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促进初中生物课堂深度学习发生的策略

2021-02-28江苏省锡山高级中学实验学校胡洁红

青年心理 2021年24期
关键词:深度情境实验

江苏省锡山高级中学实验学校 胡洁红

所谓深度学习,就是指在教师引导下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。深度学习是对所学知识进行批判性理解、整合性构建,以及创新性迁移的一种学习方式,有利于培养学习者的高级思维能力和批判创新能力。

初中生物深度学习,是学生通过参与基于真实问题情境的学习活动,认识生命的本质,形成“假设——证据——结论”的科学思维方式,逐渐发展实践能力和创新能力,从而发展科学思维,并进一步综合性地解决与生物学有关的真实问题,从而使学生的生物学科核心素养得以发展和提升。在实际教学中,教师和学生往往停留在浅层学习,深度学习与浅层学习相比,差异甚大。那么,初中生物学课堂中如何促进深度学习的发生呢?

一、创设深度情境,促进深度学习

情境教学的倡导者Brown,Collin,Duguid 在《情境认知与学习文化》中指出:知识只有在它们产生及应用的情境中才能产生意义。传统课堂的创设情境一般是指教师根据教学内容,结合生活实际,以图片、视频、故事等形式吸引学生注意力,从而激发学生兴趣,顺利展开教学。所谓深度情境,除了具备真实性和激趣性以外,还需要围绕着问题的解决。以解决问题为目的的情境,才是深度情境,体现了深度学习的精髓。深度情境的创设,能够将教学内容内化为学生“自己的问题”,使学生认识到自己是解决问题的主体,哪怕接下来的探究过程困难重重,始终兴趣盎然。

例如,学习《鸟类》一课时,可以创设这样的情境:播放一段鸟类在天空翱翔的视频,引出主题——鸟类,然后作简单介绍后询问学生:“对于鸟类,你最想了解什么?”大多数学生会异口同声地说:“鸟类为什么能飞?”“几百年来人类都有一个梦想,那就是像鸟类一样在天空中自由翱翔,敦煌莫高窟中的飞天女神像衣袂飘飘,就表达了古人的这种美好愿望。明代官员陶成道为了实现自己的飞天梦,手握风筝坐上了绑有火箭筒的椅子,结果爆炸了,由此可见,想要与鸟类一样在天空中自由翱翔并不是件容易的事,需要克服重重困难,你觉得需要解决哪些问题?”学生独立思考,引发思维冲突,表达想法。接着跟学生一起玩游戏——纸飞机,比一比,谁折的纸飞机飞得更远。学生在游戏中去寻找答案,始终保有兴奋性,教师可以适当引导他们用不同厚度、大小的纸折,也可以用相同的纸折不同造型的飞机进行比较活动。活动后学生自然而然得出解决“飞”这个问题所面临的三个方向:减轻体重,减小阻力,足够动力。接下来让学生以小组为单位,根据课本上提供的图片以及文字资料和老师补充提供的资料、模型、标本等,开展小组合作,寻找答案,从减轻体重、减小阻力、足够动力三方面进行归纳,得出鸟类适应空中飞行的特征(见图1),从而建立生物体的形态结构是与生活习性相适应的生物学观点。整个过程,学生充分发挥了主体意识,从提出核心问题到明确思考方向,从小组合作寻找事实依据到归纳整理形成知识框架,他们始终在积极探究,不断提高科学思维能力。

图1

二、紧扣深度体验,促进深度学习

大卫·库伯曾指出,学习者的知识技能源于对外界的体验,学习则是一个转换体验与创造知识的过程。体验是深度学习的核心特征之一,但是我们常常误以为经历就是体验,感受就是体验,活动就是体验,反而忽略了体验背后的深层含义:为什么体验?体验的意义是什么?前者实际是指具体体验,是浅层体验,而深层体验应当在浅层体验的基础上,融入体验者对体验活动目的、过程、结果批判性的思考和审视,碰撞出思维的火花,去伪存真,去粗取精,创造性地形成新的认知,实现认识的升华。从浅层体验到深度体验,是一个持续性建构的过程,体验者始终处于积极主动的学习状态中,他们不只是在简单地记忆知识点,而是试图将新知识与原有的知识经验勾连、融合、贯通,从而形成更新更广的知识体系,促使体验者能够灵活运用知识解决问题,甚至达到迁移应用的目的。

