陳俊磊 王重力 范麗仙 王曉燕

（云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 云南·昆明 650500）

2016 年教育部發(fā)布了《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，要求將學(xué)科課程目標凝練為學(xué)科核心素養(yǎng)，深度學(xué)習(xí)因此受到了教育界的普遍關(guān)注。如何將深度學(xué)習(xí)與具體學(xué)科相結(jié)合，并運用于實踐中，發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，成為研究者在尋求新的課堂理念道路上的新趨勢。

1 深度學(xué)習(xí)的概念

美國學(xué)者Ference Marton 和Roger Saljo 根據(jù)學(xué)生能依據(jù)不同的任務(wù)要求，表現(xiàn)出不同的信息加工層次，將學(xué)習(xí)分為淺層學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)。[1]后續(xù)研究者多圍繞高階思維、元認知、整合性學(xué)習(xí)三個方面以確定深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。[2-4]國內(nèi)學(xué)者黎加厚認為深度學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動的批判的學(xué)習(xí)，將所學(xué)知識融入已有的認知結(jié)構(gòu)，并遷移到真實復(fù)雜的情境中，解決所學(xué)問題的學(xué)習(xí)過程。[5]其中批判性思維作為深度學(xué)習(xí)與科學(xué)思維的基本要素，是聯(lián)系深度學(xué)習(xí)與生物核心素養(yǎng)的重要橋梁。因此如何設(shè)置具有批判性思維過程的問題情境成為實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在。

2 基于批判性思維的深度學(xué)習(xí)路線

2.1 深度學(xué)習(xí)的一般路線

基于Eric Jensen 和LeAnn Nickelsen 提出的7 種深度學(xué)習(xí)的促進策略，[6]筆者構(gòu)建了深度學(xué)習(xí)的一般路線（見圖1）。

在深度學(xué)習(xí)的一般路線中，“預(yù)評估”是深度學(xué)習(xí)發(fā)生的必要基礎(chǔ)，在深度學(xué)習(xí)中教師首先要對課堂進行預(yù)評估，確定做什么，做到什么程度，怎樣引發(fā)深度學(xué)習(xí)？“教育目標”指預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果，確定教育目標有助于系統(tǒng)地著手如何幫助學(xué)生達到教育目標和更準確地進行教育評價。“活動與體驗”是深度學(xué)習(xí)的核心特征，強調(diào)知識的聯(lián)系與結(jié)構(gòu)，通過前概念促進認知沖突，是深度學(xué)習(xí)發(fā)生的前提。[7]深度學(xué)習(xí)的終極目的是立德樹人，因此在課堂教學(xué)過程中還應(yīng)當(dāng)內(nèi)隱著“價值與評價”。

圖1 深度學(xué)習(xí)的一般路線

2.2 融入批判性思維的深度學(xué)習(xí)

批判性思維指為相信或者決定進行的事件而做出的合理的反省的思維，主要由認知技能和情感特質(zhì)決定。學(xué)者林崇德將批判性思維分為六個部分，分別是思維目的，思維材料、思維過程、自我監(jiān)控、思維品質(zhì)、思維的認知，其中自我監(jiān)控居于頂部，統(tǒng)攝其余各部分，表現(xiàn)出批判性思維的有意性和反思性。[8]因此在此基礎(chǔ)上本研究力圖構(gòu)建出融入批判性思維的深度學(xué)習(xí)路線（圖 2）。

首先在學(xué)習(xí)初期，教育者通過預(yù)評估確定教學(xué)目標，以問題背景喚醒學(xué)習(xí)者與之相關(guān)的知識，學(xué)生根據(jù)問題情境確定為解決問題所需采用的目標價值取向，明細思維目的，為搜集思維材料進行充分的準備。

圖2 融入批判性思維的深度學(xué)習(xí)路線

在“激活前知識”階段，學(xué)生根據(jù)自身批判性思維標準對情境中的思維要素進行感知與辨析，搜集、處理與當(dāng)前任務(wù)相匹配的前知識，深度剖析知識之間的系統(tǒng)性與聯(lián)系性，為知識的抽取提供了豐富的思維材料，通過合理的評估與判斷，將集中力轉(zhuǎn)移至更高的加工層次，以優(yōu)化其思維特質(zhì)。

“知識的建構(gòu)”與“知識的遷移”是批判性思維在深度學(xué)習(xí)中發(fā)生效應(yīng)的關(guān)鍵階段，是批判性思維過程的發(fā)展階段。根據(jù)目標問題情境，學(xué)生需要對所確定的問題作出假設(shè)，制定計劃，在行動中反思，建構(gòu)出相應(yīng)的知識體系。而闡述觀點，分析知識間的聯(lián)系，推測合理的可能并以之解釋現(xiàn)象的過程正是批判性思維發(fā)展的基本過程。在問題的解決中，通過與同伴的交流協(xié)作，學(xué)生的表達活動與探究活動貫徹其中，學(xué)生得以從多角度，多視角理解、應(yīng)用、反思、對知識進行深度加工。

“持續(xù)性評價”代表著批判性思維發(fā)展的最高階段，即自我監(jiān)控。在實際的教育過程中，測試往往不能全面地測量學(xué)生個人發(fā)展的綜合狀況，因此設(shè)置評價任務(wù)有助于教師和學(xué)生全面了解課堂發(fā)展?fàn)顩r。實際上完成評價任務(wù)就是學(xué)生在各種活動中實現(xiàn)“做中學(xué)”的過程，是自我監(jiān)控外顯化的過程。在持續(xù)性評價任務(wù)中學(xué)生完成對當(dāng)前問題情境下所學(xué)知識的評價，自我調(diào)節(jié)認知結(jié)構(gòu)，發(fā)展認知技能，完善批判性思維認知。

