深度学习高效课堂构建

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深度学习高效课堂构建

摘要:深度学习是一种培养学生高阶思维能力的学习,其重视学习知识的批判理解,强调学习内容的优化整合,注重学习过程的建构总结,着意学习成果的迁移运用和问题解决。在高中生物学教学过程中让学生进行深度学习,既有利于学生核心素养的提升,又有利于高效课堂构建

关键词:深度学习;高中生物学;高效课堂

深度学习是指学生在理解学习的基础上,批判性地将新思想融入原有认知结构中,将已有知识迁移到新情境中,以作出分析批判,从而解决问题。深度学习的课堂是发展性课堂,凝聚了教师独特的教学机智、渊博的专业知识以及学生的真正参与,是注重生成性的动态课堂,是师生共同构建的学习共同体,而课堂教学的有效实施又是促进学生深度学习的载体。笔者立足于课堂教学中教师与学生的实际情况并结合深度学习相关理论,从高中生物学教学角度提出了促进高效课堂建构的几点看法。

1创设教学情境,激发科学探究

深度学习理论的内涵强调,深度学习是一种有目的的将已学知识迁移到新的情境中以解决问题的学习。在实际课堂教学中,教学情境能否成功创设将会直接影响学生的思维判断和情感投入等方面进而影响课堂教学效率。创设情境的方式多种多样,可以通过社会生活、学生的认知冲突、生物科学史、生物前沿热点、问题串设疑等方式来创设情境,有效激发学生对知识探索的强烈欲望,拓展学生的知识面,加强学生的内在学习动机并提升主观能动性。例如,“伴性遗传”这节知识与学生的生活比较贴近,很容易激发学生的学习兴趣。教师可充分利用这一特点,首先列举一位色盲女性生女孩被家人埋怨的事例,让学生讨论生男生女是由什么决定的?以日常生活的相关情境问题切入,学生很容易得出人类的性别是由性染色体决定的,然后借此让学生了解X和Y染色体的结构差异,为后续深度学习作铺垫。接着教师讲述,二胎政策放开后,这位女性被家人催促生二胎,但她很苦恼,女儿没有色盲,如果二孩是男孩会不会遗传色盲呢?教师提供家系图让学生帮忙解决问题,此时学生兴趣高涨,纷纷讨论色盲的遗传特点,教师不要刻意引导学生作出伴X隐性遗传的假设,而是鼓励学生提出问题:控制红绿色盲的基因是位于常染色体、XY染色体的同源区段、XY染色体的非同源区段还是Y染色体上?学生分组讨论作出假设,然后进行科学探究的验证环节,学生深刻体会到在此科学探究环节中不仅涉及假说—演绎法,还采用了另一种重要的科学方法———遗传学调查。教师在学生对群体调查结果作出预估的基础上呈现真实调查数据,从而确证色盲为伴X染色体隐性遗传病,学生对红绿色盲遗传特点“男女患病概率不同”有了直观认识,最终得出伴性遗传的概念,同时学生也顺利解开了“该女性生男孩是否是色盲”这一谜题。学生进行深度学习的重要体现是能否激活原有知识解决日常生活生产中出现的复杂而真实的问题,平常生活中存在许多与生物学学科相关的真实现象或案例,创设促进学生深度学习的真实课堂情境能够点燃学生的思维火花,唤起学生的情感碰撞,激发学生的社会责任感,提升学生灵活运用生物学学科知识解决生活实际问题的能力。

2优化教学内容,促进意义建构

教学内容是教学目标的具体化,教师对教学内容的优化组织在一定意义上影响着课堂中教学活动的开展、教学效果的反馈和教学目标的顺利达成。利于深度学习的教学内容需要教师精心选择、加工处理和有效重组教材,建立新旧知识之间的内在联系,利用学生的前概念促进新知识的意义建构,从而帮助学生达到深度学习的最适状态。例如,“减数分裂”一节的教学内容指出:大多数生物个体是由受精卵经细胞分裂、分化形成的,而受精卵是由精子和卵细胞经受精作用而来,精子和卵细胞是怎么形成的呢?会不会是通过有丝分裂形成呢?以马蛔虫为例,学生发现其配子中染色体的数目只有体细胞中的一半,学生调动已有的有丝分裂知识分析,若是通过有丝分裂,则染色体数目与实际相矛盾,由此引发批判性思维活动———推测可能通过一种特殊分裂而来,那染色体复制几次?细胞分裂几次?染色体怎么分离导致数目减半呢?教师可以让学生分组利用模型探究减数分裂过程,有的小组模型显示:姐妹染色单体先分离,同源染色体再分离,有的小组模型显示同源染色体先分离,姐妹染色单体再分离。接着,教师不提供答案而是提供蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,让学生利用显微镜观察检测模型的正确性,学生在检验、修正自己小组模型的同时,顺理成章地生成减数分裂的概念,并理解减数第一次分裂和减数第二次分裂的实质,最后,教师再利用动画介绍精子和卵细胞形成过程中染色体的动态变化过程加深学生印象。在此节内容的设计中,学生利用模型直观探究减数分裂机制,并学会用实验证据检测自己的结果,从而生成核心概念,做到了深层次地分析和加工知识,主动完成知识的有意义建构。建构主义理论认为:学生的学习过程是学生和学习内容发生交互作用的内化过程,要么通过同化把新知识纳入已有认知结构,要么通过顺应改组和扩大原有认知结构,把新知识包容进去。深度学习应关注学生对关键内容和核心知识的掌握,抓住教学的核心概念,优化教学的内容实质,减少记忆琐碎知识的时间,建立完善的知识网络体系,培养学生的知识迁移和逻辑推理能力,助推学生全面发展。

