指向深度学习的高中生物学单元教学实践研究

在高中生物学教学中，教师通常按照课时为学生呈现高中生物学知识，讲解生物学研究方法。这样的教学模式往往会出现学生碎片化学习、浅层学习的问题。为增强学生课程学习成效，教师有必要整合单元教学资源，并以深度学习为指向，开展单元教学工作，解决学生学习深度不够、学习内容散乱等问题，确保学生在单元整体学习过程中形成良好的深度学习思维习惯。一、深度学习的内涵及特征根据布鲁姆的教育目标分层理论，深度学习可分为记忆、理解、应用、分析、评价、创造六个阶段。深度学习理念提倡将学生作为学习主体，由学生主动探索知识并建构不同知识之间的联系，从而达到迁移学习、创新学习的状态[1]。深度学习主要具有以下特征。（一）具有理解学习特征在识记知识、理解知识的基础上将知识内化吸收，同时能够灵活应用知识解决具体问题是深度学习的理想状态。理解学习是深度学习的基础。在深度学习过程中，学生只有真正理解所学知识的内涵、性质、特征，才能将新知与旧知关联起来，进一步完善自身的知识网络并总结知识的应用方法，实现深度学习。由此可见，深度学习具有理解学习的特征。（二）具有创新应用特征深度学习强调培养学生的批判性思维、创造性思维等高阶思维。以深度学习为导向的课程教学模式往往更新颖，也更突出学生的生本学习特征。此外，深度学习注重培养学生应用知识解决实际问题的能力。以深度学习为导向的课程教学经常将现实生活中的问题用于教学中，以锻炼学生的迁移应用能力。由此可见，深度学习具有创新学习的特征。二、指向深度学习的高中生物学单元教学策略（一）确定单元教学目标，笃定深度学习教学方向确切的教学目标对教学工作具有导向、激励、调节作用[2]。以深度学习为导向的高中生物学单元教学存在教学内容丰富、教学过程复杂的特点。教师如果不提前设定好单元教学目标，很容易造成教学内容的碎片化以及教学过程的无序化，影响单元教学效果。为了达到深度学习的理想教学状态，教师有必要综合深度学习特征、单元教学内容要求、学生学习发展情况，设定教学目标，以教学目标为导向，开展相应的教学工作，提高单元教学效率。以新人教版高一生物学必修1“组成细胞的分子”这一单元为例，本单元以“细胞由多种多样的分子组成”为主题，主要包括细胞的组成元素、水在细胞中的存在形式和作用等知识。在学习本单元内容时，学生存在一定的细胞学习基础，且具备良好的科学探究基础。从深度学习的角度分析该单元教学内容，并综合学生学习情况，教师可设计深度学习教学目标：让学生自觉树立生命观念，掌握细胞中的元素和化合物、糖类和脂质、无机物等生物学知识，同时学会应用知识分析、解决现实问题。然而，这一深度学习目标过于笼统，对教学细节的指导意义不大。因此，教师可以围绕深度学习总教学目标设计分段教学目标：让学生记忆并理解单元重要知识点，如水在细胞中存在的形式和作用，糖类的种类和作用等；让学生掌握应用知识点解释现实生命现象的方法；让学生掌握根据单元教学内容设计健康生活计划的方法等。教师通过进一步细化教学目标，能够为单元教学工作的顺利开展指明方向。在上述案例中，教师先分析单元教学内容与学生具体学情，后根据分析结果设计单元整体深度教学目标与分级深度教学目标，为深度教学工作的有序开展做好了规划。（二）整合单元教学资源，满足深度学习教学需求与浅层学习有所区别，深度学习经历识记、理解、应用、分析、评价、创造等多个学习过程[3]。高中生物学教科书、练习册中的教学资源仅仅能满足学生识记、理解、应用学习需求。对此，教师应积极整合其他教学资源，并应用到高中生物学单元教学中。在实际教学中，教师可以根据教学需求应用搜索引擎收集更多教学资料，并将教学资料合理用于不同教学环节，丰富高中生物学单元教学内容，开阔学生生物学学习视野。以新人教版高一生物学必修1“细胞的生命历程”这一单元为例，为了使学生在本单元学习中真正理解理论知识，切实掌握生物学实验方法，形成良好的科学思维与探究能力，教师有必要整合多项教学资源。第一，教师应整合教材内外的文字、图片、视频教学资源，同时以多媒体课件、MOOC视频等多种形式为学生呈现相关资源，让学生在多读、多看、多听的过程中，了解更多“细胞的生命历程”方面的知识，达到夯实学生理解基础的教学目的。第二，教师应为学生提供玻璃片、显微镜、植物细胞（如洋葱表皮细胞）等实验学习资源，让学生制作装片，应用显微镜观察细胞的有丝分裂过程，达到发展学生科学思维能力、探究能力的目的。第三，教师应采用多种手段，收集与“细胞的生命历程”有关的生命现象案例，组织学生用具体知识解释现象、解决问题，继而锻炼学生的综合分析与应用能力。在上述案例中，教师根据深度学习的教学需要整合图文教学资源、实验教学资源与实践教学资源，通过呈现不同资源拓展了学生学习的广度和深度。（三）综合应用教学方法，提高深度学习教学效率1.应用混合教学法，激发学生自主学习意识混合式教学融合了线上教学和线下教学的优势，教师将该教学方法应用于高中生物学单元教学过程中，有助于将学生的学习由浅层学习引向深度学习。在实际教学中，教师可以将混合教学法用于课前预习中，通过线上视频引导、线下任务驱动的方式，使学生自主预习单元教学内容，激发学生的自主学习意识，使学生树立主动学习、主动探究、主动应用的深度学习观念。