例如,学习“人体呼吸运动”时,教师可以进行多次具体的体验活动:①引导学生把一只手轻轻放在胸部下侧,缓慢地呼气和吸气,感受胸廓的变化,引出胸廓这个新的概念。②通过学生自主学习课本内容及教师提供的图片认识胸廓组成后,再次体验呼气和吸气时肋骨的变化,并思考是什么力量使肋骨发生了这种变化?然后引出肋间肌和膈肌。③第三次体验呼气和吸气过程,再次感受胸廓容积在这两个过程中是扩大了还是缩小了,并思考胸廓容积的变化与气体进出的关系。第三次体验活动中的思考题对学生来说是非常抽象的,学生根据以往知识和经验无法解决,这时教师可以利用自制教具(如图2)来模拟呼吸运动。实际教学中,学生不仅通过操作自制教具,改变“膈肌”的位置,解决了问题,发现是胸廓容积的改变导致了气体的进出,还有个别学生灵光一闪,直接捏扁塑料瓶制的“胸廓”,导致了“胸廓”容积的缩小,清晰地看到了“肺”内气体的减少,再次证明了呼吸运动的原理,但与此同时,发现橡胶膜制的“膈”却下降了,这与事实不符,大胆地指出了教师自制教具的缺陷,赢得了一片掌声。在学生主动参与的一系列体验中,学生不仅将感受转化为知识,而且对过程进行了分析,对原理进行了反思,对教具进行了质疑,真正达到了知、情、意、行的深度整合,发展了学生的科学核心素养。

图2

三、诱思深度问题,促进深度学习

美国心理学家布鲁纳指出:“教学过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动,思维永远是从问题开始的”。“学起于思,思源于疑。”如果说思考为学习注入了源源不断的活水,那么问题就是活水的源头,学习发生的根本条件在于问题。什么是深度问题呢?美国心理学家斯皮罗把知识分为良构领域的知识和非良构领域的知识,所以,问题也可以分为良构问题和劣构问题。在学习中,学习者最经常学习的问题是良构问题,即浅层问题,一般有明确的解决步骤和答案的问题,集中体现在教科书中每一章课后的练习和各种各样的标准化测验之中,而劣构问题一般来源于特定的情境,需要学生组织具体知识,分析信息,灵活地运用,从而创造性地解决问题。深度问题应与劣构问题一致。对深度问题的思考,不亚于一场头脑风暴,教师应引导学生透过具体知识,探寻其背后蕴含的思想和方法以及问题解决的核心策略,从而不断发展学生的高阶思维。

如学习“生态系统”时,学习完一节内容后,教师在小结教学内容时,仅仅提问类似“什么是生态系统?它由哪几个部分组成?各部分的作用是什么?”的问题,就是浅层问题,学生只需要运用所学知识就可以解决,但如果请学生运用所学来设计并制作“生态瓶”或为一条小鱼创造一个“家”,那么学生在设计过程中除了考虑浅层问题以外,还要考虑其他因素,例如选哪些材料(适用、经济)更适合?如何取得这些材料?每种材料的数量要多少?各种材料如何布局?放置的顺序有没有要求?整个装置要处在怎样的环境中?当然,受限于时间,教师也可以直接给学生一个不完整的生态瓶,让学生指出其中的缺陷并进行改进。只有这样的问题才能真正引起学生的深度学习,发展学生的高阶思维水平,实现信息的整合和迁移,引导学生从知识走向智慧。

