基于生物核心素养的“深度学习”教学实践

章婷婷

摘 要：深度学习所带来的学习方式的变革是落实学生核心素养的中心环节。笔者以浙科版高中生物选修1复习课为例进行课堂实践，发现：引导学生“整理知识形成思维导图、自主命题形成问题意识、联系实际创设变式情境”，可分别从广度、深度和关联度推进学生的深度学习，从而发展学生学科核心素养。

关键词： 思维导图;问题意识;问题情境;学科核心素养;深度学习

所谓“深度学习”（Deep Learning），是指学生批判性地学习新知识、关联整合到原有的知识结构中，并迁移到新情境中解决实际问题，强调有广度、深度和关联度的深层次学习，最终达到发展学生学科核心素养的目标。[1]

高中生物浙科版选修课1教材按内容分为四个版块，共13个实验，其中7个实验是浙江生物选考考试的范畴。学生复习选修1过程中发现，选修1涉及的知识、方法和技能要求比较多、细和散，因此多采用表层记忆和机械式训练的学习方式，但当知识方法技能在新情境中出现时，学生不一定能顺利迁移运用前概念来思考和解决问题，并阻碍了新概念的学习。

基于发展学生的生物学科核心素养，笔者从学生复习选修1遇到的困难出发，笔者引导学生通过阅读教材、建构思维导图的方式，深度关联整合知识;通过分析选考真题、类比自主命题的方式，培养问题意识和思维深度;通过联系实际、创设情境，强化知识迁移，提高解决问题的能力和形成社会责任。

1.利用思維导图培养学生建构知识网络能力的广度学习

深度学习是建立在新旧知识融合并形成知识网络基础上的广度学习。思维导图作为一种新的学习工具，主要功能在于让学生把所学看似零散且错乱的知识进行二次加工，在此过程中将相关章节和教材的杂乱知识归类并分层次梳理，从而形成脉络清晰、图象化知识网络体系。[2]

在选修1的复习过程中，学生面对大量碎片化的知识产生畏难情绪，无从下手开始复习，只能“胡子眉毛一把抓”，但死记硬背导致遗忘率高。因此，开展选修1复习课时，笔者尝试引导学生自己细读教材，运用思维导图把零散抽象的知识简化成规律性强、容易记忆的知识体系。具体操作方法是：课前，要求学生对照教材和笔记，以手写方式或者运用网上X-mind软件，从知识、方法技能、流程和注意事项等角度出发，构建每个实验的思维导图。

活动以小组的形式开展，首先每个学生阅读教材并建构个人的思维导图，然后小组成员间交换想法和互相评价补充，并整合成一张本组的思维导图。上选修1复习课时，笔者展示各小组长整合的思维导图，由全体同学共同参与评价，并汇总继续完善的建议，再由生物课代表根据同学们的建议继续修正思维导图，最后的版本打印好，供全班同学作为复习提纲之用。下面例举了课代表记录的“植物组织培养实验”个人、小组和全班的思维导图，个人的思维导图主要是原理和重点章节的誊抄，小组的思维导图不再是知识的堆积，强调概念之间的逻辑关系，并按教材的编排有序呈递出来，班级的思维导图在小组思维导图的基础上，补充了很多教材上的细节，符合选修1的命题特征，可见，学生的知识再加工和整合能力在建构网络体系过程中不断提升。

2.利用自主命题培养学生问题意识的深度学习

深度学习是以培养学生的问题意识和提高学生的科学思维能力为目标的深度学习。学生在学习过程中意识到问题的存在，经常问“为什么”、“是什么”、“怎么办”，能激起学习中的思维火花和创造力。

选修1的知识和技能的考查都来自教材、高于教材，引导学生在读教材中发现问题对于学生学习的有效性至关重要。经过长期的解题训练，学生对题目中反复出现的知识点的解题意识和解题能力相对比较强，而学生在阅读教材和新问题情境下的问题意识和提出问题的能力相对较弱，不利于学生的自主学习和可持续发展。因此，在选修1复习课堂上，笔者重在引导学生回归教材、总结命题规律、尝试仿制命题和互相评价修改，从而促进学生的发现问题和深度思考，并在此过程中提升学生的科学思维和科学探究能力。笔者以《植物组织培养》复习课为例，谈谈对选修1复习课的教学过程和课堂组织的想法，以期抛砖引玉。

2.1做真题，找出处

学生课前完成2018年4月生物选考第32题。课上，教师汇总学生的答案，并把出现频率高和典型的回答展示出来，学生对照题目翻开教材，依据原文，互相探讨评价同学的答案是否得分及其理由。例题中问到，“高压蒸汽灭菌的灭菌时间应从 时开始计时。”教材原文两处出现相关知识点：“121℃下灭菌15min”和 “高压锅灭菌时，有压力时开始计时”， 学生比较两处文字的不同条件和不同说法，讨论归纳出最佳的答案应是“设定的温度或压力值”而不仅仅是有“温度或压力”，促进学生带着批判和整合的观点去读教材。

