吳久宏

摘要：通過教學(xué)處理，將學(xué)習(xí)材料與學(xué)生的已有經(jīng)驗、認(rèn)知基礎(chǔ)進行有意義的關(guān)聯(lián)，可讓學(xué)生積極主動地進入“學(xué)習(xí)場”，促進深度學(xué)習(xí)。教學(xué)《細(xì)胞的衰老和凋亡》一課時，嘗試引領(lǐng)學(xué)生建立學(xué)習(xí)材料與學(xué)情、活動體驗、學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)的意義關(guān)聯(lián)。

關(guān)鍵詞：意義關(guān)聯(lián);深度學(xué)習(xí);學(xué)情;活動體驗;學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在“課程性質(zhì)”中強調(diào)：“生物學(xué)課程要求學(xué)生主動地參與學(xué)習(xí)，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過程中習(xí)得生物學(xué)知識，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實踐能力?！比绾巫寣W(xué)習(xí)真正發(fā)生？如何讓學(xué)生親歷知識的形成過程？教師的教如何更好地促進學(xué)生的學(xué)？筆者認(rèn)為，教師通過教學(xué)處理，將學(xué)習(xí)材料與學(xué)生的已有經(jīng)驗、認(rèn)知基礎(chǔ)進行有意義的關(guān)聯(lián)（即“意義關(guān)聯(lián)”），可讓學(xué)生積極主動地進入“學(xué)習(xí)場”，促進深度學(xué)習(xí)。教學(xué)人教版高中生物必修1《細(xì)胞的衰老和凋亡》一課時，筆者便嘗試建立學(xué)習(xí)材料與學(xué)情、活動體驗、學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)的意義關(guān)聯(lián)。一、建立學(xué)習(xí)材料與學(xué)情的意義關(guān)聯(lián)

美國教育心理學(xué)家奧蘇伯爾說過：“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話，那么，我將一言以蔽之曰：影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點，并應(yīng)據(jù)此進行教學(xué)?！睂W(xué)生進入課堂時并非一塊白板，而帶著日常經(jīng)驗和在其他情境中獲得的先前知識等。有意義的學(xué)習(xí)就是將新知識與已有知識、經(jīng)驗建立明確的聯(lián)系，并將新知識整合進原有知識結(jié)構(gòu)的過程。這就啟發(fā)我們：研究和把控學(xué)情是教師開展教學(xué)活動的前提和首要任務(wù)。

教師可重點從以下幾個方面立體地剖析學(xué)情：（1）分析“已知”，即學(xué)生已經(jīng)有哪些與學(xué)習(xí)材料相關(guān)的知識儲備、生活經(jīng)驗或相關(guān)習(xí)得、能力基礎(chǔ);（2）預(yù)測“未知”，即學(xué)習(xí)材料對于學(xué)生來說存在哪些挑戰(zhàn)，存在哪些認(rèn)知與能力的障礙;（3）研究學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格，尊重他們在知覺、記憶和思維模式上的差異，剖析他們在學(xué)習(xí)過程中處理信息的模式和完成學(xué)習(xí)任務(wù)時所使用的策略。

具體到《細(xì)胞的衰老和凋亡》一課，我們可這樣分析學(xué)情：

（1）知識儲備分析：具備細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、物質(zhì)運輸、能量代謝等基礎(chǔ)知識;對細(xì)胞的增殖分化有一定的認(rèn)識。

（2）生活經(jīng)驗分析：對宏觀的人體衰老等現(xiàn)象有一定的感知，但是對微觀的細(xì)胞衰老比較陌生。

（3）“未知”分析：個體衰老與細(xì)胞衰老有什么關(guān)系？細(xì)胞衰老有哪些表現(xiàn)？細(xì)胞衰老的原因是什么？凋亡與壞死是什么關(guān)系？

（4）認(rèn)知特點和學(xué)習(xí)習(xí)慣分析：自主學(xué)習(xí)能力有所提高，學(xué)習(xí)策略和技巧更加完善;對實際應(yīng)用問題興趣濃厚;偏愛體驗式、討論式學(xué)習(xí)。

在充分把控學(xué)情的基礎(chǔ)上，設(shè)計教學(xué)主線，建立意義關(guān)聯(lián)：課前，利用網(wǎng)絡(luò)，收集關(guān)于人體衰老、細(xì)胞衰老、細(xì)胞凋亡的教學(xué)資源，包括文字素材、圖片素材和視頻素材等，幫助學(xué)生增加感性認(rèn)識，克服對微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識的困難;設(shè)計組織觀察、討論等探究性學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法;創(chuàng)建多個討論議題，如個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系、細(xì)胞衰老的原因、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別等，幫助學(xué)生樹立生命觀念，培養(yǎng)社會責(zé)任感，提升科學(xué)思維。

