基于“深度学习”视域下的高中生物学教学设计探索

吴海峰

教师基于真实的情境素材，促使学生产生需要解决的真实问题，积极激发学生形成“深度学习”意识。真实、可行的载体引导着学生在完成特定课堂任务中解决问题，帮助学生实现“深度学习”。学生通过完成指向核心的知识、方法、素养的课堂任务，有效养成

“深度学习”习惯，真正延伸“深度学习”触角，进而发展高阶思维能力。下面以“基因突变”一节教学内容的设计与实施为例，阐述促进学生“深度学习”的生成过程

1创设情境，积极激发学生形成“深度学习”意识

学科情境是学科知识学习的载體，几乎所有的教学活动都要在一定的教学情境中进行，而且在《中国高考评价体系》中也规定了情境是高考考查的载体，并以此承载考查内容，实现考查要求——立德树人。这样的要求更为教学活动提出明确的要求。知识在情境中生成和显现，是人在情境中与各种要素不断互动建构的过程和结果。这样存在于一定的生活场景、问题情境或思想语境之中的任何知识都必然具有更强的生命力和生存力。

在对教材和学生做了充分分析并加以设定教学目标之后，教师所导入的情境应当与学习目标存在最大关联性。例如，2021年4月份日本福岛核电站的污水排放问题一直吸引着外界的关注，教师播放“核污水排放到海洋中的危害”视频。日本核污水排放涉及的问题、情境指向以及知识的联系过渡等与本课的核心素养内容联系密切，能够将学生学习状态激发到接受新知识的最佳状态，为学生建构新知识铺路搭桥。贴近学生学习目标的导入情境指向明确，贯穿整个章节内容，提前呈现了知识相关背景，为整个课堂教学的实施提供了主线，更体现了学生求识过程中的抽象与形象、理论与实际、理性与感性以及新旧知识的联系与区别的双向需求。

在实际教学过程中，过渡情境还应与教学目标存在明显层次性。认识生命活动的过程是由易到难、从简到杂、循序渐进的螺旋式上升的过程，学生在知识构建过程中往往是从已有的经验性认知出发，致力于寻找原有经验与新知识之间的内在必然联系，并在顺应与同化的过程中创造出稳定的结构化知识体系。从基因突变的类型到原因就是这样的一个过程，教师联系直肠癌，创设情境，既可以使学生理解基因突变的原因，又可以引伸到健康的生活方式。学生的学习行为必然也遵循这一规律。教师在教学中创设教学情境，应尽可能依据学生的实际经验和认知，架设好有层次、有梯度的学习框架。教师若能补充原癌基因和抑癌基因在正常人体发挥作用的知识，能更好地解决问题的衔接与过渡。在学生理解的基础上，教师追问“原癌基因的激活是基因突变吗？”，把学生的学习意愿巧妙地转移到更高层次的学习水平。

课堂结束前的教学情境还应让学生在成长的历程中学会承担社会责任。新的一轮课程改革明确要求：培养学生搜集和处理及加工信息的能力、获取新旧知识之间联系的能力、精确分析和有效解决问题的能力，以及合作交流与评价的能力。这些是学生必须掌握的基本技能。而且新课改也要求培养学生的集体主义观念、团队合作的精神和主动探寻真知的能力。依据学习目标的要求和学习新知识的特点，教师可以设计一个适于合作学习时空条件的课堂教学结束情境，拓展延伸学生学习的时空，充分体现利用小组合作学习，让小组成员之间愉快地交流、协作利用网络资源来搜索“基因定点突变技术研究与应用”的相关知识。学生在共同克服学习困难的同时，学会交流和分享获得的信息、创意及成果，在展示自我的过程中也学会了欣赏别人、尊重别人的学习成果。

2借助载体，着实帮助学生建构“深度学习”模式

建构主义认为，教师要考虑学生的认知程序，找出新知识的“生长点”，借助有效的学习载体，按照学生智力的“最邻近发展区”为学生搭建获取知识的“脚手架”，使教学内容的展开乐于为他们所接受，不断地、有节奏、有梯度地引导学生的认知从一个水平提升到另一个新的更高水平，真正做到使学习走在成长的前面。

