深度学习视域下高中生物教学改革策略研究
2024-11-01周长健
摘 要:现如今我国正如火如荼进行教育改革,在此背景下,高中生物需顺应教育要求不断优化教学模式、改革教学方法,以提升教学课堂高效性与教学质量。本文以深度学习的概念内涵与基本特征分析为基础,探究高中生物教学改革的教学策略与方法。在深度学习视域下,高中生物教师应用合理的教学方式激发学生求知欲、促进思维碰撞、实现知识迁移与应用,这是推动学生学科素养发展以及全面发展的重要途径,为此,高中生物教师要能够充分认识深度学习的理论价值与作用,掌握高中阶段的学生学习能力与需求,以及教学内容特点,以合理应用深度学习理论,进一步推动高中生物教学改革,落实新课改以及素质教育目标。
关键词:深度学习;高中生物;教学改革;教育策略
从《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中可知,现阶段教学活动应坚持以学生学科核心素养发展为核心宗旨,而这也是深度学习理论的根本追求[1]。有关研究学者认为,深度学习理论在教学中合理应用不仅能够促进课程改革深度、提升学生核心素养,同时对培养学生关键能力具有重要作用,这与当前教学改革目标具有一致性[2]。生物是高中阶段学生重要学习科目,对其未来发展与学习会产生深远影响,如何推动高中生物教学改革、提高教学效率是目前高中生物教师面临的重要问题。因此有必要加大力度对深度学习理论的研究,促使其与高中生物教学改革融合,从而为相关教育者提供一定教育思路。
一、深度学习的概念内涵与基本特征
(一)深度学习的概念内涵
所谓深度学习,是指教师在教学过程中通过创设合理问题情境等为学生提供亲身经验知识发生、发展过程的机会,以引导学生在情境中获得良好体验,提高对知识内涵的充分认识与理解,在学习过程、体验过程中掌握学科本质与有效学习思维方式,形成良好学科学习习惯与能力,从而促使学生学科素养、学科素质提升。
(二)深度学习的基本特征
1.高层次性
相较于以往学习过程中对知识机械记忆与简单应用方式而言,深度学习更倾向于高级心理机能的发展,并不受限于对认知技能的培养与发展,具有一定的全面性与深层次性,如观察、抽象思维、词的逻辑记忆等一系列心理机能发展。
2.整体性
从深度学习本质分析,这一模式强调对各类知识与信息进行连接,且包含多个学科知识融合以及新旧知识联系。另外,深度学习整体性特征主要体现在学习状态方面,需要学习者调动多重感官机能,全身心投入学习活动中。而在教学中坚持深度学习理论,要求教师根据高层次教学目标对教学内容进行整体化设计,分析学科内与学科间知识的联系并整合,以此简化复杂学科知识,循序渐进完成教学目标与任务,实现深度学习。
3.意义关联
深度学习下的意义关联特征,是指学习者对知识内容重新建构,并结合自身经验与认知水平赋予一定特殊意义与内涵[3]。因此可以说深度学习更注重学习者对知识准确理解性、迁移应用与问题解决能力,如教师在为学生创设教学情境时应注重将其与学习者感官形式进行结合,以此引发其参与兴趣以及深层次学习动力。
4.社会性
一般而言,学习者对概念的认识与理解均来源于实际环境,且是与环境进行互动形成的产物。而在课堂教学中融合深度学习理论不仅能够帮助学习者对相关知识内容进行建构,同时是与教师、同学、学习内容等外部环境进行交流互动的过程。而这一互动过程能够促进学习者将所学知识与环境进行联系,并将知识融合到环境活动中,从而提升知识水平、理解能力[4]。
二、深度学习视域下高中生物教学改革具体策略
(一)创设情境,激发兴趣
对高中生物知识进行分析可知,其整体较为抽象、晦涩难懂,对学生思维能力、理解能力以及问题分析能力等要求相对较高,使得这一学科学习难度较大。而在深度学习视域下为学生创设真实、合理情境,能够将复杂、专业生物知识变得直观化、生活化,在此基础上促使学生利用情境建构积极学习情感倾向,从而主动进入课堂,提高对生物学科的学习兴趣与参与性[5]。对此,高中生物教师在推动教学改革时应注重为学生创设合理、真实的教学情境,做好教材知识分析,从中选择与学生实际生活接近的部分,以紧密学生与生物学科知识之间的联系,并简化知识学习难度。