3 課堂實施

3.1 預(yù)評估

本次研究的群體是四川省樂山第一中學(xué)高三4 班和7 班的學(xué)生，學(xué)生處于第一次復(fù)習(xí)階段，通過調(diào)查問卷與課前提問，可以探測出學(xué)生的前概念包括：①生物遺傳變異類型有：基因重組、基因突變和染色體變異；②自由組合定律的實質(zhì)是基因重組。

3.2 確定教育目標

通過教材分析與預(yù)評估確定以下教學(xué)目標：①通過問題情境，說明雜交育種、誘變育種的概念，揭示其缺點和不足，認識到人類是如何在生產(chǎn)生活中運用基因的變化進行育種。②在活動探究中，用遺傳基因圖譜解釋雜交育種過程，以遺傳學(xué)基本原理解決生產(chǎn)生活中的實際問題，建立遺傳信息控制生物性狀的生命觀念。③在批判與反思中，評價育種技術(shù)和基因工程的發(fā)展。

3.3 教學(xué)活動設(shè)計

課堂開始，教師以“粳米”與“秈米”為例，創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)水稻培育的問題情境，通過展示古人育種模式，引出雜交育種的問題情境?，F(xiàn)有兩種具有不同性狀的水稻，其中一種抗病非糯性，另一種不抗病糯性。如何利用已有育種知識，培育出優(yōu)質(zhì)可口的抗病糯性品種？引出學(xué)生對于孟德爾雜交育種實驗的前概念設(shè)計育種過程。提出輔助問題：①子二代中出現(xiàn)新性狀的原因是什么？②需要多少代才能獲得穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良性狀? 利用問題引導(dǎo)學(xué)生體會雜交育種的實質(zhì)是基因重組，并設(shè)置活動探究雜交育種中目的基因為雙顯、顯隱、雙隱的年限，進一步體會基因重組的優(yōu)缺點。

學(xué)生在體會到雜交育種的局限性即只能根據(jù)已有性狀重新組合后，教師適時拋出新的情境。2014 年安徽發(fā)生了超級水稻絕收事件，這種超級水稻對稻瘟病抗性極低，如何利用育種技術(shù)將不抗病水稻培育成一種自然界不存在的抗病水稻新品種。設(shè)置輔助問題：①將超級稻的不抗病基因轉(zhuǎn)變?yōu)榭共』驅(qū)儆谀姆N生物變異類型？ ②為促使基因突變的發(fā)生，應(yīng)如何處理水稻？③處理后的水稻，一定能獲得抗病基因嗎？學(xué)生在雜交育種的基礎(chǔ)上合作討論得出合理答案。在經(jīng)歷自主學(xué)習(xí)探究了雜交育種和誘變育種后，教師引導(dǎo)學(xué)生激發(fā)擴展思維，引發(fā)利用染色體變異進行育種的前概念，構(gòu)建育種知識概念框架，完善學(xué)生認知結(jié)構(gòu)。

表1 評價任務(wù)表

表2 實驗前班級10 月月考成績獨立樣方檢驗

表3 課堂測試成績獨立樣方檢驗

3.4 持續(xù)性評價

能夠批判性地評價知識，是學(xué)生達到深度學(xué)習(xí)的重要體現(xiàn)，學(xué)生不僅要新的知識納入已有的認知結(jié)構(gòu)，還應(yīng)該成為評判與選擇知識的主體。因此設(shè)置持續(xù)性評價任務(wù)（如表1）。

4 實驗結(jié)果

4.1 前測生物成績分析

為具體分析在實施深度學(xué)習(xí)路線后班級的生物成績差異，選擇高三4 班作為實驗班，高三7 班作為對照班，以四川省樂山第一中學(xué)2020 屆10 月月考的成績?yōu)榛A(chǔ)做出前測分析，利用SPSS 對兩班級成績狀況進行獨立樣方檢驗，結(jié)果如表 2。由表 2 可知，F(xiàn) 值為 0.390，顯著性為 0.534（>0.05），表示兩組成績方差差異性不顯著，說明在未進行深度學(xué)習(xí)教學(xué)前，兩班級成績無顯著性差異。

4.2 后測生物成績分析

兩個班學(xué)生完成課堂學(xué)習(xí)后隨即進行課堂測試，分別統(tǒng)計兩個班的成績。利用SPSS 軟件進行獨立樣方檢驗，作出后測分析，結(jié)果如表3。由表3 可知，F(xiàn) 值為5.504，顯著性為0.021（<0.05），表示兩組成績方差差異性顯著，說明在進行深度學(xué)習(xí)教學(xué)后，兩班級課堂測試成績差異顯著。

5 總結(jié)

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)在生物綜合訓(xùn)練的成績中，實驗班平均分高于對照班且兩個班成績具有顯著差距，說明深度學(xué)習(xí)路線下的生物教學(xué)對學(xué)生建構(gòu)知識具有一定幫助。

深度學(xué)習(xí)是在學(xué)生的理解基礎(chǔ)上進行的探究型學(xué)習(xí)活動。[9]本文基于深度學(xué)習(xí)路線，構(gòu)建了以批判性性思維為基礎(chǔ)的深度學(xué)習(xí)范式，在問題情境中，學(xué)生從原有知識點出發(fā)，解決不同的具有挑戰(zhàn)性的問題，由此創(chuàng)造出對新知識的批判性理解。[10]隨著學(xué)科核心素養(yǎng)的推進，如何發(fā)展深度學(xué)習(xí)，使其更契合生物核心素養(yǎng)，解決其在課堂教學(xué)中存在的問題，將成為課堂教學(xué)發(fā)展的新方向。