朱云鵬 王啟雨

摘要：以復(fù)習(xí)課“糖尿病的病因分析”專題為例，基于深度學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)，通過設(shè)置真實的健康問題情境，以解決實際問題為出發(fā)點，讓學(xué)生在復(fù)習(xí)中遷移運用知識，有機整合不同章節(jié)和單元的知識，構(gòu)建學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò)，啟發(fā)深度思考，培養(yǎng)高階思維能力，落實學(xué)科的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)? 專題復(fù)習(xí)? 糖尿病病因

一、問題的提出

傳統(tǒng)高三復(fù)習(xí)，教師一般是按照教材編排順序，對內(nèi)容進行適度整合，劃分出若干個專題。對于學(xué)生熟悉的知識結(jié)構(gòu)，這樣的教學(xué)形式簡單重復(fù)，缺少新意，使得學(xué)習(xí)的思維活動停留在淺層。如何利用聯(lián)系生產(chǎn)、生活的真實問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在自主加工、深度理解課本章節(jié)知識的基礎(chǔ)上，通過知識的遷移解決新情境中的問題，促進學(xué)生推理、判斷、評價及批判性思維等高階思維能力得到發(fā)展，變淺層學(xué)習(xí)為深度學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，成為學(xué)科教師不斷探索的課題。

二、基于深度學(xué)習(xí)的專題復(fù)習(xí)教學(xué)案例

本次教學(xué)創(chuàng)設(shè)與生命健康有關(guān)的真實情境，以深度學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，構(gòu)建了引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識分析“糖尿病的病因”的課例專題，積極探討深度學(xué)習(xí)在復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用。

（一）創(chuàng)設(shè)真實問題情境，引發(fā)深度思考

教師分享了生物興趣小組有關(guān)糖尿病病因的三種觀點，讓學(xué)生加以判斷。觀點一：糖尿病是一種內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失衡的疾病。觀點二：糖尿病可能是一種自身免疫病。觀點三：糖尿病可能是一種遺傳病。

學(xué)生普遍認可觀點一，但對于觀點二、三卻非常茫然。通過討論，學(xué)生達成共識：要想解答該問題，必須回歸到胰島素的合成、分泌與作用機理這些生物學(xué)知識中。

設(shè)計意圖：有關(guān)糖尿病的病因的三種觀點打破了學(xué)生對糖尿病病因的原有認知，引發(fā)他們的認知沖突，啟發(fā)其進行深度思考和批判性思維，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生已學(xué)的知識和社會生活、生產(chǎn)實踐存在較大差異時，易引發(fā)學(xué)生認知沖突，激發(fā)學(xué)生主動進行深度思考，加強對已有知識的反思，同時批判性地學(xué)習(xí)新知識。

（二）串聯(lián)知識，促進內(nèi)容的深度理解

本專題以胰島素的合成、分泌與作用機制為主線，將分泌蛋白的合成與運輸、物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?、血糖平衡的調(diào)節(jié)和自身免疫病等多個存在內(nèi)在邏輯聯(lián)系的相關(guān)知識點進行有機串聯(lián)。為了讓學(xué)生掌握本專題的知識，建構(gòu)學(xué)科整體知識網(wǎng)絡(luò)，從而加深對核心知識的深度理解，教師對高考題進行了適度的改編，設(shè)置了層層遞進的問題串。

高考例題：（改編自2017年北京卷）細胞外葡萄糖濃度調(diào)節(jié)胰島B細胞（β細胞）分泌胰島素的過程，如圖1;（改編自2017年江蘇卷）葡萄糖轉(zhuǎn)運載體（GLUT）有多個成員，其中有對胰島素敏感的GLUT4，如圖2。

問題串：①胰島素是否屬于分泌蛋白？請描述它的合成和加工過程。②由圖1可知葡萄糖進入胰島B細胞的跨膜運輸方式是什么？當(dāng)葡萄糖濃度升高時，K+通道? ?（打開、關(guān)閉），Ca2+通道?? （打開、關(guān)閉），促進胰島素的釋放。③胰島B細胞分泌胰島素除受到血糖濃度的影響外，還受到哪些信號分子的調(diào)節(jié)？④當(dāng)人體血糖含量偏高時，葡萄糖通過何種跨膜運輸方式進入肝細胞？⑤請將葡萄糖的運輸與胰島素相聯(lián)系，結(jié)合圖2解釋胰島素如何行使其促進組織細胞加速攝取葡萄糖的功能。⑥若體內(nèi)產(chǎn)生抗胰島素受體的抗體，會導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生嗎？⑦胰島素還可以通過哪些途徑降低血糖？

分析：對于問題①，學(xué)生僅結(jié)合教材中分泌蛋白的合成和運輸內(nèi)容，進行籠統(tǒng)的描述，而對于其中“在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工，形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)”和“高爾基體還能對蛋白質(zhì)做進一步修飾加工”并未深入理解。教師結(jié)合胰島素的合成、加工過程的圖示，講解相關(guān)過程。

