基于大概念的高中生物学深度学习策略研究

谢倩

关键词：大概念；深度学习；核心素养；生物学教学；策略

文章编号：1003-7586（2024）01-0078-02 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

1基于大概念的高中生物学深度学习可行性论证

“大概念”一词在新一轮课程改革中发挥重要引领作用，其聚焦课程内容、变革教学模式，通过一系列生物学事实和资料提炼出次位概念，几个次位概念向上收缩进一步得到重要概念，若干重要概念的深化汇聚成核心概念，即大概念。这种由发散到收敛的知识结构模型，使学生的学习从以机械倾听、背诵和重复练习为主的复制型学习，转变为以实践、理解和迁移为典型特征的深度学习。

深度学习是指在教师引领下，学生围绕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。在这个过程中，学生掌握学科核心知识、深度理解学习任务、自主完成意义建构，最终促进学科大概念的生成。

生物学科中的大概念直指学科本质，是实现学生核心素养发展的有效途径，凸显育人价值；而深度学习理论指向科学思维的发展和解决实际问题的目标，能有效促进核心素养的落地。前者从下至上归纳概括，后者由浅入深层层递进，这种模式上的同一性为其融合提供了可行性，在教学中二者的融合应用是实现育人目标的关键举措。

2基于大概念的高中生物学深度学习策略

深度学习是落实教改理念的重大探索实践，也是促进学生主动参与意义建构的思维工具。聚焦大概念，指向深度学习的高中生物学教学策略可以从以下几个方面人手。

2.1创设情境素材的链接策略

生物学是一门基于事实和依据的理科学科，是古往今来前人思维与实践的成果结晶。因此，生物学概念形成的实际落地有赖于对事实资料的建构与情境素材的提供。基于此，生物教学中在选择情境时可采用链接策略。

例如，在学习人教版“种群的数量特征”一节内容时，教材以学生不甚熟悉的东北豹引入，显然这对学生引发的认知共鸣是较小的。此时，教师可以链接学生普遍关注的热点新闻“云南地区亚洲象北上迁徙”一事进行情境背景创设，围绕情境主题设计学习任务：①如何估算北迁过程中的亚洲象种群密度？如何提高估算的准确性？②亚洲象种群有哪些数量特征？③根据数量特征能否预测亚洲象种群的未来发展趋势？贴合实际的情境素材的运用，使学生的认知共鸣愈强烈，并逐步形成“生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递”这一大概念。

情境素材越是真实、具体，所产生的深度学习效果就越突出，大概念的建立过程就越自然，因此情境链接的有效性至关重要。除了时事热点，情境的创设还可以链接学生日常生活、工农业生产、政治经济、科技发展前沿等容易引起学生共鸣的一切素材。

2.2主题驱动的单元学习策略

设计单元学习活动是指向大概念、落实深度学习的重要路径。基于大概念的深度学习提倡单元学习，通常以主题为中心。主题驱动下的单元学习一般会依据课程标准，围绕学科某一核心内容组织起来，具有体现学科知识发展、学科思想与方法深化或认识世界的方式丰富等特点，能够激发学生深度参与学习活动、促进学生学科核心素养发展。

在高三一轮复习中，以“红细胞的传奇一生”为主题的单元学习活动在深度学习的开展中展示了应用价值。聚焦于红细胞的生命历程，从分裂增殖到定向分化，从自然衰老到走向死亡，从基因突变到细胞癌变，经历以此为主线的探究后，学生能够理解“细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程”和“遗传信息控制生物性状，并代代相传”的概念。结合红细胞的结构特点，梳理相关内容，如其呼吸方式与寿命、如何制备动物细胞膜、缺铁性贫血的原因等，帮助学生进一步形成结构与功能相适应的观念，发展生物学核心素养。

如何设计單元学习活动，这是对“如何达成大概念视域下的深度学习”的回应。单元学习活动设计时，要考虑以下问题：首先要确立单元学习的主题，主题要有代表性、整体性和实践性；其次要精心设计组织教学内容，使之成为彼此关联的、逻辑自洽的结构化知识；最后是单元设计、课堂实施、教学评价要保持一致性，以促进课堂“教-学-评”的改进。

2.3课堂教学的深度互动策略

教学互动是深化基础教育课程与教学改革重点关注的问题，对推动学习方式转变、发展学生核心素养有着重要的作用。课堂教学的互动不仅仅限于师生之间，也可覆盖到生生之间、学生与学习任务之间等。以项目式学习、翻转课堂为载体的教学模式，可以为课堂的深度互动开展提供支持。

以“传统发酵技术的应用”一节为例，从项目实践人手，教师设计三个项目主题一酸奶、果酒、果醋的制作。学生分成6组，每个主题下两组学生，两组之间互相竞争。首先，学生通过查阅资料、小组讨论与合作制订项目方案，并以翻转课堂的形式进行方案汇报。其次，教师与其他小组进行提问与评价，修正方案、完善项目流程。项目的实施由各个小组在课下按照时间节点自行完成，教师全程监督并提供必要指导。再次，通过翻转课堂汇报项目成果与反思，师生进行点评或提出疑问，实现共同学习。最后，教师提出关键问题：如何制作品质稳定的发酵产品，可以从哪些方面进行控制？当把少量制作转为大规模生产时，需要解决哪些问题？从而实现“发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品”这一大概念的建构。

基于项目的课堂教学，学生亲历知识而非复制知识，在深度互动中让知识融入自我的体验，则知识的学习不再是一种复制的过程，而是一段生动的经历。师生交互、生生交互、学生与学习任务的交互贯穿全程，从而实现课堂深度互动，促进学生核心素养的达成。

2.4教学实践的持续评价策略

大概念是凝练学科本质的深植于学生内心的观念，其固有的稳定性、持久性和科学性为教学实践后开展持续性评价提供了可行的依据。要判断深度学习是否发生，不能以单一的考试测验来评价。而学生在学习行为长久发生之后，依然能够自如地运用核心概念来分析与解决实际问题，这恰恰是深度学习发生的体现。通过持续性评价获得反馈来检验深度学习是否发生并进行教学改进的“以评促学”策略，在教学中值得应用。

例如：经过高一年级的深度学习，学生从物质与能量视角探索光合作用与呼吸作用的过程，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化，并获得“细胞的生存需要能量和营养物质”这一大概念，发展生命观念与科学思维。在高二年级学习“生态系统的功能”时持续进行评价，检验学生能否进一步以营养级为研究对象，使用图示的方式表征和说明生态系统中物质循环、能量流动的过程，总结规律，并对相关的生态学应用做出合理的分析和判断。若学生难以达成上述目标，则高一阶段的深度学习教学方式有待调整，继续改进。

这种“评价反馈改进”的策略有助于推动深度学习的迭代发展，也是助力教学的良性循环机制。协调好过程评价与结果评价、内部评价与外部评价、素养与分数等问题将有利于持续发挥评价的导向与激励作用。

新课程改革背景下，教师可多角度、多层次探究适合的教学策略，推动大概念引领的高中生物课堂深度学习的发生，切实提升发展学生的学科核心素养，实现立德树人的根本目标。