3多样学习方式,提升思维品质

新课程改革以来涌现出很多学习方式,如合作学习、探究学习、自主学习、基于问题的学习等。深度学习强调学生积极主动地学习,注重探究能力、批判能力和创新能力的提升,教师在选择学习方式时需要在掌握学生发展特点的基础上结合生物学教学内容来做出决定,增强学生的内部学习动机,尽可能创设开放性问题情境,鼓励学生大胆质疑、创新,在积极探索的过程中及时发现问题并解决问题,以提升学生批判性等思维品质。例如,“促胰液素的发现”的教学,绝大多数教师通常让学生以自主学习的方式阅读资料并分析,忽视了能力目标的达成。而事实上,教师应让学生去体会科学家的困惑,通过提问、质疑等方式带领学生主动深入探究,不断地把探究活动推向争论的高潮,这样能将课堂建设得更立体、更灵动。教师可以提问:当食物进入小肠时,胰腺马上会分泌出胰液促进消化,食糜中什么物质促使胰腺分泌胰液?学生由艾弗里的实验方法会想到将食糜中的物质分离后分别注入狗的小肠肠腔,进而得出稀盐酸是促使胰腺分泌胰液的主要因素。教师继续引导学生探究:小肠和胰腺之间既有神经联系又有血管相连,稀盐酸到达小肠的信息如何传递到胰腺?这时需要相信学生的智慧,充分发挥学生思维,促进学生分析并作出合理的假设。胰腺分泌胰液是不是受到稀盐酸的直接刺激呢?教师继续让学生设计实验并预测实验结果。学生想到将稀盐酸直接注入血管观察胰腺是否分泌胰液,由此推测盐酸刺激小肠黏膜产生某种化学物质通过血液运输促使胰腺分泌胰液。但沃泰默认为这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净,教师可进一步引导学生探究如何让沃泰默改变观点。学生想到可以让小肠离体,剪下小肠制备提取液。教师呈现英国科学家斯他林和贝里斯的实验,并请学生分析该实验是否严谨。学生进一步思考:应设计对照组,将煮熟的小肠黏膜和稀盐酸混合研磨制备提取液注入狗的静脉,观察能否促进胰液分泌。通过上述设计不仅实现了这节内容的知识性目标,更重要的是经过学生科学的探究实验、深入的挖掘实验、严谨的补充实验,真正意义上实现了能力目标的达成。深度学习需要多元化的学习策略,教师选择学习方式时不仅要关注学生对学习情境中所呈现知识的掌握,还要关注学生在掌握知识的过程中生物学核心素养的培育,重视学生批判性思维、创造性思维、演绎推理、归纳总结等思维方式的发展。

4营造学习气氛,培育人文素养

高效的课堂是一个充满生机的且能引起学生不断质疑、探究和生成的课堂,引发学生深度学习的高效课堂还需要教师营建活泼、和谐、合作的学习气氛,积极升华学生情感态度价值观。高中生物学教材中很多科学史既阐明了科学本质,又包含着科学家的科学方法、科学思想和科学态度等值得借鉴的内容,同时也蕴藏着对科学的人文关怀。对科学史的深度学习,有利于学生理解科学本质,体验科学过程,掌握科学方法,感悟科学精神,具有很高的教育价值[1]。例如,“DNA分子的结构”中DNA分子模型的建构是科学史中的经典,教师可以科学史料为主线,将史料自主研读、小组合作探究与模型建构相结合,沿着DNA分子双螺旋结构的发现和生成过程展开教学。教师遵循学生认知特点带领学生依照从简单到复杂的逻辑顺序,从自主构建到多人一组再到全班合作交流,然后以修正好的DNA模型为依托,让学生观察分析模型,总结出DNA分子结构的特点,再分别展示并比较各小组模型的异同点,从而得出DNA分子的特性。根据学生的认知主线,学生在主动探究构建模型和分析展示模型的过程中,通过体验科学方法,培养联系实际、勤于观察,脚踏实地、严谨治学的生活态度;通过感悟科学精神,培养不畏艰辛、锲而不舍、持之以恒、勇于创新的刚强品格;通过探究科学家的研究历程,培养敏锐观察、捕捉信息、求真务实、团队合作的高尚情操,润物细无声地进行了人文教育。美国教育家杜威说过:“教学绝不仅仅是简单的告诉,教学应该是一种过程的经历,一种体验,一种感悟。”深度学习提倡终身学习,通过生物学学科的学习,不仅要培养学生科学的世界观,形成正确的价值观念和关键能力,还应培养学生优良的道德品质,激励学生在学习和生活中形成各种必备品格,激发学生的求知欲和创造欲,发挥生物科学的教学育人功能,实现其人文素养。在深度学习中,学生是学习的主体,教师是引导者,教学内容需要学生全身心投入去体验、领会、评判才能“活”起来、“动”起来[2]。深度学习要求教师自觉地赋予自己更丰富的职责,要不断地提高专业素养,更新教学理念,完善教学模式,带领学生成长为有思想、有能力、有积极态度和正确价值观的未来社会的主人。

主要参考文献

[1]吴继平,胡欣璐.通过生物科学史教学培养学生人文素养[J].生物学教学,2016,41(1):13-14.

[2]郭华.深度学习及其意义[J].课程•教材•教法,2016(11):25-32.

作者:何莉燕 朱俊 单位:江苏省常州市西夏墅中学 江苏省奔牛高级中学