王靜

［摘 要］文章以促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)為切入點，研究總結(jié)了人教版高中生物學(xué)必修1教材在促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)方面的作用，以及在課堂教學(xué)中如何挖掘、應(yīng)用新教材，分析總結(jié)了可以在哪些方面用活、用好新教材。

［關(guān)鍵詞］深度學(xué)習(xí)；新教材；高中生物學(xué)

［中圖分類號］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2024）08-0072-03

新課標(biāo)、新教材、新高考背景下的課程改革已經(jīng)進(jìn)行了很多年，這些年在教學(xué)第一線“奮戰(zhàn)”的教師已經(jīng)達(dá)成共識：落實學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)必將由“教教材”過渡到“用教材教”。2019年修訂的人教版高中生物學(xué)新教材于2021年秋季在甘肅省各高中學(xué)校投入使用?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課標(biāo)》）強調(diào)的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)以具體的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)在教師面前。在人教版高中生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》教材的使用過程中，筆者深感新教材為教師實現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落地提供了很多便利，這一切都得益于新教材中指向深度學(xué)習(xí)的內(nèi)容組織。

深度學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)習(xí)者在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識建構(gòu)，批判性地學(xué)習(xí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，將已有的知識遷移到新的學(xué)習(xí)情境中，最后達(dá)到作出決策和解決問題的目的［1］，這恰恰是《課標(biāo)》要求的發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑之一。基于此，筆者與學(xué)校生物學(xué)教研組的教師一起以生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，以促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生為途徑，對人教版高中生物學(xué)必修1教材進(jìn)行研究和使用。

一、提供學(xué)科融合知識幫助學(xué)生形成生命觀念，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

必修1教材前3章與《課標(biāo)》的大概念1相對應(yīng)，主要闡明細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。學(xué)生通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能從微觀層面深入理解生命的本質(zhì)。為了幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能觀，必修1教材提供了相關(guān)的學(xué)習(xí)資料。例如第2章第2節(jié)“細(xì)胞中的無機(jī)物”補充了水能夠成為細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑的解釋。教師在教學(xué)中應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生閱讀分析這部分資料，使學(xué)生知道水是一個極性分子，再依托動畫視頻為學(xué)生演示水分子之間氫鍵的形成，幫助學(xué)生理解水分子為什么能夠成為細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，從而使學(xué)生初步建立結(jié)構(gòu)與功能觀，掌握水分子的各項理化性質(zhì)，直觀理解水是生命之源。像這樣的例子還有第2章第3節(jié)“細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)”，此節(jié)補充了脂肪酸的結(jié)構(gòu)并用楷體字加以強調(diào)，讓學(xué)生能夠在沒有學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的情況下理解植物油和動物脂肪的本質(zhì)區(qū)別，進(jìn)而對“脂肪是良好的儲能物質(zhì)”有深入的理解，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。此外，第2章第5節(jié)“核酸是遺傳信息的攜帶者”，為了幫助學(xué)生深度學(xué)習(xí)“生物大分子以碳鏈為基本骨架”這一知識點，教材旁欄以學(xué)科交叉的形式補充了碳原子的化學(xué)性質(zhì)以及共價鍵的概念。在課堂教學(xué)中，教師可以很方便地利用這些教材學(xué)習(xí)資料引導(dǎo)學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點，使學(xué)生深刻理解所學(xué)知識，有效建立結(jié)構(gòu)與功能觀。