二、建立學(xué)習(xí)材料與活動體驗的意義關(guān)聯(lián)

“活動與體驗”是深度學(xué)習(xí)的核心特征：“活動”是指以學(xué)生為主體、有思維參與的主動活動，而非不受控制的生理活動或受他人支配的肢體活動;“體驗”是指學(xué)生在活動中生發(fā)的內(nèi)心體驗。學(xué)生要成為學(xué)習(xí)的主體而不是被動的知識接收器，就得有“活動”的機會，有“親身經(jīng)歷”（用自己的身體、頭腦和心靈去模擬地、簡約地經(jīng)歷）知識的發(fā)現(xiàn)、形成、發(fā)展過程的機會，讓學(xué)習(xí)在心底留痕。

《細(xì)胞的衰老和凋亡》一課，學(xué)生熟悉的是個體的衰老，而細(xì)胞的衰老因其微觀不可見性，學(xué)生是沒有感性認(rèn)知基礎(chǔ)的。那如何突破本節(jié)課的核心內(nèi)容“細(xì)胞衰老的特征”？通過學(xué)習(xí)活動讓學(xué)生在體驗中感悟，建立與學(xué)習(xí)材料的意義關(guān)聯(lián)，是解決這一問題的較好途徑。具體地，我們可設(shè)置如下實驗探究學(xué)習(xí)活動。

（一）衰老細(xì)胞的水分真的會減少嗎？

1.實驗步驟：剪取相同大小的同種植物葉片（一片新鮮的綠葉、一片衰老的黃葉），分別裝在兩支試管中;將試管傾斜45°，底部置于酒精燈火焰上方1 cm處，灼燒約30秒。

2.觀察現(xiàn)象：比較冷凝水出現(xiàn)的快慢以及30秒內(nèi)出現(xiàn)的水的多少。

3.啟發(fā)思考：從實驗現(xiàn)象中，你能得出什么結(jié)論？受到什么啟發(fā)？

讓學(xué)生在動手實驗中，感知到衰老葉片的含水量明顯少于新鮮葉片，從而體悟出“水分減少是衰老細(xì)胞的重要特征之一”這一結(jié)論，繼而從細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的視角對細(xì)胞衰老的特征進行歸納和總結(jié)。這比教師簡單地告知結(jié)論效果要好得多，能有效培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念和科學(xué)思維。

（二）衰老細(xì)胞的呼吸作用速率會減慢嗎？

1.實驗原理：離體葉片在黑暗中只進行呼吸作用;暗處理24 h，葉片中的糖類被消耗完;接著，用蛋白質(zhì)、脂類等作為底物（反應(yīng)原料）進行呼吸作用，由于蛋白質(zhì)、脂類的氫含量大于糖類，消耗的氧氣多，使呼吸過程中氧氣的吸收量大于二氧化碳的釋放量。

2.實驗步驟：（1）將250 mL錐形瓶洗凈、晾干備用;（2）材料分組裝瓶處理;（3）用自然球長9 cm的小氣球套住錐形瓶口，封瓶后放置在25℃（恒定）的黑暗條件下，72 h后測定氣球的內(nèi)陷程度。

3.分析結(jié)論：72 h后，新鮮葉片對應(yīng)的氣球內(nèi)陷程度明顯高于衰老葉片的，說明衰老程度大的葉片消耗的氧氣更少，呼吸作用速率更低。

教師講解相關(guān)原理后，讓學(xué)生進行實驗設(shè)計，將抽象、靜態(tài)的結(jié)論還原為直觀、生動的探尋。同時，還能將本冊第5章所學(xué)的“ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸”與本課內(nèi)容關(guān)聯(lián)起來，讓學(xué)生經(jīng)歷知識結(jié)構(gòu)的豐盈過程。

當(dāng)然，學(xué)習(xí)活動顯然不只是實驗探究活動，還有座談會、背后故事、文藝形式、討論會、成果展示、志愿服務(wù)等形式?！都?xì)胞的衰老和凋亡》一課，還可以通過“時光機”App，拍攝教師和學(xué)生從青年變成老年的視頻，投射到大屏幕上，讓學(xué)生提前感受從年輕走向衰老的時光歷程，升華對生命的敬畏和對光陰的珍惜。也可以布置課外任務(wù)，讓學(xué)生查閱報刊、利用互聯(lián)網(wǎng)或走訪敬老院，搜集有關(guān)老齡化的資料，了解老年人的生活狀態(tài)，延續(xù)學(xué)生對老年人的關(guān)心，同時引發(fā)他們對人口老齡化給國家、社會和家庭等帶來的一系列問題的思考。