四、挖掘深度实验,促进深度学习

生物学科是以实验为基础的自然科学,学好生物学离不开实验。实验有很强的直观性和感知性,对促进学生正确地理解生物学概念,激发学生的兴趣,发展高阶思维,培养学生的核心素养具有独特的作用和意义。但是现实中初中生物实验课堂往往受“实验现象不明显”“实验操作困难”“教学条件有限”等因素的制约,“口述实验”“动画播放”代替“动手实践”的现象时有发生,导致学生上完课只是记住了实验现象和结论,这种机械式的学习违背了新一轮课改的要求。当代学生的学习已从现成知识的消费性学习,逐渐转化为创造性学习,为满足他们的学习成长需要,教师和学生不妨对一些生物学实验在原有的基础上做进一步的探索,深入挖掘事实真相,即进行深度实验。进行深度实验能够有效发挥学生学习的主动性,促使其深入思考,唤醒其创新意识。经实践发现,探究性实验是其中一种有效的实施手段。

例如,苏科版七年级上册“人在生物圈中摄取各种营养物质,以满足自身对物质能量的需求”这一内容,由于能量本身就是一个抽象的概念,学生对此说法很难理解,这时教师可演示一个简单的实验 :在试管中加入一定量的水,固定试管,测量水的起始温度,然后点燃花生种子,将其移入试管下方进行加热,等花生种子完全燃烧结束后测量试管中的水温,结果水温升高。不断升高的水温帮助学生理解了食物中含有能量这一概念,演示实验到此结束,也取得了令人满意的结果。但教师不妨问一问学生:燃烧相同质量的其他食物,水温上升幅度一样吗?再做一遍刚才的实验,燃烧相同质量的花生种子,水温上升幅度会一致吗?如果不一致,说明了什么问题?你能改进实验装置吗?接着请学生思考问题、讨论分析、设计实验,下节课自己动手实验去寻找答案。结果发现,学生的潜能是无限的,带来了各种各样的食物来验证相同质量的不同食物燃烧时释放的能量不同,还在改进实验装置方面花样繁多,有的直接用棉花堵住试管口,有的带来了各种硬板纸将原来的实验装置围了起来,有的将试管固定在了开了小口的密封油桶内。实践证明,为学生创设一个平台,开展自主探究活动,能够充分调动学生学习的积极性,培养学生主人翁意识,开放性的环境能更好地将学习引向深度,促进学生核心素养的发展。

五、关注深度评价,促进深度学习

近几十年来,国际教育评价理念不断更新:从“对学习的评价”到“为了学习的评价”,再转为“评价即学习”。事实上,评价目的是为了学生的发展。加德纳曾说过:“几乎每个稚嫩的心都渴望摆脱束缚,展现自我!”深度评价可以帮助学生建立自信,不断发展并完善自己。所以深度评价应当是反馈学习过程的评价,应当是以学生为评价主体的评价,应当是学生不断探究、思考、修正、最终解决问题的过程,也是教师评估学生的学习状态、调整教学策略的过程。在具体操作层面,教师应当重视评价的合理化和多样化,可以在适当减少原来量性评价的基础上增加一定的质性评价,也可以从单一的终结性评价转向侧重形成性评价,引导学生运用自我评价和互相评价相结合的形式,帮助学生发现问题、认识自我、解决问题、反思成长、建立自信,不断提升元认知水平。

《合理的膳食》是苏科版生物七年级上册第5 章中第3 节的内容,教学目标要求能说出合理膳食的基本原则,运用所学知识修订和完善一日三餐食谱,从而养成良好的饮食习惯。其实,这一节教材的编写意图很明确:引导学生进行反思性学习,实现课程标准的要求,体现从实际出发,解决真实问题的理念。在教学过程中,教师不妨善用深度评价,将课堂“交还”学生,分为三步走:①请学生来介绍学习第1 节内容时设计的一日三餐食谱,说一说设计理由和所选用的食材。②根据学生所说的食材与学生进行分类整理,归纳出合理膳食的原则,请学生小组活动,根据所学原则修订食谱,小组互评后再次修订食谱。③根据青少年自身特点,三次修订食谱。在这三步走的过程中,始终围绕着两个关键词:“学生为主”“有效活动”,每一步中学生制定食谱都可以运用希沃授课助手,将手机与教师电脑相连,投影向全班进行展示,方便学生进行自我评价和相互评价。纵观课堂,效果显著,学生经历了两轮“思考——修订——反思——再修订”的过程,在这过程中,学生主动地、批判地建构自己的知识体系,并有效迁移运用到真实情境中,解决实际问题,促进深度学习的发生。

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