男孩是否是色盲”這一謎題。學生進行深度學習的重要體現是能否激活原有知識解決日常生活生產中出現的復雜而真實的問題,平常生活中存在許多與生物學學科相關的真實現象或案例,創設促進學生深度學習的真實課堂情境能夠點燃學生的思維火花,喚起學生的情感碰撞,激發學生的社會責任感,提升學生靈活運用生物學學科知識解決生活實際問題的能力。

2優化教學內容,促進意義建構

教學內容是教學目標的具體化,教師對教學內容的優化組織在一定意義上影響著課堂中教學活動的開展、教學效果的反饋和教學目標的順利達成。利于深度學習的教學內容需要教師精心選擇、加工處理和有效重組教材,建立新舊知識之間的內在聯系,利用學生的前概念促進新知識的意義建構,從而幫助學生達到深度學習的最適狀態。例如,“減數分裂”一節的教學內容指出:大多數生物個體是由受精卵經細胞分裂、分化形成的,而受精卵是由精子和卵細胞經受精作用而來,精子和卵細胞是怎么形成的呢?會不會是通過有絲分裂形成呢?以馬蛔蟲為例,學生發現其配子中染色體的數目只有體細胞中的一半,學生調動已有的有絲分裂知識分析,若是通過有絲分裂,則染色體數目與實際相矛盾,由此引發批判性思維活動———推測可能通過一種特殊分裂而來,那染色體復制幾次?細胞分裂幾次?染色體怎么分離導致數目減半呢?教師可以讓學生分組利用模型探究減數分裂過程,有的小組模型顯示:姐妹染色單體先分離,同源染色體再分離,有的小組模型顯示同源染色體先分離,姐妹染色單體再分離。接著,教師不提供答案而是提供蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片,讓學生利用顯微鏡觀察檢測模型的正確性,學生在檢驗、修正自己小組模型的同時,順理成章地生成減數分裂的概念,并理解減數第一次分裂和減數第二次分裂的實質,最后,教師再利用動畫介紹精子和卵細胞形成過程中染色體的動態變化過程加深學生印象。在此節內容的設計中,學生利用模型直觀探究減數分裂機制,并學會用實驗證據檢測自己的結果,從而生成核心概念,做到了深層次地分析和加工知識,主動完成知識的有意義建構。建構主義理論認為:學生的學習過程是學生和學習內容發生交互作用的內化過程,要么通過同化把新知識納入已有認知結構,要么通過順應改組和擴大原有認知結構,把新知識包容進去。深度學習應關注學生對關鍵內容和核心知識的掌握,抓住教學的核心概念,優化教學的內容實質,減少記憶瑣碎知識的時間,建立完善的知識網絡體系,培養學生的知識遷移和邏輯推理能力,助推學生全面發展。

3多樣學習方式,提升思維品質

新課程改革以來涌現出很多學習方式,如合作學習、探究學習、自主學習、基于問題的學習等。深度學習強調學生積極主動地學習,注重探究能力、批判能力和創新能力的提升,教師在選擇學習方式時需要在掌握學生發展特點的基礎上結合生物學教學內容來做出決定,增強學生的內部學習動機,盡可能創設開放性問題情境,鼓勵學生大膽質疑、創新,在積極探索的過程中及時發現問題并解決問題,以提升學生批判性等思維品質。例如,“促胰液素的發現”的教學,絕大多數教師通常讓學生以自主學習的方式閱讀資料并分析,忽視了能力目標的達成。而事實上,教師應讓學生去體會科學家的困惑,通過提問、質疑等方式帶領學生主動深入探究,不斷地把探究活動推向爭論的高潮,這樣能將課堂建設得更立體、更靈動。教師可以提問:當食物進入小腸時,胰腺馬上會分泌出胰液促進消化,食糜中什么物質促使胰腺分泌胰液?學生由艾弗里的實驗方法會想到將食糜中的物質分離后分別注入狗的小腸腸腔,進而得出稀鹽酸是促使胰腺分泌胰液的主要因素。教師繼續引導學生探究:小腸和胰腺之間既有神經聯系又有血管相連,稀鹽酸到達小腸的信息如何傳遞到胰腺?這時需要相信學生的智慧,充分發揮學生思維,促進學生分析并作出合理的假設。胰腺分泌胰液是不是受到稀鹽酸的直接刺激呢?教師繼續讓學生設計實驗并預測實驗結果。學生想到將稀鹽酸直接注入血管觀察胰腺是否分泌胰液,由此推測鹽酸刺激小腸黏膜產生某種化學物質通過血液運輸促使胰腺分泌胰液。但沃泰默認為這是由于小腸上微小的神經難以剔除干凈,教師可進一步引導學生探究如何讓沃泰默改變觀點。學生想到可以讓小腸離體,剪下小腸制備提取液。教師呈現英國科學家斯他林和貝里斯的實驗,并請學生分析該實驗是否嚴謹。學生進一步思考:應設計對照組,將煮熟的小腸黏膜和稀鹽酸混合研磨制備提取液注入狗的靜脈,觀察能否促進胰液分泌。通過上述設計不僅實現了這節內容的知識性目標,更重要的是經過學生科學的探究實驗、深入的挖掘實驗、嚴謹的補充實驗,真正意義上實現了能力目標的達成。深度學習需要多元化的學習策略,教師選擇學習方式時不僅要關注學生對學習情境中所呈現知識的掌握,還要關注學生在掌握知識的過程中生物學核心素養的培育,重視學生批判性思維、創造性思維、演繹推理、歸納總結等思維方式的發展。