例如,在讲解苏教版选修二第四章节“生物的污染与净化”这一部分知识时,在教学前教师可用课件为学生播放相关影像资料或图片,即关于“科威特自1991年以来因战争导致石油被炸而使土地被污染,并逐渐引发愈加严重的环境问题之一,但科学家在研究后通过部分细菌实现了废油分解”等资料。在学生观看完后,教师可借助问题再次创设情境,如“在这一过程中石油中哪些物质是导致环境污染的根源?吞噬石油的细菌对废油分解可以看作是净化污染,那生物净化是什么?日常生活中哪些生物可以达到生物净化的作用”。借助将课件材料与课堂知识点结合这一方式不仅促进了高中生物教学改革,在达到吸引学生注意力的基础上以生活实例激发学生参与课堂兴趣,并主动思考,同时将复杂抽象知识具象化,提高学生理解效果,为深度学习奠定良好基础。
(二)聚焦问题,科学对比
众所周知,高中生物知识繁多冗杂且记忆难度大,导致学习效果差,经分析,大多数学生在学习过程中多浮于表层,并未深入知识背后的联系,多以机械记忆为主,从而导致学习效率较低,理解效果差。深度学习理论下知识往往具有整体性与联系性,且具备知识迁移特征。基于深度学习推动高中生物教学改革,还需要教师充分利用这一特征,对生物课程教材内容进行梳理,在整合过程中有效挖掘不同知识点之间的联系,积极聚焦问题,以对比教学方式提高学生对知识的理解与掌握效果,帮助学生把握高中生物学习规律,降低学习难度,促使其学习兴趣与主动性提升。
例如,在学习完必修三第二章节“内环境稳态的重要性”中“人体生命活动的调节”“动物生命活动的调节”两节知识后,为提高学生思维活力、激发其深度学习意识,教师可鼓励学生对该部分知识进行对比。从教学内容方面分析,动物与人生命活动调节具有一定相似性,也有不同,通过对比教学,能够帮助学生将冗杂知识进行整理,同时把握其中规律,提高理解效果,在挖掘知识内在联系的基础上强化人体与动物的异同认识,实现深度学习。在实际教学过程中,教师可发挥对学生的引导作用,提高学生深度学习主体地位。即在教学前,帮助学生构建对比大纲,如“简单描述动物与人体激素调节”“人和动物的一切生理活动受什么调节,是否还有其他调节方式”,以引导学生对所学知识联系进行深入挖掘。除此外,教师还可借助随堂练习方式就二者异同进行提问,在学生完成练习后,促使其对知识进行归纳整理,使其在思考中掌握学科学习方法,实现深度学习与深层次思考。
(三)积极讨论,发散思维
在深度学习视域下推动高中生物教学改革,需要提高学生与教师互动效果,给予学生一定思考时间与空间,帮助其树立科学学习思维,以此落实深度学习,提高教学质量[6]。对此,教师在高中生物教学过程中可借助多种方式鼓励学生进行讨论,为学生创造轻松、活跃的课堂氛围,使其在这一环境中积极发散思维,提高学生学习自主性。
例如,在讲解苏教版选修三“基因工程”这部分知识时,其中存在“基因工程概述”“基因工程的应用”以及“蛋白质工程”等内容,为发挥学生主体地位,鼓励学生在讨论中实现深度学习与思考,教师可将学生按照实际情况分为三组,并让每组选出代表在课堂中抽取对应章节。与此同时,构建翻转课堂,即每小组对抽到的章节通过多种方式进行自主学习,小组内进行沟通交流,而教师则进行引导,以及时对学生存在的问题进行解答,帮助学生完成自主学习。之后指导学生选派小组代表进行讲解,在讲解完后,由其他小组进行提问,负责讲解小组的学生可进行讨论或寻求教师帮助,从而完成翻转课堂教学。在这一讨论结合翻转教学模式中,学生学习主动性不仅得到提升,在交流讨论中其知识思维与技能不断与周围学生、教师等产生碰撞交流,进一步推动了生物学思维发展。这一轻松、愉悦的课堂氛围,能够进一步调动学生主动思考、深入探索的积极性与兴趣,而教师适当参与、引导可帮助学生逐步展开深度思考、探寻答案以及知识建构、思维发展的深度学习过程。
(四)引导探究,体验过程
新课程标准强调教学应将学生作为教学主体,教师发挥主导作用。因此在高中生物教学改革中,教师应遵循新课程标准要求,转变传统单一教学模式,以深度学习理论贯彻落实学生知识的主动建构以及学科思维的训练与培养[7]。而课堂探究环节则是深度学习的关键部分,其对提升学生学习主动性以及借助探究获取知识的能力发挥着重要作用。但在课堂探究式教学中,教师应合理应用教学方法,强化学生体验,发挥探究积极作用,促使学生养成良好生物学习习惯。
