例谈“深入浅出”策略在深度教学中的应用

新疆 于彦军

为了更好地培养学生运用科学思维认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力，落实新课程理念和学科核心素养，教师应引导学生进行深度学习，呈现知识本身的属性、还原学习的本质，使学生经历知识的形成过程，从而达成培养学生的科学思维、发展学生能力的目的。然而，深度教学往往具有情境复杂、高阶思维、学科交叉、知识融汇等特点，教师若处理不当就会额外增加知识、增加难度、偏离主题，从而影响教学进度和教学效果。那么，教师如何才能既培养学生的能力，又能基于学生现有知识的运用或创造，从而深入浅出地解决问题呢？本文结合实例，谈深度教学中深入浅出策略的应用，以供交流。

1.应用归纳与概括 达到深入浅出

1.1意图及问题

在必修1蛋白质的教学中，针对氨基酸的结构特点和脱水缩合形成的肽链的结构，依据《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)科学思维水平三中“基于事实和证据，运用归纳的方法概括出生物学规律，并在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释”，从而通过深度学习培养学生应用归纳与概括的科学思维方法解决问题的习惯和能力。

问题：某多肽的分子式为CxHyOpNq，其彻底水解后只能得到下列四种氨基酸，分别是甘氨酸C2H5O2N，丙氨酸C3H7O2N，苯丙氨酸C9H11O2N，谷氨酸C5H9O4N，请问该多肽有________个肽键，其中谷氨酸有________个。

1.2 “深入”分析

通过对所学知识的深入思考，采用科学方法归纳与概括其内在规律或性质，从而为解决问题提供科学依据。(具体分析见表1)。

表1

1.3 “浅出”解决

应用归纳与概括得到的结论或规律解决问题，达到“浅出”的效果。

(1)根据氨基酸的结构通式及结构特点，分析水解后得到的四种氨基酸的结构，发现四种氨基酸均含有一个氮原子，结合脱水缩合反应的特性及多肽的分子式CxHyOpNq，可知该多肽有氨基酸q个，故含有肽键数为q-1个。

(2)由氨基酸的结构特点可知只有谷氨酸的R基中含有2个氧原子，故利用归纳与概括中的公式(4)，可建立等式：p=2×1+(q-1)+R中的氧原子数；解得R中的氧原子数=p-q-1，故谷氨酸的个数为(p-q-1)/2。

2.应用演绎与推理 达到深入浅出

2.1意图与问题

在必修1“细胞膜的结构与功能”的教学中，针对磷脂分子的结构特点，依据《课程标准》科学思维水平四中“能够在新的问题情境中，基于事实和证据，采用适当的科学思维方法揭示生物学规律或机制，并选用恰当的方式表达、阐明其内涵”，通过深度学习培养学生应用演绎与推理的科学思维方法解决问题的习惯和能力。

问题：(1)磷脂分子在水中形成的空心球状聚集体叫作脂质体，请画出组成该脂质体的磷脂分子排列示意图。

(2)油脂体是油料作物种子储存脂肪的场所，油脂体的膜是几层磷脂分子构成的？磷脂分子是如何排列的？

2.2 “深入”分析

通过对磷脂分子的结构特点及情境的深入思考，应用演绎与推理的科学方法深入分析与论证(具体分析见表2)。

表2

2.3 “浅出”解决

应用演绎与推理将情境中的关键信息与所学知识建立联系，从而达到“浅出”的效果。

(1)由于脂质体为空心，脂质体膜内外均与水接触，结合磷脂分子头部亲水，尾部疏水的特点及多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层的性质，可推出组成该脂质体的磷脂分子是尾对尾双层排列的(图1)。