二、以豐富的科學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

必修1教材第5章第1節(jié)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”延續(xù)了舊教材所提供的經(jīng)典科學(xué)實驗，并提出有針對性的問題，引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)家的腳步，一步步分析推導(dǎo)出酶的本質(zhì)，讓學(xué)生在信息的引領(lǐng)下深度學(xué)習(xí)酶的本質(zhì)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。第5章第4節(jié)“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”，由于光合作用的原理是一個微觀不易理解的過程，因此為了讓學(xué)生能夠更好地理解，在舊教材的基礎(chǔ)上篩選補充了科學(xué)家所做的部分經(jīng)典實驗，在邏輯上形成鏈條，引導(dǎo)學(xué)生從光合作用的實質(zhì)入手，一步步梳理清楚光合作用過程中的物質(zhì)變化。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中帶著問題，不斷探索，極大地提升了科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力。第3章第1節(jié)“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”中關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)的探究過程也補充完善了細(xì)胞膜成分探究的科學(xué)家經(jīng)典實驗，讓學(xué)生通過層層深入的實驗現(xiàn)象，理解掌握細(xì)胞膜的成分及結(jié)構(gòu)，提升生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、設(shè)計情境化的章首頁引言和“問題探討”欄目，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

深度學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生通過閱讀、聽講、實踐和研究獲得知識與技能，幫助學(xué)生在相似情境中舉一反三，促使學(xué)生在新情境中辨析出特殊因素，從而創(chuàng)造性地解決問題。必修1教材在章首頁引言和題圖設(shè)計中注重創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生通過章節(jié)知識的學(xué)習(xí)發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)打好基礎(chǔ)。如第1章的章首頁引言“為什么細(xì)胞的形態(tài)各異，但卻有著大致相同的基本結(jié)構(gòu)”、第2章的章首頁引言“細(xì)胞和石頭都是由分子組成的，為什么細(xì)胞能表現(xiàn)出生命特征呢？”第3章的章首頁引言“為什么靠人力很難完成的工作，對細(xì)胞來說卻輕而易舉呢？細(xì)胞中是不是有一條條‘生產(chǎn)線呢”，這些有趣的章首頁引言讓學(xué)生對本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容充滿了好奇和產(chǎn)生了探究欲望，能有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。

此外，必修1教材的章首頁引言以學(xué)生生活中常見的、熟悉的事物創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)置探討問題，將生物與非生物進(jìn)行對比，引導(dǎo)學(xué)生探究生物獨有的生命特征、生命現(xiàn)象和規(guī)律，引領(lǐng)學(xué)生在熟悉的生活情境中進(jìn)行新知識的學(xué)習(xí)，促使學(xué)生對知識進(jìn)行遷移應(yīng)用，使學(xué)生學(xué)會創(chuàng)造性地解決問題。如第2章的章首頁引言“雕刻的石像無論多么栩栩如生，人們也不會認(rèn)為它是生物”、第3章的章首頁引言“正如一堆建筑材料不能讓人居住一樣，將細(xì)胞中所有的物質(zhì)放在一起，它們并不能進(jìn)行任何生命活動”、第5章的章首頁引言“炎炎烈日之下，巖石變得很燙……巖石旁邊的植物同樣遇到暴曬，卻并未變得發(fā)燙”等實例，都是將生物與非生物進(jìn)行對比，引導(dǎo)學(xué)生探究生命獨有的特征。另外，第4章的章首頁引言選取某高血壓治療藥物的說明書，引入對細(xì)胞膜上物質(zhì)運輸通道的學(xué)習(xí)，引領(lǐng)學(xué)生在熟悉的生活情境中進(jìn)行新知識的學(xué)習(xí)，促使學(xué)生對知識進(jìn)行遷移與應(yīng)用。

四、足量的探究實踐活動設(shè)計，讓學(xué)生充分“活動與體驗”，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