（1）教师预设深层智慧问题，激活学生深度思考。学生智慧的成长需要学生的主观能动性，也离不开教师的智慧引领。课堂教学除了提问外，教师还要善于利用知识载体引领学生，激活学生深度思考，让学生在教师引领下智慧成长。教材中有3种关于基因突变时间的描述，学生极容易混淆。教师可以把书本的描述分解成3个层次，以帮助学生理解：1细胞中的基因发生突变的时期发生在DNA分子复制时（分子水平阐述）;2细胞中的基因发生突变的时期发生在细胞分裂间期（但间期不是发生基因突变的唯一时间）（细胞水平阐述）;3细胞中的基因发生突变的时期发生在生物个体发育的任何时期（个体水平阐述）。

（2）教师设计探究学习的表格，促进学生深度碰撞。在平时的教学过程中，教师要尽可能地让学生接触各种类型的表格。因为表格是一种常见的书面表达方式，直观性强、对比性强，容易简洁、明朗地分析出各种生命现象、过程、概念、规律、公式间存在的共性和差异性及联系，使人一目了然。教师如果能恰到好处地应用表格，使学生将表格作为学习的载体来归纳、总结生物知识、解决生物问题。那么，教师就能处理好主导与主体、获取知识与形成能力之间的关系。

教师引导学生利用表1探究碱基对的替换、增添和缺失对性状的影响。

（3）学生自主设计概念图，开启自主学习新境界。概念图是一种表征、检查、完善知识的认知工具，学生自主设计概念图，促进有意义学习，学会学习，自主学习，持续地促进进入自主学习的新境界。学生都有强烈的学习意识，而让每一名学生学会学习需要教师提供适切于学习者自身的学习方式，有序、有效地调控学生的学习进程，使学生充分认识和挖掘自我价值。教师要引导学生处理和加工学习材料所呈现的知识内容、学习目标等信息，变换学习方法，改进学习策略。每当一节课快完成时，学生能自主管理个体、积极调动所学知识进行内化，有效构建属于自己的知识体系（图1）。

3预设问题，有效引导学生养成“深度学习”习惯

教师要注意根据布鲁姆分类法中的不同层次问题分类，结合教学内容、学生学情，设计不同内容指向的问题链，提升学生思维品质。例如，在探究“基因突变一定能改变生物的性状

吗？”时，教师引导学生简述产生以下情况下的原因：1如果基因突变发生在真核生物基因结构中的非编码区（不考虑其调控作用）;2如果基因突变发生在编码区上游的启动子位置;3如果基因突变发生在真核生物编码区的内含子;4如果基因突变发生前后的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸;5如果基因突变虽然改变了极个别氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能;6即使基因突变改变了氨基酸的种类，但在合成后的“加工处理”中被专一性的蛋白酶水解去掉，并不影响蛋白质的功能;7某些性状是多基因決定，如果某基因改变，但共同作用于此性状的其他基因未改变，其性状也不会改变;8显性纯合子如高茎豌豆AA基因，若A突变为a，对亲本来说性状不会改变，但自交后代有可能出现性状的改变;9在某些从性遗传中，如女性只有AA才表现为秃顶，当女性个体的基因型由aa突变为Aa时不表现为秃顶;10性状表现是环境和遗传共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。教师选编引伸问题，帮助学生理清知识点间的区别与联系，调动学生的学习激情和求知欲。

由于这组问题不断深入，逐渐提高，体现出与学生认知能力和规律的一致性，有效地引导着学生的思维活动由浅层向纵深处发展。实践也证明，教师在课堂教学中经常创设这种“发展式”问题载体，对培养学生思维的逻辑性和严密性有重要的意义。因此，教师提出的问题要适合学生心理需要，具有发展性。这样才能对学生有所启发，才有利于学生的创新性思维培养。