2.2 析真题，探规律

做好真题并评价完后，教师和学生一起从命题出处、命题形式和命题内容来探索选考命题的规律。从命题出处来说，三个小题来自教材的三个实验，相互独立且具有综合性;从命题形式来说，大部分是填空题，中间有个选择题;从命题内容来说，考查的知识和技术进行了新情境的迁移应用。例如，“抽滤”在教材中是用于玻璃砂漏斗用后的抽滤去酸，而选考真题是用于培养基的过滤灭菌，部分学生往往因为阅读教材时没有理解“抽滤”的原理和用途，所以考试时不能联想到相应的概念和操作，可见真题的命制旨在引导学生带着问题意识去细读教材。

2.3 读教材，仿命题

分析选考真题可知，真题以教材为依托，进行知识、技能和能力的考查。学生模仿命题的首要步骤是带着问题意识去读教材，学生可独立思考，也可合作学习、讨论交流，变单调的苦学为丰富的乐学，变已往的被动接受转为主动出击。例如，某同学以菊花的组织培养为命题情境，分别从取材、培养条件、植物生长调剂的比例和步骤四个知识点出发命制了四个小题。从命题难度来说，都是容易题，但自主命制过程促进学生以命题人的角度来思考教材内容的编排方式的合理性和设问的层次性。

2.4 改设问，求深度

教师汇总所有学生的命题，把同类主题和内容接近的问题放一起，由学生评价并补充，加大考查的深度。例如，笔者就外植体的相关问题，归纳学生提出的问题如下：（1）外植体一般是选择什么实验材料？哪种成功率高？（2）外植体取茎段时，被切成几段，哪一部分更容易成功？（3）茎的形态学上端和形态学下端怎么区分？接种方向有没有要求？紧接着，教师引导学生再读教材，继续深挖教材背后的问题，如（1）在本节内容中外植体发育成植株有没有经过愈伤组织植株阶段？（2）教材中取茎段时一般都要带一片叶子，为什么？学生在经历发现问题、提问、再发现、再提问的过程中，促进自身的深度思考，提高了科学思维能力。

围绕发展学生核心素养为主的深度学习，引导学生带着问题意识阅读教材、自主命题中组织设问和互相评价中再修改，无疑加深了学生对所学知识内容的理解，相对于单纯记忆和练题来说，效果更有持久性，这种效果在后面的几次选考模拟考试中都得到了印证，笔者所教两个班关于“植物组织培养”的知识点考查中，得分率比全年级4个同类班明显高一些。

3.利用创设变式情境发展学生知识迁移能力的关联度学习

“深度学习”是培养学生联系实际和知识迁移能力的关联度学习。课后给学生布置拓展作业，从教材上的相关知识和技能的关键词出发，查阅网络知识、经典高考題、教材课后习题和小资料、科技期刊论文和大学教材等资料，创设变式问题情境，引导学生以“发现者和命题者”的角度去链接情境、知识和设问之间的关联，促进学生用不同视野和发散思维来迁移和运用知识，提升科学思维能力，形成社会责任。

选修1涉及的仪器和设备要求比较高，如枪、高压蒸汽灭菌锅和超净台等，因此大多数高中实验室并不能开设选修1的实验课，所以创设变式情境，有利于帮助学生自查是否真正理解实验知识、方法和技能的原理和正确使用。具体操作是：首先，教师给每个小组布置教材中的一个实验作为深度学习任务，从外延和内涵来解释概念，从图片和视频来了解仪器的使用，从目的和原理来学习实验方法的适用范畴，接着，引导学生寻找运用相同类似概念、仪器、原理或者实验方法的实验，修改并创设变式情境，多角度和多层次进行题目的命制。例如，通过查阅资料，发现光电比色法不仅可定量测亚硝酸盐含量，也同样适用于其他物质，利用这一特性，学生创设了“光电比色法测光合色素含量”的变式情境，从原理、比色杯厚度、改变OD值等角度进行命题和自我考查。

4.总结

综上所述，指向核心素养的选修1复习课中，教师要抛弃以记忆为主的浅层学习模式和以习题强化为主的机械应试模式，促进以学生为主体的“深度学习”，可采用的策略有：利用思维导图、自主命题、创设变式情境来促进广度、深度和关联度学习，进而发展学生学科核心素养。那么，如何评价学生“深度学习”的成果呢？除了传统的纸笔测试外，笔者在下一阶段的教学实践研究中，尝试制定量化评价指标，以表现性评价等过程评价方式来促进课堂上学生深度学习的真实发生和有效开展。

[本文对应的课堂教学被评为浙江省“一师一优课”。]

参考文献

[1]柏杨，翟元国.为学生“深度学习”而设计[J].物理教师，2014，（8）：29-31.

[2]成际宝，高翔.利用思维导图提升学生化学核心素养的探索——以“金属钠的性质与应用”为例[J].化学教学，2017（05）：41-45.