例谈基于“深度学习”的初中生物探究教学

徐晓芸

摘 要 通过对一个生物教学案例分析阐明深度学习与浅层学习的差异及对深度学习的几点认识。

关键词 初中生物 科学探究 深度学习

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 何谓“深度学习”

在教育领域，所谓的“深度学习”是指在理解学习的基础上，学习者能够批判地学习新的思想和事实，并把它们融入原有的认知结构中，能在众多思想中进行联系，并能将已有的知识迁移到新的情景中去，做出决策和解决问题的学习；或者是指通过探究学习促进原认知发展的学习。它鼓励学习者积极地探索、反思和创造，而不是反复的记忆。因此“深度学习”可以理解为是一种基于理解的学习，强调学习者批判性地学习新思想和知识，把它们纳入原有的认知结构中，将已有的知识迁移到新的情境中，从而帮助决策、解决问题。所以，“深度学习”一般具有以下几个特点：① 深度学习意味着理解和批判；② 深度学习意味着联系与构建；③ 深度学习意味着迁移与应用。

2 例谈初中生物科学探究中的“深度学习”

案例：探究水温变化对金鱼呼吸的影响。

“浅层学习”与“深度学习”教学形态的区别如下。

（1） “浅层学习”的教学形态：

环节一（科学探究的基本程序）：讲述巴斯德实验：肉汤变酸的原因猜测；视频演示巴斯德经典实验。师生共同归纳科学探究的一般步骤：提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论、表达与交流。

环节二（探究水温变化对金鱼呼吸的影响）：教师讲述：生物所有的生命活动都与温度有密切的关系。我国华北地区饲养的淡水鱼类最合适在20～28℃生活。但夏天气温会升高，深秋气温会降低，鱼的生活会不会受到影响呢？

学生分小组，按照科学探究的步骤进行讨论。

小组代表交流，师生点评。

各小组实施计划，分析实验结果，得出结论。

通过简单的模仿，学生虽然经历了探究的过程，但对探究的实质，以及探究过程中发生的意外（实验中出现金鱼死亡现象），由于教师缺乏及时的点拨，因此学生探究过程看似热热闹闹的，实际只是一场闹剧。

（2） “深度学习”的教学形态：

环节一（情景导入）：教师播放一段采访钓鱼人的视频。

学生观看后，分小组讨论：什么因素影响了鱼类的生活。

教师先通过学生熟悉的生活场景，引发学生进行小组讨论，寻找有探究价值的问题。

环节二（初步设计实验，尝试得出结论）：

教师：优化学生的讨论，确定本节课探究主题：探究水温对金鱼的呼吸的影响。

结合实验室的条件，师生分析，选取合适的课题，进行有价值的探究。

学生设计探究过程以及实验过程，并进行实验，验证自己的假设（水温可自由选择）（这个环节，开放性很大，尤其对水温的变化没有作任何的限制）

教师巡视，适时指导，捕捉有效的教学信息。

环节三（总结初步的实验结论）：教师收集各组结论，组织學生分析原因。教师抛出巡视过程中发现的典型问题，如有小组的金鱼死了，让小组代表描述他们的实验过程，引发全班的讨论，寻找原因，达成共识。并在此过程中，激发学生珍爱生命的强烈意识。在初步的数据统计基础上，教师引导学生讨论分析，得出初步结论，引发深层次探究的欲望。

环节四（再次设计实验，并进行实验）：在初步实验的基础上，教师引导学生将温度分梯度设置，测量金鱼在多种水温情况下的呼吸次数。学生在教师的引导下，开始有意识像科学家那样，设计精确实验，并将实验结果制成图表或曲线图，试图寻找水温变化与金鱼呼吸次数的关系。

这样的设计，在潜移默化中引导学生开始像科学家那样做科研，并通过大数据的采集，尝试着寻找规律，而不再只是停留在经历探究的过程。这样也可以让学生深切地感受到，科学的研究需在缜密的思考后，通过设计严谨的实验，寻找一些规律性的结论。

