陸衛(wèi)

摘 要：生物作為高中教育重要學科之一，教師需在全新教育背景下改革和創(chuàng)新教學模式。深度學習是一種培養(yǎng)學生高階思維以及在復雜環(huán)境中解決問題能力，強調知識與信息整合對知識批判理解，滲透于生物教學中能有效提升學生核心素養(yǎng)，實現預期課程目標。對此，本文則從多方面分析基于深度學習下高中生物教學策略，望給予教師教學提供參考。

關鍵詞：高中生物;深度學習;教學策略;植物生命活動的調節(jié)

隨著經濟水平大幅度提升，對教育教學提出較高的要求，除了要為學生傳授知識和技能，還要積極發(fā)展學生思維能力，從已有現象中發(fā)現問題，不斷增強靈活運用知識分析和解決問題水平，實現全面發(fā)展。深度學習即學習者在自身已有認知結構中融入所學知識并將其遷移至復雜真實情境中解決所學問題等一系列過程。該學習模式在教育各個階段和學科均有著顯著的應用價值，基于深度學習下的高中生物教學能較好地對學生生物學科素養(yǎng)進行培養(yǎng)，并在此基礎上發(fā)展多元思維能力，對學科和學生發(fā)展有著重要現實意義。

一、深度學習概述

相關研究認為，解決真實情境中產生的各種問題即學習最終落腳點。人類通過淺層學習能解決部分結構良好且相對簡單問題，然而大部分社會生活問題較為瞬息萬變且復雜抽象，需要花費更多的精力和時間分析和解決結構不良問題。運用深度學習并結合已有知識經驗以及對不同學科知識進行綜合運用，能創(chuàng)造性地設計出更具有實效性的解決問題方案。同時，深度學習有多種方式，無論哪種方式，其主要特征即強調學生在學習過程中所肩負的責任。學生在面對新信息、新概念、新任務時需在學習中進行合作探究與資源共享，再將已有新知與新觀念建立聯系并內化于已有認知結構與學習體系，提升學習質量。

二、深度學習下的高中生物教學——以植物生命活動的調節(jié)為例

（一）“植物生命活動的調節(jié)”教學目標與要點問題

該章節(jié)目標有以下方面：1.概述發(fā)現植物生長素科學探究史并引領學生提出問題和假設，感悟曲折科學探究史的同時培養(yǎng)學生設計和探究實驗能力，認同科學研究的曲折性、科學思維嚴謹性及科學發(fā)展的必然性。2.概述生長素作用兩重性以及列舉相關案例，對生活中實例能闡述其原理，明確科學源于生活而服務于生活。3.立足以探索赤霉素發(fā)現歷程及其功能研究的若干實驗，展開其他激素的主要產生部位與主要作用的教學，基于同一部位分布的不同激素、同一細胞歷程多種激素共同參與展開激素通過拮抗和協(xié)同、反饋等不同方式對植物生命活動所發(fā)揮的調節(jié)作用，以及在調節(jié)過程中其含量表現的一系列特征。4.舉例說明生產方面廣泛應用的多種植物激素類似物，對植物生長調節(jié)劑應用，建立理性的態(tài)度;進行生長素類似在促進插條生根時最佳濃度的實踐探究。5.概括如重力、溫度、光等因素參與植物生命活動調節(jié)，了解環(huán)境因素、基因表達、植物激素三者相互作用形成的復雜網絡參與植物生命活動的調節(jié)。

通過上述目標分析明確該單元要點問題為：植物生長素科學探究歷程;生長素作用兩重性;六大植物激素作用以及激素間拮抗、協(xié)同等關系;六大植物激素及其類似物在生產實踐領域廣泛應用;重力、溫度、光等對植物生命活動產生影響。

（二）“植物生命活動的調節(jié)”知識背景分析

在學生的生活實踐中，植物的很多現象歷歷在目，然而卻沒有深入探討其中蘊含的科學知識。生物教師在評估學生之前先為其布置該章節(jié)預習導學案，要求學生根據導學案完成自主學習。導學案以該章節(jié)所學知識重點和目標為基礎，用科學史實研究的思維軸承為憑證，為學生自主探究學習提供相對清晰的導引，不僅能提升課前預習效果，還能淬煉學生科學思維，最后環(huán)節(jié)用所學的知識去解釋生命現象，并服務于生活實踐，將學以致用的生命理念滲入。讓學生嘗試繪制“植物生命活動的調節(jié)”概念圖，要求其中涵蓋方式（基因、激素、環(huán)境）、實踐應用等等，豐富的圖片概念能展現清晰層級關系。