郭華認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)有五個特征，其中“活動與體驗”是核心特征［2］。必修1教材設(shè)計了大量的探究實踐活動，如使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞，檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動，綠葉中色素的提取和分離，觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂等，讓學(xué)生通過實驗操作，在做中學(xué)、學(xué)中思，自己思考，自己設(shè)計，去探尋，去體驗。例如對于“影響酶活性的條件”這一探究實踐活動，必修1教材首先給出背景知識，創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生分析、思考；接著提供豐富的實驗試劑和材料，并建議學(xué)生用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，由此引發(fā)學(xué)生思考：如果我不用建議的酶進(jìn)行對應(yīng)的實驗會產(chǎn)生什么樣的后果？為什么不能用過氧化氫酶進(jìn)行探究溫度對酶活性的實驗?zāi)?？能否將淀粉和淀粉酶改為蔗糖和蔗糖酶？能否先混合，再將底物和酶保溫？檢測試劑選碘液還是斐林試劑？為什么不能是另一種？通過多角度的討論分析，學(xué)生對實驗有了更深層次的理解，同時培養(yǎng)了實驗設(shè)計能力和實驗操作能力，真正促進(jìn)了深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。又如對于必修1教材“比較過氧化氫在不同條件下的分解”這一實踐探究活動，教師可讓學(xué)生通過眼觀、耳聽等方式直觀感受、充分體驗酶的作用，以及體會無機(jī)催化劑與生物催化劑的作用差別。又如“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”這一實踐探究活動，除建議使用0.3 g/mL的蔗糖溶液外，教材還建議學(xué)生對實驗進(jìn)行改進(jìn)。對此，教師可以補充提供KNO3溶液等能引起自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的試劑，供學(xué)生自己探究實踐，以使學(xué)生充分體驗植物細(xì)胞的吸水和失水過程。

五、調(diào)整章節(jié)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”是深度學(xué)習(xí)的特征之一，既指學(xué)生學(xué)習(xí)方式的樣態(tài)，也指以這樣的學(xué)習(xí)方式所處理的學(xué)習(xí)內(nèi)容 （學(xué)習(xí)對象）。作為學(xué)習(xí)方式的樣態(tài)，要處理的是外在知識與學(xué)生經(jīng)驗之間的轉(zhuǎn)化問題［3］。必修1教材在章節(jié)內(nèi)容順序上進(jìn)行了調(diào)整，在學(xué)習(xí)內(nèi)容上幫助學(xué)生進(jìn)行“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”，使深度學(xué)習(xí)自然發(fā)生。例如第2章，新教材把舊教材的內(nèi)容呈現(xiàn)順序“從有機(jī)物到無機(jī)物，從蛋白質(zhì)到糖類脂質(zhì)”調(diào)整為“從無機(jī)物到有機(jī)物，從糖類脂質(zhì)到核酸”。由于高一學(xué)生的化學(xué)知識，尤其是有機(jī)化學(xué)知識不足，這樣進(jìn)行內(nèi)容順序調(diào)整，使得學(xué)生可以從自己熟悉的無機(jī)物——水和無機(jī)鹽開始循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，從而在學(xué)習(xí)上獲得成就感與滿足感。有機(jī)物的學(xué)習(xí)，可從生活中可以直接接觸、了解較多的糖類脂質(zhì)開始，這樣便于學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有的生活經(jīng)驗建立起結(jié)構(gòu)性的關(guān)聯(lián)，從而使知識轉(zhuǎn)化為與自己有關(guān)聯(lián)的、能夠操作和思考的內(nèi)容（對象）。學(xué)生通過建構(gòu)學(xué)習(xí)，將自己已有的知識經(jīng)驗和所學(xué)的新知識進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的關(guān)聯(lián)，并納入自己的知識結(jié)構(gòu)，從而真正學(xué)到了知識，使深度學(xué)習(xí)自然發(fā)生。這樣的例子還有第2章第4節(jié)“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”，新教材把舊教材從結(jié)構(gòu)到功能的順序調(diào)整為從功能到結(jié)構(gòu)。這樣，能讓學(xué)生從自己能夠直觀感受的蛋白質(zhì)多種多樣的功能入手學(xué)習(xí)，拉近了學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的距離，促進(jìn)學(xué)生在結(jié)構(gòu)性學(xué)習(xí)中進(jìn)行知識的聯(lián)想整合。必修1教材把舊教材的物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗捅粍舆\輸整合成第4章第1節(jié)“被動運輸”，以利于學(xué)生由實例聯(lián)想、理解被動運輸?shù)姆绞?；將舊教材生物膜的流動鑲嵌模型直接調(diào)整到第3章第3節(jié)“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”，以利于學(xué)生將細(xì)胞膜作為一個整體來理解并建構(gòu)知識。此外，將胞吞胞吐的內(nèi)容調(diào)整為正文內(nèi)容，使學(xué)生對細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能理解得更加深刻，并能夠系統(tǒng)學(xué)習(xí)細(xì)胞膜在物質(zhì)輸入和輸出中的作用等相關(guān)知識，實現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化。

