蔣歡樂

摘要 基于深度學(xué)習(xí)理論，根據(jù)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，提出了在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)情境引領(lǐng)學(xué)生積極參與、生成問題激發(fā)學(xué)生深度思維、實(shí)踐操作培養(yǎng)學(xué)生知行合一等手段加強(qiáng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的方法。

關(guān)鍵詞 深度學(xué)習(xí) 生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在高中生物學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，教材明確提出了實(shí)驗(yàn)操作步驟，學(xué)生只要機(jī)械地根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟、按部就班就能夠完成實(shí)驗(yàn)操作。在這類實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生往往缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的主動(dòng)構(gòu)建和反思，學(xué)生僅僅只是消極被動(dòng)接受、簡(jiǎn)單重復(fù)和機(jī)械記憶知識(shí)，處于識(shí)記、領(lǐng)會(huì)層次的淺層學(xué)習(xí)。教師如何將這類驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)提升為能夠讓學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)知識(shí)構(gòu)建、能夠批判性學(xué)習(xí)新知識(shí)，并促進(jìn)學(xué)生將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和能力解決實(shí)際問題的深度學(xué)習(xí)呢？筆者在高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中進(jìn)行了如下的嘗試。

一、創(chuàng)設(shè)情境，引領(lǐng)學(xué)生的積極參與

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)下的主動(dòng)學(xué)習(xí)是教學(xué)中的學(xué)生學(xué)習(xí)，而不是學(xué)生的自習(xí)，并不能自然發(fā)生，必須要有教師的引領(lǐng)和幫助。創(chuàng)設(shè)真實(shí)有意義的學(xué)習(xí)情境，有利于教師引領(lǐng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。真實(shí)有意義的學(xué)習(xí)情境能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生將學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)由外在的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼男枰?，提升求知欲，促進(jìn)學(xué)生在感覺、知覺、思維、情感、意志、價(jià)值觀等方面全身心投入?yún)⑴c，引導(dǎo)學(xué)生的深度體驗(yàn)，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)要求做到以下3點(diǎn)：①創(chuàng)設(shè)的情境要具有生活性，盡量聯(lián)系生活實(shí)踐，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;②創(chuàng)設(shè)的情境要具有挑戰(zhàn)性，能激勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)自我，促進(jìn)學(xué)生形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);③創(chuàng)設(shè)的情境要具有探究性，才能激發(fā)學(xué)生的深層思維。

例如，“DNA的粗提取與鑒定”是高中生物學(xué)中的經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是為學(xué)生提供從生物體內(nèi)直接提取DNA的機(jī)會(huì)，體驗(yàn)細(xì)胞中DNA的粗提取和鑒定。這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)屬于淺層學(xué)習(xí)目標(biāo)中的識(shí)記、領(lǐng)會(huì)層次，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的興趣往往不高。筆者在實(shí)驗(yàn)前給學(xué)生提供了如下學(xué)習(xí)情境。

第一，增強(qiáng)種薯的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，規(guī)范脫毒種薯行為。增強(qiáng)馬鈴薯脫毒種薯市場(chǎng)的有效管理，緊抓市場(chǎng)管理規(guī)范生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，對(duì)馬鈴薯的脫毒種薯生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)地基地、種薯質(zhì)量作出相關(guān)規(guī)定。加強(qiáng)對(duì)種薯倉(cāng)儲(chǔ)、加工、檢驗(yàn)等要求，認(rèn)真貫徹馬鈴薯生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)許可。通過規(guī)范相關(guān)生產(chǎn)條件，明確準(zhǔn)入門坎，有效提升種植馬鈴薯生產(chǎn)能力和標(biāo)準(zhǔn)，保證質(zhì)量。

情境中提供了與學(xué)生生活熟悉的油桃案例，研究成果可以直接應(yīng)用于實(shí)際生活。這種有意義的情境體驗(yàn)活動(dòng)大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激活了學(xué)生的思維。學(xué)生迫切希望知道應(yīng)如何去提取DNA，如何更進(jìn)一步去研究DNA，為實(shí)驗(yàn)中如何提取DNA等實(shí)驗(yàn)操作提供了研究的背景，激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。