（三）由類比入手，激活已有知識，淬煉思維

生物教師在教學過程中采取“辨析式”提問和“入場券”方式對學生已有知識進行激活，例如：在學習“動物與人體生命活動調節(jié)”知識后，教師引入入場券方式，即讓學生回答以下問題：“大家已經知道‘植物生長素’了嗎？”“除了生長素，是否還知道其他植物激素？”“對于植物激素調節(jié)還有哪些疑惑之處？”而在植物激素的作用方式及其特點的教學中展開辨析式提問：“生長素只能促進生長嗎？”“不同的激素對同一細胞歷程的作用一定不同嗎？”激活已有知識，目的在于學習新知之前能了解學生學習程度，便于更好地調整教學方案，實現高效教學。

（四）獲取“植物生命活動的調節(jié)”新知

1.立足于科學思維，建構科學思維

教材中“植物生長素”運用實驗示意圖呈現，整個過程相對抽象。有實驗初始狀態(tài)缺乏的，有實驗對照組別缺乏的等等，對此，生物教師可采用讓學生建構完善實驗并口述相關步驟，從變量控制入手，運用對照實驗設計的加減法原則，建構觀察問題提出假說，設計實驗驗證假說的科學思維能力，培養(yǎng)生物學科的科學素養(yǎng);針對教材中“其他植物激素”，生物教師可以從科學探究的課題入手，在一定量的實驗數據以及結果分析的基礎上，從激素間相互作用的方式入手把握植物激素的作用特點;針對教材中“植物生長調節(jié)劑的應用”，生物教師可借助實際生活、網絡等信息獲得途徑入手展開，學生從資料的收集處理中，建立理性對待植物生長調節(jié)劑的觀點……采用多樣化的方式獲取新的知識，才能在多方面的環(huán)節(jié)滲入科學思維的長遠發(fā)展。

2.“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗改進

學生在導學案自主學習后已了解該如何對生長素類似物促進插條最適濃度進行探究，在遵循可操作性、直觀性、真實性以及有效性等原則基礎上分析實驗，存在以下方面不足：其一，一般木本和草本植物生根速度相對較慢，很多情況下其生根現象并不顯著，即使生根也只有3條左右。其二，選取木本、花卉植物作為實驗材料會耗費較長時間，影響教學進度，尤其溫度會限制實驗，故而影響探究實驗順利開展。其三，直接在土壤中插條不利于直觀地觀察實驗現象，拔出插條后則極有可能對幼根造成損壞，不僅無法正常觀察，更會對實驗結果準確性造成影響。針對上述情況有必要改進探究實驗，隨即讓學生以小組形式討論分析可采取哪些實驗改進方式，經深入討論后，有小組提出選取鱗莖大蒜為實驗材料，因為大蒜在干燥條件下不會生根發(fā)芽且其根部較易和適宜濃度生長素類似物相接觸后十分容易生根，最重要的是大蒜分布相對廣泛，較易在市場上獲得，其自身不會受溫度和季節(jié)等因素影響。

（五）基于多重領域深度加工知識

深度學習最為關鍵的步驟之一即深入加工，也是學生深度學習的關鍵所在。生物教師從知識應用、分析、評價、創(chuàng)造等四大高階認知領域對知識進行深入加工，不斷提升學生深度學習水平。

1.探究大麥胚芽鞘的向光性

很多高中生在學習中潛意識認為教材所呈現的知識相對深入且全面，正因上述淺層學習水平造成其無法深入思考和分析，更不會創(chuàng)造靈感與質疑應用。對此，教師通過開展“大麥胚芽鞘向光性”探究實驗，引領學生深入探究知識。