环节五（总结及应用）：把结论应用到生产和生活中去。

学以致用，通过这个环节，让学生体悟到科学研究的价值不是纸上谈兵，而是与人们的生产实践紧密结合的，而且培养学生的责任意识，也是课程的价值所在。

3 基于“深度学习”的初中生物探究教学的几点认识

（1） 深度学习首先是教师的深度学习。

深度教学不是简单的无限增加知识量和知识难度，而是基于知识的内在结构和整体特性，引导学生从知识学习走向思维训练和系统的理解与掌握。所以，要帮助学生建立知识的框架体系，教师首先要对所教的学科有全面而专业的认知，要全面地钻研本学科的专业知识，并及时地关注学科的动态。其次，教师要钻研课标还需研究学生，全面了解学生的基础。这样，在设计教学时，才能真正做到“深入浅出”。

从上述案例的对比中，在深度学习过程中，教师的课堂设计，对实验过程中出现的问题的引导、点拨，是课堂走向深度的关键所在。所以，只有教师对教学内容深度学习了，才能指导学生进行深度的学习。

（2） 深度学习理应成为一种学习习惯。

深度学习是一种思维模式，是在教师的熏陶下，养成的一种学科素养，是一种习惯。浅层教学所关注的是零散、孤立、当下所学的知识，而深度教学关注的是学生如何建立新旧知识间的联系，并以此促进学生掌握复杂概念和深层的、整体性的知识。只有教师有了这样的整体框架意识，才会在教学过程中，潜移默化地传递这种意识。

比如苏科版初中生物以“生物与环境的密切关系”为主线构建教材内容体系，突出人与生物圈。在教学时，教师要指导学生读懂编者的编写意图，明确教材的框架体系，理清知识之间的联系：每个章节，每个知识点的呈现，都不是孤立的，前后之间都是有联系的。教师要指导学生分析学习知识顺序的原因，一段时间后，学生也会慢慢养成课程意识，当一个新的章节出现时，他就会习惯性地想，为什么要学这块知识了。

（3） 深度学习不应停留于形式。

按布卢姆的学生安德森修订的“新版教育目标分类学”的划分，认知领域的教育目标有“记忆、理解、应用、分析、评价和创造”，前两个属低阶思维，后四个是高阶思维层次。低阶思维只需要对知识简单记忆、模仿，而高阶思维则是在深度理解基础上的迁移应用、分析综合与评价创造。

按照这一评判标准，不同的教学内容对学生的要求应该是不同的。有些教学内容或许只要求学生能够去记住规律性的知识和概念，只需要学生的“低阶思维”，因而无需刻意地去强求深度学习。

“探究水温变化对金鱼呼吸的影响”这一节内容要经历知识的综合和应用，对学生的思维能力要求高。也就是说，这是一个学生进行深度学习的优秀资源。这时，如果定位在低阶思维目标就会降低一个原本深度学习资源的品质，成为“浅入浅出”甚至“浅入深出”的知识教学。当教师所确立的目标仅仅是让学生能够死记硬背出科学探究的几个环节时，教师所采用的的教学方式就会是通过讲解，使学生机械地模仿、僵硬地记住科学探究的6个环节概念，课堂所呈现的情形就必定是前述案例中的“乱”，教学的结果就是在散乱的“探究”学习中，草草地收场了，学生绝不会有高阶思维的体验。

如果教师始终把高阶思维能力的培养作为一条主线，这条主线就会贯穿教学的始终，也就一定能够找到实现深度教学的内容和方式。在学生实验的过程中，学生会出现“错误或失败”，如果教师备课时做过充分的预测，在教学时及时捕捉这样的契机，课堂就会有血有肉，整个课堂就灵动起来了。学生的科学探究意识也将深入骨髓，这才是真正意义上的深度学习。

总之，教学应该是多元的，而不是定式。作为一线的教学工作者，要有自己理智的思考，根据个人特质，形成自己的特色。

参考文献：

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[2] 范良火.华人如何学习数学[M].南京：江苏教育出版社，2005.

[3] 孙学东.初中数学合作学习的“四辩”[J].中学数学教学参考，2012，6：32-33.