六、多層次設(shè)計教材習(xí)題，鍛煉學(xué)生的高階思維，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

必修1教材的習(xí)題設(shè)計注重考查學(xué)科基礎(chǔ)知識，且習(xí)題類型豐富多樣，涉及圖表、數(shù)據(jù)、曲線等，另設(shè)有開放性習(xí)題，其涉及的知識范圍廣，有利于培養(yǎng)學(xué)生辯證思維、整體性思維和復(fù)雜性思維等高階思維。

例如必修1教材第2章第1節(jié)“練習(xí)與應(yīng)用”中的拓展應(yīng)用題“將細(xì)胞內(nèi)含有的各種物質(zhì)配齊，并按照它們在細(xì)胞中的比例放在一個試管中，能構(gòu)成一個生命系統(tǒng)嗎？為什么？”第1章第2節(jié)“練習(xí)與應(yīng)用”中的拓展應(yīng)用題引入支原體肺炎的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生對比分析支原體與動物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)區(qū)別，由此訓(xùn)練學(xué)生歸納整理、分類思考的能力，培養(yǎng)學(xué)生的整體性思維。第5章第2節(jié)“練習(xí)與應(yīng)用”中的拓展應(yīng)用題以“在植物、動物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都是以ATP作為能量‘貨幣的，這是否也說明生物界的統(tǒng)一性？這對你理解生物的進(jìn)化有什么啟示？”等問題來訓(xùn)練學(xué)生的辯證思維。第5章第3節(jié)“練習(xí)與應(yīng)用”中的拓展應(yīng)用題“松土是許多農(nóng)作物栽培中經(jīng)常采取的一項措施。試分析農(nóng)田松土給農(nóng)作物的生長、當(dāng)?shù)氐乃帘３忠约叭驓夂蜃兣确矫婵赡軒淼挠绊?，并指出如何盡量減少不利影響”。必修1教材以此類習(xí)題來訓(xùn)練學(xué)生的高階思維。

新教材的習(xí)題設(shè)計注重引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中建立生命觀念、提升科學(xué)思維、激發(fā)社會責(zé)任意識，最終發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。通過這樣的習(xí)題訓(xùn)練，在鞏固學(xué)生基礎(chǔ)知識的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維，促進(jìn)了深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

必修1教材清晰、精美的圖片資料，豐富的科學(xué)史資料，操作性強的探究實踐活動十分方便教師組織課堂教學(xué)。

研讀新教材，開發(fā)與利用新教材，發(fā)揮新教材的育人價值是每一個生物學(xué)教師孜孜以求的教育目標(biāo)。如何用好新教材，組織好新教材，把教材資源用足、用活是每一個生物學(xué)教師的重要研究課題。生物學(xué)教師應(yīng)用好新教材，推動學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，為他們將來更好地參與社會實踐活動并創(chuàng)造社會價值打好基礎(chǔ)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 何玲，黎加厚.促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)［J］.現(xiàn)代教學(xué)，2005（5）：29-30.

［2］［3］? 郭華.深度學(xué)習(xí)及其意義［J］.課程·教材·教法，2016（11）：25-32.

（責(zé)任編輯 黃春香）