摘 "要：為探討在高中《生物學(xué)》教學(xué)中如何創(chuàng)設(shè)有效的問題情境，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，本文基于深度學(xué)習(xí)的部分特征，以“基因工程的基本操作程序”、“基因的表達(dá)”和“人類遺傳病”為例，介紹創(chuàng)設(shè)情境的方法和如何進(jìn)行問題設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；生物學(xué)；問題情境；教學(xué)；高中

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-0769（2025）01-0104-03

深度學(xué)習(xí)是指學(xué)生在真實(shí)的問題情境中，在教師的引導(dǎo)下積極主動(dòng)地參與有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)活動(dòng)，在淺層學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，并能夠進(jìn)行知識(shí)的遷移應(yīng)用[1]。其目的是具體的，且指向社會(huì)和人的全面發(fā)展，因此促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的基本路徑[2]。在“雙新”教育改革的大環(huán)境下，隨著在教學(xué)中落實(shí)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展理念的不斷深入，深度學(xué)習(xí)作為培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要實(shí)踐途徑，得到了一線教育工作者的廣泛重視，而創(chuàng)設(shè)有效的問題情境是深度學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)[3]。因此，基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向下進(jìn)行高中生物學(xué)教學(xué)的改革，如何創(chuàng)設(shè)有效的問題情境是重中之重。本文將以深度學(xué)習(xí)的5個(gè)基本特征中的活動(dòng)與體驗(yàn)、本質(zhì)與變式、遷移與運(yùn)用作為指引，探討如何創(chuàng)設(shè)有效的問題情境來促進(jìn)學(xué)生達(dá)成深度學(xué)習(xí)。

1 "活動(dòng)與體驗(yàn)——通過生物學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境

不難理解，活動(dòng)與體驗(yàn)指向?qū)W習(xí)機(jī)制，要求學(xué)生進(jìn)行的不是簡(jiǎn)單的肢體活動(dòng)，而是要主動(dòng)思考，并全身心投入學(xué)習(xí)活動(dòng)，得到切實(shí)體驗(yàn)[2]?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的過程包括提出問題、做出假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、采集證據(jù)、分析論證評(píng)估、得出結(jié)論、合作交流。這是一個(gè)把生物學(xué)理論與相關(guān)實(shí)踐結(jié)合起來、主動(dòng)且有目的的過程，不僅要求學(xué)生具有扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，還要求學(xué)生具備發(fā)現(xiàn)問題、動(dòng)手、觀察、深度思考、與同伴交流合作等能力，與深度學(xué)習(xí)的特征深度契合。因此，教師可以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)過程或?qū)嶒?yàn)結(jié)果等來創(chuàng)設(shè)問題情境，訓(xùn)練學(xué)生思維的嚴(yán)密性，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

例如，在學(xué)習(xí)“基因工程的基本操作程序”這一節(jié)課時(shí)，教師可以以“轉(zhuǎn)基因作物提高糧食產(chǎn)量與抗逆性”研究成果為主題創(chuàng)設(shè)情境背景，在講授新課之前，向?qū)W生展示由于全球氣候變化、資源匱乏、人口急劇增長(zhǎng)等因素，糧食安全目前面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)。提問：“假設(shè)你是農(nóng)業(yè)科學(xué)研究者，面對(duì)人口大國日益增長(zhǎng)的糧食需求以及近年來極端天氣頻發(fā)的難題，你會(huì)如何應(yīng)用基因工程技術(shù)來改良農(nóng)作物，提高其抗逆性和糧食產(chǎn)量？”隨后進(jìn)入新課，向?qū)W生講授基因工程的基本原理，之后提出一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)案例，如“怎樣將抗蟲基因整合到水稻幼苗中，并驗(yàn)證其抗蟲效果”。接著，設(shè)計(jì)一系列前后呼應(yīng)的問題串：“抗蟲基因的選擇依據(jù)是什么？”“如何確定該基因能夠穩(wěn)定地整合到水稻幼苗的基因組中？”“如何檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻是否真具有抗蟲性？”這些問題將引導(dǎo)學(xué)生深入思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主動(dòng)學(xué)習(xí)基因工程的基本操作程序，感受科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程，體驗(yàn)科學(xué)家思維邏輯的嚴(yán)密性，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，進(jìn)而提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，達(dá)成深度學(xué)習(xí)的效果。

2 "本質(zhì)與變式——利用基本概念創(chuàng)設(shè)舉一反三的問題情境

本質(zhì)與變式映射的是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度處理。它不僅僅指學(xué)生對(duì)事實(shí)和零散知識(shí)點(diǎn)的記憶，更要求學(xué)生通過教師講解理解基本概念，把握知識(shí)本質(zhì)，理解知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，舉一反三，能夠解決由基本概念派生的其他問題。由此入手，教師可以在教學(xué)中適當(dāng)?shù)嘏e出與學(xué)習(xí)內(nèi)容具有相關(guān)性的例子或是與其對(duì)立的例子，通過基本概念創(chuàng)設(shè)舉一反三的問題情境。