4肩负责任，真正推动学生延伸“深度学习”触角

教育部《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见（2014）》明确指出“立德树人”是深化课程改革的核心和根本任务，发展学生的核心素养是教师教书育人的重要目标。终身学习生物学或相关课程是每个公民不可或缺的学习经历，生物学科更是树立社会主义核心价值观、落实立德树人任务的重要载体之一。面对经济、科技的迅猛发展，新时代对人才培养提出了新的要求。因此，生物学教师应把提高国民素质，促进学生全面发展，发展学生核心素养，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人作为教学的首要目标。

教师播放“癌症的预防”视频，引导学生关注个人的生命安全与健康。根据人的三维（身体、智力、心理）成长理论，健康是每个人全面成长和发展的基础，关系千家万户的幸福乃至整个社会的稳定。每个人都有维护自身和他人健康的责任，健康的生活方式和生活态度是身体健康的前提。教师要充分认识和理解健康是国家富强和民族昌盛的重要标志，是实施素质教育的基本组成部分。因此，教师要注意结合学生的年龄特点和实际需要，积极开展健康教育，促进学生养成健康生活方式的社会责任，增进学生理解、尊重生命，并敬畏、珍爱生命的意识，培养在突发事件中自救和救人的社会责任感。

教师播放“农夫山泉翻车”事件的视频，使学生关注社会的生物学命题。从“大自然的搬运工”到“水中茅台”的农夫山泉2021年上半年在宣传旗下一款气泡水饮品拂晓白桃味苏打气泡水时，采用了不当的宣传用语，宣称其某种原料产自日本福岛。这番言论瞬间引起轩然大波，虽然农夫山泉方面紧急澄清，表示两者间并没有具体关系。但是对于广大消费者来说，这已经足够成为拒绝购买农夫山泉产品的理由，而如此浩大的舆论也让农夫山泉的市值受到了很大的影响。当前的教育教学工作不仅要注重对学生“智育”的培育，而且还应使学生能够将课堂上获取的间接认识转化为解决问题的直接经验，提高学生明辨是非的社会责任意识。

在生物学教学中，教师可有计划、有体系地组织学生开展学科实践活动，带领学生进行野外实习和调查活动，或提供相关材料（如日本排放核废料后中国新闻发言人赵立坚的新闻发言），让学生明白生态文明建设是中华民族当前乃至永远持续发展的千年大计，关系人民福祉，关乎民族未来，影响世界走向。作为社会主义的建设者和接班人，学生要树立和践行习总书记提出的“绿水青山就是金山银山”理念，形成生态意识，培养积极参与保护环境的社会责任意识，自觉践行“从我做起从小事做起”保护生态环境的社会责任。

5注意事项教师在促进学生深度学习时，要注意教与学方法

的选择和优化，要处理好以下几种关系：1研究载体与内容的关系，只有当载体真正贴合知识才能使载体更好地为内容服务。2探寻方法与效果的关系，既不能拘泥于方法的唯一，也要使方法与效果达到完美融合，切实做到务真务实。3深度学习的把控与调节的关系，注意深度学习的深度和广度，不能过分超出学生认知和学习能力范围之外，让学生游离在课堂教学外围。

参考文献：

[1]刘玮.深度学习的三重向度与实践建构[DB/OL].http：//blog.sina.com.cn/s/blog_67251acc0102z6ts.html，2020-05-23.

[2]吴海萍.促进“深度学习”的教学实践与思考——以“基于桃酥烘焙配方的实验探究”为例[J].化学教育，2018，39（19）：23-27.

[3]董文福.如何解决课堂上学生的“为什么”和教师的“怎么办”[J].剑南文学，2010，（9）：162-163.

[4]于桂玲.课堂教学中如何创设教学情境[J].河南农业，2009，（5）：13-17.

[5]杨涌.也谈真核生物基因突变不会影响子代性状的几种情况[J].生物学教学，2008，（5）：68-69.

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