選取家用豆芽機、大麥種子、噴壺、培養(yǎng)皿、錫箔紙、刀片、防水眼線筆、標簽紙、單孔紙盒、營養(yǎng)土、臺燈、馬克筆、直尺等材料和儀器。之后提出以下問題：“大麥胚芽鞘是否具備向光性？”“分別在哪里感受單側光刺激部位與彎曲生長部位？”隨即做出假設：“大麥胚芽鞘在生長中能向光彎曲且感受光的部位為胚芽鞘尖端，彎曲成長部位即尖端以下?！痹诰唧w操作中，運用家用豆芽機達到短期內獲取大量萌發(fā)種子目的。經實驗發(fā)現，兩天就會產生較多超過1cm胚芽鞘，只需在探究之前2天在家用豆芽機中放入大麥種子。每組學生在自主探究期間可領會已萌發(fā)完畢的胚芽鞘并根據探究任務處理胚芽鞘，共計得出8組經處理完畢的胚芽鞘，最后將經處理的胚芽鞘放置于均勻光照或黑暗與單側光下。通過觀察實驗得出以下結論：大麥胚芽鞘具有向光性特征，其中胚芽鞘尖端是感受單側光刺激的主要部位，胚芽鞘尖端以下則是彎曲生長部位，在黑暗環(huán)境和光照條件下均可產生生長素。學生在上述探究中感受生物學家探究歷程，并發(fā)現自身探究結果與預期結果存在差異，雖然這種現象不符合預期，但卻在一定程度上強化了學生批判性思維，更能有效發(fā)展評價、分析以及綜合等一系列高階思維能力。

2.探究促進大蒜生根的最適萘乙酸濃度

植物生長調節(jié)劑廣泛應用于生產實踐，然而大部分高中生在現實生活中很少和農業(yè)生產與花卉種植扦插等接觸，故而對于植物生長調節(jié)劑應用相對陌生。雖然在生活中使用經乙烯催熟香蕉以及欣賞生長素類似物處理的花卉插條，然而多數學生很少應用植物生長調節(jié)劑。對此，教師開展探究促進大蒜生根的最適萘乙酸濃度實驗增強學生應用分析與動手操作能力，促使學生對生長素兩重作用產生深入理解。

選取燒杯、牙簽、玻璃棒、電子天平、無水乙醇、藥匙、α-萘乙酸、一次性透明塑料杯、大蒜、電腦、直尺等材料和設備。提出以下問題：“促進大蒜生根最適萘乙酸濃度為多少？”并做出假設：“促進大蒜生根最適萘乙酸濃度為40ppm”。學生在深度加工知識前15d左右開始進行預實驗，在預實驗過程中將萘乙酸濃度梯度從低至高分別設置為0ppm，20ppm，40ppm，60ppm，80ppm，其中在60ppm和80ppm中浸泡大蒜后再放置于清水中很快出現腐爛，就沒有生根跡象，故而學生將促進大蒜生根的最適萘乙酸濃度范圍設置為0～50ppm。在正式實驗中設置萘乙酸濃度梯度依舊為從低至高排序：5ppm，10ppm，15ppm，20ppm，25pm，30ppm，35ppm，40ppm，45ppm以及50ppm。運用浸泡法處理大蒜，即在上述11組溶液中浸泡蒜瓣18h后再取出晾干4h，通過牙簽直立培育方式將蒜瓣放置裝入清水的透明塑料杯中，每3d換水并對大蒜生根和發(fā)芽情況進行觀察和記錄。最后所得出的結論與假設不符，顯示促進大蒜生根的最適萘乙酸濃度為25ppm。

結束語

現代教育重視學生學習能力和思維發(fā)展，正因如此對教學方式、理念等提出比以往更高的要求和標準。高中生物教師在新形勢下需注重改革和創(chuàng)新教學方式，引領學生深度學習，對所學知識形成深入理解，為高效分析和解決問題奠定堅實基礎。與此同時，生物教師在深度學習背景下需合理設計教學內容，充分發(fā)揮學生主體作用，促使學生在學習中實現自我發(fā)展和提升，切實提升教育教學質量。

參考文獻

[1]曹冬林.驅動深度學習發(fā)生的高中生物學教學探索[J].生物學教學，2019，044（1）：8-9.

[2]盛京京，周先葉.深度學習視域下的生物教學設計：以“現代生物進化理論的由來”為例[J].中學生物學，2019，035（1）：5-7.

[3]陳文書.深度學習理論支撐下高中生物課堂科學思維的培養(yǎng)[J].試題與研究：教學論壇，2019（9）：0155-0155.

[4]李超雪，于煥梅，吳潔.基于情境教學引領高中生物學深度學習[J].教育界，2020，（2）：29-30.

[5]王丙全.基于深度學習的高中生物真實情境的創(chuàng)設[J].文理導航，2021（2020-20）：69-69.

[6]竇越.學習工具：深度學習高中生物核心概念的思維助手[J].中學課程資源，2019，146（8）：68-69.

3976501908235