例如,在讲解苏教版必修三第三章节中“生物群落的构成”这部分知识时,在课堂前教师可设置课前提问,即“什么是种群”来引入自主探究课堂。给予学生一定思考实践与表述机会后,教师引导学生保留自身观点,逐渐深入探究,即在知识探究前,借助微课视频或多媒体等向学生展示一个池塘生态系统图片,进而让学生探究、思考:图示池塘中的种群有多少个?池塘的肉食性鱼减少或增多会影响其他种群数量吗?在进一步强化问题深度后,教师让学生进行回答,同时对学生回答结果进行记录,并进入课堂教学。在群落构成以及基本概念讲解完成后,教师再次要求学生回答上面的问题。最后在课后,教师为学生布置自主探究作业,如“整理、收集校园内的生物群落、分析群落的结构以及意义”等,以强化学生掌握并应用课堂知识,在课后自主探究过程中培养学生深度学习能力与生物学习科学思维。通过问题引导与课后练习相结合方式引导学生进行思考探究,有利于将复杂生物知识进行分解,并以循序渐进、逐层递进方式鼓励学生思考,使学生在课后自主探究活动中感受生活中的生物知识,强化在探究成就感的基础上提升学生知识挖掘与学习体验感,逐步形成深度学习思维。
(五)组织实践,强化应用
从深度学习理论角度分析,教学实践也是知识迁移环节,是深度学习重要组成部分,能够促进学生生物问题解决能力提升[8]。对于高中生物教学改革而言,在教学中积极开展实践教学,不仅能够丰富课堂教学模式、创新教学手段,同时能够培养学生对所学知识的理解与实际应用能力,更有利于教师发现学生实践中存在的问题并及时予以补充纠正,从而强化学习效果。因此深度学习理论与高中生物课程改革教育效果具有一致性。为此,在组织实践教学活动时,教师应以学生学习情况为基础,联合实际生活设计教学实践活动。
例如,在学习苏教版选修一“发酵技术实践”这一部分知识时,在第一课时中,教师首先与学生共同探讨日常生活中常见发酵技术的实际应用情况,让学生对发酵技术在有初步认知的基础上深度了解实际应用,掌握发酵技术的价值与作用。其次教师与学生共同借助发酵技术、原理完成传统食品的制作,如日常生活中常见的酸奶等。在实践开展前,教师可告知学生应携带的实践活动所需物品。由于课堂中无法完成自制酸奶加热、等待流程,可将其余操作通过视频展示,指导学生将实验半成品带回家中进行完成。在完成实践后,教师及时对学生操作中存在的问题进行整理,分析产生的原因,对薄弱环节加强讲解,从而促使学生充分掌握发酵技术。在第二课时,教师对学生实践成果进行收集,并与学生讨论自制酸奶的基本原理,借助实践活动认识“牛奶中的营养物质在满足无氧、温度适宜条件下可由乳酸菌发酵为乳酸”这一发酵知识。这种实践教学活动在很大程度上转变了以往单一、枯燥的学习方式,学生不仅参与积极性更高,还能在实践中掌握发酵相关技术,将所学知识与实际生活联系,实现知识迁移与应用,进一步落实深度学习,促使学生生物学科素养提升。
结束语
总而言之,为加快高中生物教学改革,提高教学质量与学生学习效果,还应认识深度学习理论的应用价值与作用,以深度学习驱动教学,并内化成提高学生对生物学科的学习兴趣与动力,以延伸、发展学生生物学科思维广度与深度,实现学生生物素养提升的同时,使综合能力以及学习水平得到又好又快的发展。这要求高中生物教师能够积极整合教学资源,把握改革要求,结合教育目标合理应用科学教学方式,完善课堂教学,借助启思问题、探究任务、教学实验等切入深度学习,激发并创新学生生物学习思维,提高学习效果,推动核心素养教育目标实现。
参考文献
[1]林洁.高中生物学科深度学习形成性评价方法的发展与实践[J].亚太教育,2024(4):112-114.
[2]李莉.深度学习背景下高中生物单元整体教学实践探讨[J].教育观察,2024,13(5):77-80.
[3]陈霞.运用虚拟仿真实验开展高中生物深度教学:以福州格致中学信息化环境下的生物实验教学实践为例[J].福建教育学院学报,2023,24(8):42-44.
[4]刘涛.指向深度学习的高中生物学单元教学实践研究[J].牡丹江教育学院学报,2022(7):118-120.
[5]陶舒.深度学习背景下高中生物单元整体教学思考与实践[J].普洱学院学报,2022,38(3):129-131.
[6]王剑锋.基于生命观念的高中生物概念深度教学策略研究[J].华夏教师,2020(10):29-30.
[7]张引桂.学生探究意识养成目标下高中生物教学实践[J].西部素质教育,2020,6(5):231-232.
[8]阙青青,韦艳艳.指向深度体验的高中生物新授课课型研究:以“基因对性状的控制”为例[J].教育观察,2019,8(41):100-101.