問題②③為本專題復(fù)習(xí)重點。其中關(guān)于問題②，學(xué)生結(jié)合圖1能夠認識到葡萄糖進入胰島B細胞的跨膜運輸方式為協(xié)助擴散。但是對于葡萄糖升高促進胰島B細胞分泌胰島素的機理可能誤認為與胰島B細胞上并不存在的葡萄糖的受體蛋白有關(guān)。對于問題③，神經(jīng)調(diào)節(jié)及胰高血糖素的分泌都能影響到胰島素的分泌，從課堂反饋信息看，學(xué)生能夠很好地復(fù)述血糖平衡調(diào)節(jié)的過程，但涉及細胞間的信息交流，從信號分子角度進行設(shè)問，學(xué)生未能很好地進行知識遷移和整合。

問題⑤⑥⑦將細胞間的信息傳遞、胰島素的作用機理、自身免疫病等內(nèi)容巧妙地聯(lián)系起來，是學(xué)生理解上的難點，也體現(xiàn)學(xué)生知識遷移能力，更能反映學(xué)生的高階思維水平。學(xué)生在對圖2的理解基礎(chǔ)上能夠得出胰島素促進組織細胞加速攝取葡萄糖的機理是通過增加細胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量。若體內(nèi)產(chǎn)生抗胰島素受體的抗體，會導(dǎo)致組織細胞攝取葡萄糖的量減少，從而導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生。

設(shè)計意圖：教材內(nèi)容往往是經(jīng)過抽象與概括得出的具有一般的、本質(zhì)屬性的生物學(xué)現(xiàn)象和生物學(xué)規(guī)律。教師在教學(xué)中應(yīng)給予學(xué)生一些具體的實例，助力學(xué)生將抽象出來的部分事物的本質(zhì)屬性連接起來，推及其他同類事物上，完成對課本概念的深度理解。教師提取高考題中的素材，使之成為學(xué)生解決問題的抓手，引導(dǎo)學(xué)生主動去思考和體會圖像和文字中所蘊含的深層內(nèi)容，逐步厘清概念。

（三）前后呼應(yīng)，構(gòu)建學(xué)科整體知識網(wǎng)絡(luò)

課堂教學(xué)從探討糖尿病的三種病因開始，利用問題串引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系相關(guān)知識，最后回歸情境，完成對觀點的分析判斷。

針對觀點一，學(xué)生知道血液中的葡萄糖屬于內(nèi)環(huán)境的成分，當(dāng)血糖濃度過高，內(nèi)環(huán)境無法實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)。針對觀點二，學(xué)生雖然能回答自身免疫病的概念，但不能在新的情境下遷移和運用所學(xué)知識。經(jīng)提示后能夠舉出例子：若人體內(nèi)存在攻擊胰島素受體的抗體，會造成胰島素?zé)o法發(fā)揮作用，從而引起糖尿病?；蛘叽嬖诠粢葝u素的抗體，也會引發(fā)糖尿病。針對觀點三，學(xué)生嘗試將人類遺傳病知識進行遷移，得出若胰島素的基因、胰島素合成或加工過程中相關(guān)酶的基因或胰島素受體基因等發(fā)生突變，也可能會引發(fā)糖尿病，并且推導(dǎo)出糖尿病應(yīng)該是一種多基因遺傳病。

學(xué)生完善以糖尿病的病因分析為核心的知識框架（如圖3），并創(chuàng)造性地得出并不是所有糖尿病患者體內(nèi)胰島素含量都低于正常值，若胰島素的合成、分泌過程正常，但胰島素?zé)o法正常發(fā)揮作用，也會導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生。

設(shè)計意圖：通過完成有關(guān)糖尿病病因的三種觀點分析，實現(xiàn)了課堂的完整性;通過板書設(shè)計，讓知識點相互聯(lián)結(jié)形成網(wǎng)絡(luò)，有利于學(xué)生在新情境下遷移運用知識，培養(yǎng)高階思維能力。

三、教學(xué)反思

1.教師研究和開發(fā)高考題中的素材，使之成為實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的“腳手架”。

高考題往往基于一定的情境，但會變換設(shè)問角度。教師在進行高三專題復(fù)習(xí)時，可研究近5年涉及本專題內(nèi)容的高考題，開發(fā)其中的命題情境和設(shè)問角度，形成問題串，促進學(xué)生對生物學(xué)知識的反思及批判性思維的發(fā)展。

2.在專題復(fù)習(xí)過程中巧設(shè)問題情境，依據(jù)知識間的邏輯聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生有機整合知識，成為深度學(xué)習(xí)的好抓手。

生物學(xué)中有些知識雖位于教材中的不同章節(jié)，但往往存在內(nèi)在的邏輯關(guān)系。教師在高三專題復(fù)習(xí)中，可結(jié)合生活中相對較為復(fù)雜的真實情境，打破課本中章節(jié)和單元的界限，將多個知識點進行串聯(lián)，讓學(xué)生在綜合運用知識解決問題的過程中，構(gòu)建學(xué)科整體知識網(wǎng)絡(luò)。例如，HIV專題?？梢詫⒓毎Y(jié)構(gòu)層次、細胞膜的流動性、病毒的增殖、中心法則、特異性免疫、疾病的預(yù)防等知識有機地串聯(lián)，促進深度學(xué)習(xí)，實現(xiàn)落實社會責(zé)任、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力的目標(biāo)。

參考文獻：

吳舉宏.促進深度學(xué)習(xí)的中學(xué)生物學(xué)教學(xué)策略[J].生物學(xué)教學(xué)，2017，42（10）：1820.