(2)油脂体膜内与脂肪接触，膜外与水接触，结合磷脂分子头部亲水、尾部疏水的特点，可推出组成该油脂体膜的磷脂分子是头部朝外、尾部朝内的单层排列(图2)。

3.应用创造性思维 达到深入浅出

3.1意图与问题

在必修1“被动运输”一节的教学中，针对问题探讨中的渗透装置及实验现象，依据《课程标准》科学思维水平三中“基于事实和证据，运用归纳的方法概括出生物学规律，并在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释”，引导学生观察、归纳与概括，在宏观视角上创造性地总结规律，为解决问题提供可参考的依据，从而培养学生创造性思维习惯和能力。

问题：在大水槽中有两个半透膜封闭的漏斗，如图3所示，初始时三者的液面均相等，甲、乙两个漏斗露出水面部分的直径相同，回答下列问题：

图3

(1)若甲、乙漏斗的体积相同(V甲=V乙)，甲漏斗内的蔗糖溶液浓度大于乙漏斗内的蔗糖溶液浓度(C甲>C乙)，一段时间后处于平衡状态，则甲的液面比乙的液面________，甲漏斗内的蔗糖溶液浓度(C甲′)比乙漏斗内的蔗糖溶液浓度(C乙′)________。

(2)若甲、乙漏斗内的蔗糖溶液浓度相同(C甲=C乙)，甲漏斗的体积大于乙漏斗的体积(V甲>V乙)，一段时间后处于平衡状态，则甲的液面比乙的液面________，甲漏斗内的蔗糖溶液浓度(C甲′)比乙漏斗内的蔗糖溶液浓度(C乙′)________。

3.2 “深入”分析

通过对教材“问题探讨”中渗透装置的观察、分析与深入思考，创造性地总结其规律，从而为解决问题提供依据(具体分析见表3)。

表3

3.3 “浅出”解决

这部分内容难度大，学生难以理解，常规的教学效果差。利用创造性思维，通过观察现象和总结规律，可有效简化分析，使学生易于接受，便于应用，从而达到“浅出”的效果。

(1)依据结论中的(1)可快速判断出甲的液面高于乙，再依据结论(2)可快速判断出甲的浓度大于乙。

(2)由题意可知，甲、乙漏斗内的蔗糖溶液浓度相同，甲漏斗的体积大于乙漏斗，假设甲、乙吸收等体积的水，则甲的浓度大于乙，甲要继续吸水，液面升高，故根据结论(1)(2)可得出甲的液面高于乙，甲的浓度大于乙。

4.应用模型与建模 达到深入浅出

4.1意图与问题

在必修1“光合作用的原理和应用”教学中，针对光合作用速率的计算，依据《课程标准》科学思维水平三中“基于事实和证据，运用归纳的方法概括出生物学规律，并在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释，并能够选择文字、图示或模型等方式进行表达并阐明其内涵”，利用应用模型与建模的科学思维方法，将数量变化过程及关系用简单、直观的模型表示出来，为解决问题提供直观、可视的工具，从而培养学生应用模型与建模思维解决问题的能力和习惯。

问题：取某植物生长状况相同的叶片进行实验。实验前测定叶片重量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量，再立即光照1 h(光照强度相同)，测其重量。得到如表4结果：

表4

据表4分析，第3组单位叶面积的真正光合作用速率最大为________mg·cm-2·h-1。

4.2 “深入”分析

结合呼吸作用和光合作用的有关知识，利用模型与建模的科学思维方法，构建模型实现数量变化的可视化和直观化，从而为解决问题提供直观的工具(具体分析见表5)。

表5

4.3 “浅出”解决

实际光合速率的计算是呼吸作用和光合作用综合题目的一个难点，应用模型与建模的科学思维方法对计算实际光合速率的题目进行解答，使学生易于理解和分析，从而达到“浅出”的效果。

第3组中d>a，将题中数据代入模型中(图甲)，a-b=2.2，d-a=7.2，故光照1 h光合作用制造的有机物量=2(a-b)+(d-a)=2×2.2+7.2=11.6，又因为光照为1 h，所以第3组单位叶面积的真正光合作用速率最大为11.6 mg·cm-2·h-1。