例如，在學(xué)習(xí)“基因的表達(dá)”這節(jié)課時(shí)，教師首先可以向?qū)W生講授DNA轉(zhuǎn)錄的基本概念，隨后創(chuàng)設(shè)情境，把DNA轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所比作一個(gè)轉(zhuǎn)錄工廠，以這個(gè)情境為前提提出核心問題，“假設(shè)在座的每位同學(xué)就是這個(gè)工廠內(nèi)的‘轉(zhuǎn)錄工程師’，請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹你的工作流程，描述你是如何操作DNA模板來合成一條mRNA分子，包括所需要的原料、酶、起始信號(hào)和終止信號(hào)等?！彪S后引出舉一反三的問題鏈，如對(duì)于調(diào)控機(jī)制教師可以提問：“細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄過程不是隨便發(fā)生的，請(qǐng)同學(xué)們從啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、阻遏物等的作用入手，思考并列舉幾種調(diào)控轉(zhuǎn)錄速率和特異性的機(jī)制?！睂?duì)于異常轉(zhuǎn)錄的后果，教師可以提問：“若細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程出現(xiàn)異常，如因?yàn)榛蛲蛔冎率罐D(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)變化，會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生什么影響？能否舉例說明這種異常在疾病發(fā)生中的作用？”以上問題鏈可以引導(dǎo)學(xué)生深入理解轉(zhuǎn)錄過程，并能夠?qū)⑦@一核心概念舉一反三地應(yīng)用到更廣泛以及相關(guān)的生物學(xué)現(xiàn)象中去，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

3 "遷移與運(yùn)用——利用生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境

“遷移與運(yùn)用”與“本質(zhì)與變式”有著內(nèi)在聯(lián)系，在進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，只有深刻把握知識(shí)的本質(zhì)，才能對(duì)其加以遷移與運(yùn)用，可以說“遷移與運(yùn)用”是對(duì)“本質(zhì)與變式”的驗(yàn)證[2]。遷移是由學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為應(yīng)用的手段，將經(jīng)驗(yàn)通過思維進(jìn)行發(fā)散和提升，運(yùn)用則是將抽象的經(jīng)驗(yàn)外顯以及可操作化。這一過程對(duì)教學(xué)的教育性具有重大意義，也為學(xué)生將來步入社會(huì)實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，教師應(yīng)深刻把握深度學(xué)習(xí)的特征，重視在教學(xué)中采用可以使學(xué)生將知識(shí)遷移與運(yùn)用的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面培養(yǎng)。生物科學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活有著密不可分的聯(lián)系，生物科學(xué)所囊括的知識(shí)是人類在生產(chǎn)活動(dòng)和生活實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，而生產(chǎn)生活的過程也是進(jìn)行知識(shí)遷移與運(yùn)用的過程[4]。因此，教師可以在教學(xué)中運(yùn)用生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境。

例如，在學(xué)習(xí)“人類遺傳病”這節(jié)課時(shí)，教師可以在課堂伊始提出“家族健康的鑰匙——打開遺傳病的謎團(tuán)”這樣一個(gè)情境主題，隨后從日常生活中的一個(gè)常見場(chǎng)景開始：“小琪是一個(gè)高中生，最近發(fā)現(xiàn)家里好幾位親戚都患有同一種疾病，如糖尿病或色盲。小琪產(chǎn)生了疑問，為什么這些疾病會(huì)在家族中頻繁出現(xiàn)，難道在他們的基因里有異于常人的秘密嗎？”將學(xué)生帶入情境，隨后提出本節(jié)課的核心問題：“結(jié)合你所學(xué)過的知識(shí)，試著解釋某些疾病為什么會(huì)在小琪家族中頻繁出現(xiàn)？這背后可能蘊(yùn)含著什么生物學(xué)原理？”接著利用生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)提出問題鏈，如“在農(nóng)村或相對(duì)落后地區(qū)，還存在著近親結(jié)婚的現(xiàn)象。請(qǐng)分析近親結(jié)婚會(huì)增加遺傳病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)是出于什么原因？請(qǐng)用具體的例子來說明?！痹偃纭拔覀兗热恢懒诉z傳病與基因有關(guān)，那么我們是否能夠采用相關(guān)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行預(yù)防和干預(yù)？”通過上述問題情境，可以使學(xué)生在理解人類遺傳病的基本概念、遺傳方式的同時(shí)，深入思考如何運(yùn)用現(xiàn)代科技手段來預(yù)防、診斷和治療遺傳病，再次印證教育與生活息息相關(guān)，也體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)的意義。

4 "結(jié)語

綜上，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)在高中生物學(xué)教學(xué)中對(duì)提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)具有重要意義，利用生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、基本概念、生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)等方法創(chuàng)設(shè)問題情境，能夠有效地激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力、綜合能力。未來，隨著教育改革的深入，問題情境創(chuàng)設(shè)將更加多元化和個(gè)性化，為培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳久宏，丁奕然．深度學(xué)習(xí)下的生物學(xué)課堂特質(zhì)及教學(xué)策略[J]．教學(xué)與管理，2020（31）：73-75.

[2] 郭華．深度學(xué)習(xí)及其意義[J]．課程·教材·教法，2016，36（11）：25-32.

[3] 中華人民共和國教育部．普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S]．北京：人民教育出版社，2020.

[4] 徐洪偉．高中生物學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境的應(yīng)用探索[J]．讀寫算，2022（28）：67-69.