三、建立學(xué)習(xí)材料與學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)的意義關(guān)聯(lián)

教學(xué)若不能打動學(xué)生，何談深度學(xué)習(xí)？深度學(xué)習(xí)就是要引導(dǎo)學(xué)生透過符號去感受（理解）背后的內(nèi)容與意義，去理解知識最初被發(fā)現(xiàn)時人們面臨的問題，解決問題的思路，采用的思維方式、思考過程，去理解知識發(fā)現(xiàn)者可能有的情感，判斷、評價知識的價值。只有經(jīng)歷這樣的過程，知識才可能活化為學(xué)生的精神力量，優(yōu)化學(xué)生認(rèn)識世界的方式;學(xué)習(xí)的過程才能成為學(xué)生成長發(fā)展的過程。

教學(xué)“細(xì)胞衰老的原因”這一內(nèi)容時，教師首先分發(fā)了如下閱讀材料：

自由基（free radical），又稱游離基，是指化合物分子在光、熱等外界條件下，共價鍵發(fā)生斷裂而形成的具有不成對電子的原子或基團。1900年，摩西·岡伯格于密歇根大學(xué)發(fā)現(xiàn)并證實了第一個自由基——三苯甲基自由基;1956年，德納姆·哈曼提出衰老是細(xì)胞代謝過程中生成的自由基的有害作用造成的;中國有機化學(xué)家劉有成院士在自由基化學(xué)領(lǐng)域也做出了杰出的貢獻。

人體細(xì)胞中常見的自由基有：超氧陰離子自由基（·O-2）、羥自由基（·OH）、羧自由基（ROO·）、一氧化氮自由基（NO·）、硝基自由基（·ONOO-）等。這些自由基會影響生物膜的活性，引起DNA突變和蛋白質(zhì)活性的降低，從而導(dǎo)致細(xì)胞衰老。

然后，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突：你知道超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）究竟是什么嗎？它有什么作用？蘭蔻“小黑瓶”宣稱是全球首款“基因保養(yǎng)”類的精華肌底護膚產(chǎn)品，對于這則廣告宣傳，你怎么看？抗衰老、延年益壽成為當(dāng)今社會很多人追捧的話題，如果你是一名醫(yī)生，你會提供什么樣的見解和建議呢？

進一步，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)：關(guān)于衰老的原因，目前有“自由基學(xué)說”“端粒學(xué)說”等，研究還在持續(xù)進行中……希望同學(xué)們發(fā)奮圖強，打牢學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，將來投身科研，探尋生老病死的奧秘，為人類的健康、幸福而奮斗！

《細(xì)胞的衰老和凋亡》一課教學(xué)，顯然不只是為了讓學(xué)生記住“細(xì)胞衰老與個體衰老間的關(guān)系”“細(xì)胞衰老的特征”“細(xì)胞凋亡與壞死的區(qū)別”等結(jié)論，更指向引導(dǎo)學(xué)生透過材料，建立與現(xiàn)實生活、個體生老病死的直接關(guān)聯(lián)：衰老的原因有哪些？目前對于衰老原因的研究有哪些成果？凋亡與壞死有什么區(qū)別？這些問題能引發(fā)學(xué)生體悟“衰老不可避免”“凋亡是細(xì)胞的程序性死亡”“壞死是由某些外界因素造成的細(xì)胞急速死亡，是一種被動性死亡”，生發(fā)對衰老原因、造成壞死的因素等的探究欲，了解到健康的生活方式的意義，感受到學(xué)習(xí)生物知識能更好地指導(dǎo)、服務(wù)生活實踐。

本文系江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十三期基金項目課題“指向深度學(xué)習(xí)的高中生物學(xué)習(xí)資料包開發(fā)與應(yīng)用”（編號：2019JK13ZB05）的階段性研究成果。

參考文獻：

[1] 郭華.深度學(xué)習(xí)及其意義[J].課程·教材·教法，2016（11）.

[2] 劉月霞，郭華.深度學(xué)習(xí)：走向核心素養(yǎng)（理論普及讀本）[M].北京：教育科學(xué)出版社，2018.評價研究