以新人教版高一生物学必修2“基因的本质”这一单元为例，为了进一步激发学生的自主学习意识，教师可以融合应用导学案、微课视频等线下、线上教学资源。一方面，教师可以布置导学任务：肺炎双球菌的转化实验、艾弗里的转化实验（体外转化）是怎样的，结果如何，由此实验可以得到怎样的结论？通过布置学前任务，教师可以驱动学生产生了解相关知识的意愿，激活学生的自主学习思维。另一方面，教师可以根据导学案的驱动学习任务，制作相应的微课视频，在视频中为学生演示实验过程、讲解实验原理，引导学生在观看视频的过程中观察实验现象、总结实验结论，确保学生高效完成单元预习任务。在上述案例中，教师综合应用线下驱动预习、线上指导预习的教学方法引导学生提前了解单元教学内容，使学生在混合式学习过程中形成良好的自主学习意愿，为接下来的深度学习奠定基础。2.应用问题教学法，提升学生新知理解水平问题教学法是一种以问题为教学线索的教学方法，是指通过提出问题激发学生的探究意识，从而驱动学生自主思考与合作探究，使学生在解决问题的过程中真正理解新知。在以深度学习为导向的高中生物学单元教学中，教师可以应用问题教学法驱动学生认识、分析、探究新知，使学生在探索、交流的过程中，真正理解教学内容。以新人教版高一生物学必修2“生物的进化”这一单元为例，教师可以设置问题链，由问题链驱动学生探索单元教学本质：（1）播放视频“鸡在蛋壳中孵化的21天”，提问：你能从视频中发现什么（如受精卵、幼体、成体的卵式生殖）？（2）比较所有脊椎（高等）动物胚胎，它们的相同点、不同点是什么？由此可以发现怎样的进化规律？（3）以始祖马进化成现代马过程为例，观察它们在体型、牙齿、前肢等方面的区别，你能得出怎样的结论？（4）生命的物质包括什么？什么在控制蛋白质的合成？上述四个问题涉及有性生殖生物的胚胎发育、生物进化的证据及进化的规律、生物进化历程、生物化学证据与细胞学、分子生物学等方面的知识。有递进关系的问题可以使学生对所学内容的本质进行深入探究。在上述案例中，教师根据单元教学的主要知识点设计问题链，通过不同问题驱动学生深度探索相关内容，能使学生在分析问题、讨论问题、解答问题的过程中真正理解单元教学内容。3.应用项目教学法，培养学生综合应用能力项目教学法是以项目为中心，由学生围绕具体项目收集信息、设计方案、实施项目的一种教学方法。教师将项目教学法应用于高中生物学单元教学中，有利于进一步提升学生的单元学习主动性，锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题、总结规律的能力。在实际教学中，教师可以根据高中生物学单元教学重点、难点设计相应的教学项目，之后组织学生以小组为单位，围绕项目进行学习，使学生在项目学习的过程中深度理解相关知识并应用知识解决具体问题，进而提高学生的综合应用能力。以新人教版高二生物学选择性必修1“植物生命活动的调节”这一单元为例，教师可综合单元教学内容设计探究项目：不能像动物那样随意运动的植物是如何应对各种环境因素而趋利避害的？以此项目为中心，教师可以组织学生以小组为单位，合作探究。比如，教师可以组织学生以小组为单位在课前收集相关资料，包括关于“植物激素通过协同、拮抗等方式实现对植物生命活动的调节”的文字资料，用以解答项目问题。又如，教师可以组织学生以小组为单位，合作完成生物实验（选取大小一致的发芽玉米分三组培养，一组在自然光下，一组在黑暗环境中，一组置于单侧光环境中），让学生在合作实验的过程中总结植物向光性、向重力性、顶端优势等现象产生的原因。这样组织学生围绕项目收集资料、讨论交流、实验探究，可以进一步培养学生的分析能力。在上述案例中，教师围绕单元教学主题设计教学项目，以项目为中心组织学生收集信息、讨论问题、完成实验，有利于达到锻炼学生综合应用能力、驱动学生深度学习的目的。（四）完善课后作业设计，培养学生深度学习习惯传统的高中生物学单元作业以习题作业为主。习题作业虽然能够锻炼学生的迁移能力，但是会导致学生产生应试思维习惯，很难产生深入探究所学内容本质的欲望。在深度学习视域下，高中生物学教师应认识到现阶段课后作业设计的不足，同时基于深度学习的相关特征和学生综合发展的具体需求，优化课后作业设计，通过创新作业类型、丰富作业内容等方式，为学生提供更多课后学习、课后探究、课后应用的机会，使学生在作业的驱动下，逐渐养成良好的深度学习习惯。以新人教版高二生物学选择性必修2“生态系统及其稳定性”这一单元为例，为培养学生深度思考、深度探究的学习习惯和能力，教师可在完成课上教学后设计如下作业：（1）综合教科书的教学资源、练习册的教学资源，教师设计迁移练习题目，包括选择题、填空题、探究题等，让学生在课后解决题目的过程中回顾相关知识，从而达到巩固、迁移知识的目的；（2）综合单元教学主题，设计深度探究作业，如以小组为单位合作构建一个生态系统；以小组为单位制作生态鱼缸等。教师借助深度探究作业驱动学生应用所学知识解决现实问题，能使学生意识到生物学教学内容与现实生活之间的关联，树立深度学习的观念。在上述案例中，教师围绕单元教学主题设计习题作业与实践作业两种作业，由