4營造學習氣氛,培育人文素養

高效的課堂是一個充滿生機的且能引起學生不斷質疑、探究和生成的課堂,引發學生深度學習的高效課堂還需要教師營建活潑、和諧、合作的學習氣氛,積極升華學生情感態度價值觀。高中生物學教材中很多科學史既闡明了科學本質,又包含著科學家的科學方法、科學思想和科學態度等值得借鑒的內容,同時也蘊藏著對科學的人文關懷。對科學史的深度學習,有利于學生理解科學本質,體驗科學過程,掌握科學方法,感悟科學精神,具有很高的教育價值[1]。例如,“DNA分子的結構”中DNA分子模型的建構是科學史中的經典,教師可以科學史料為主線,將史料自主研讀、小組合作探究與模型建構相結合,沿著DNA分子雙螺旋結構的發現和生成過程展開教學。教師遵循學生認知特點帶領學生依照從簡單到復雜的邏輯順序,從自主構建到多人一組再到全班合作交流,然后以修正好的DNA模型為依托,讓學生觀察分析模型,總結出DNA分子結構的特點,再分別展示并比較各小組模型的異同點,從而得出DNA分子的特性。根據學生的認知主線,學生在主動探究構建模型和分析展示模型的過程中,通過體驗科學方法,培養聯系實際、勤于觀察,腳踏實地、嚴謹治學的生活態度;通過感悟科學精神,培養不畏艱辛、鍥而不舍、持之以恒、勇于創新的剛強品格;通過探究科學家的研究歷程,培養敏銳觀察、捕捉信息、求真務實、團隊合作的高尚情操,潤物細無聲地進行了人文教育。美國教育家杜威說過:“教學絕不僅僅是簡單的告訴,教學應該是一種過程的經歷,一種體驗,一種感悟。”深度學習提倡終身學習,通過生物學學科的學習,不僅要培養學生科學的世界觀,形成正確的價值觀念和關鍵能力,還應培養學生優良的道德品質,激勵學生在學習和生活中形成各種必備品格,激發學生的求知欲和創造欲,發揮生物科學的教學育人功能,實現其人文素養。在深度學習中,學生是學習的主體,教師是引導者,教學內容需要學生全身心投入去體驗、領會、評判才能“活”起來、“動”起來[2]。深度學習要求教師自覺地賦予自己更豐富的職責,要不斷地提高專業素養,更新教學理念,完善教學模式,帶領學生成長為有思想、有能力、有積極態度和正確價值觀的未來社會的主人。

主要參考文獻

[1]吳繼平,胡欣璐.通過生物科學史教學培養學生人文素養[J].生物學教學,2016,41(1):13-14.

[2]郭華.深度學習及其意義[J].課程•教材•教法,2016(11):25-32.

作者:何莉燕 朱俊 單位:江蘇省常州市西夏墅中學 江蘇省奔牛高級中學

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