二、利用生物實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力

實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)生物課程必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生探索生命、生物現(xiàn)象和規(guī)律。所以在高中生物的授課中，生物老師應(yīng)當(dāng)重視實(shí)驗(yàn)方面的教學(xué)并同時(shí)開展相應(yīng)的探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探索欲望。讓學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)將要學(xué)習(xí)的或者已經(jīng)學(xué)過的生物學(xué)的有關(guān)問題。在探究過程中加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)精神、合作意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。例如，在“觀察紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原的實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)中，可以利用實(shí)驗(yàn)活動(dòng)或者演示示范來解釋紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原原理。通過此實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將學(xué)習(xí)相關(guān)植物表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原知識(shí)，在自主動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中，激發(fā)學(xué)生的探究精神。在實(shí)驗(yàn)中教師可以設(shè)計(jì)有關(guān)問題，讓學(xué)生帶著問題就去思考、去開展實(shí)驗(yàn)。利用這種開放的問題來對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生思考怎么樣利用自己學(xué)到的知識(shí)從多個(gè)不同的方面進(jìn)行探索和解決問題。再者，生物教師可以適當(dāng)?shù)卮蚱苽鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)限制并將生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有效延伸，使得學(xué)生可以投身到校園的生物環(huán)境中順利地開展生物實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

三、實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生的知行合一

深度學(xué)習(xí)是知識(shí)遷移與運(yùn)用的過程，學(xué)生將學(xué)習(xí)所獲得的科學(xué)知識(shí)遷移到實(shí)踐中進(jìn)行運(yùn)用，在新的問題情境下解決新情境中的實(shí)際問題，即實(shí)現(xiàn)知行合一的過程。如在上例中，學(xué)生根據(jù)油桃DNA提取的過程生成了問題，總結(jié)得出了DNA的理化特性，此為“知”，根據(jù)DNA的理化性質(zhì)運(yùn)用在新材料中的DNA提取，即為“行”。學(xué)生通過“行”完成實(shí)驗(yàn)操作，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。

學(xué)生進(jìn)而根據(jù)DNA的性質(zhì)，從洋蔥細(xì)胞或其他材料（如魚卵、菜花）中提取DNA。學(xué)生可以根據(jù)油桃DNA的提取步驟，運(yùn)用類比方法總結(jié)出洋蔥細(xì)胞等實(shí)驗(yàn)材料中DNA的提取實(shí)驗(yàn)步驟。①選用洋蔥作為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，先將洋蔥進(jìn)行研磨，在研磨實(shí)驗(yàn)時(shí)加入1/10體積的洗滌劑瓦解細(xì)胞膜破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液;②在溶有DNA的物質(zhì)量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中加入蒸餾水并向一個(gè)方向輕輕攪拌，目的是稀釋濾液至0.14 mol/L，減少DNA的溶解性，有利于DNA更多地析出;③溶有DNA的溶液中分別加入酒精去除濾液中的雜質(zhì)等過程，提取出純度較高的白色絮狀的DNA。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，通過遷移與運(yùn)用的知行合一，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

深度學(xué)習(xí)不是學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度和難度，而是關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和狀態(tài)，促進(jìn)學(xué)生深度理解和不斷的自我反思。教師通過上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，將原本枯燥乏味的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑魬?zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏寣W(xué)生一種體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性高。這樣有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)整合和歸納，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)體系的完善，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體把握，有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入思考主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)生在追求知識(shí)主動(dòng)加工的過程中，積極參與，從而體驗(yàn)到成功，提高探究性能力，增強(qiáng)合作意識(shí)。教師關(guān)注學(xué)生應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等的發(fā)展，有利于幫助在學(xué)生運(yùn)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)層次上認(rèn)知目標(biāo)的達(dá)成，落實(shí)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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