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基于深度学习的高三生物学复习策略

2020-06-08胡有红高勃

中学生物学 2020年3期
关键词:复习策略深度学习

胡有红 高勃

摘要:阐述了在高三生物学教学中通过一材多用、一法多点、一图多变、一题多解的复习策略,提高学生思维创新、知识管理、迁移应用、深化拓展的能力,促进学生深度学习,提升学科素养。

关键词:深度学习;高三生物学;复习策略

中图分类号:G633.91 文献标志码:B

在高三教学中常有这样一些现象:“平时埋头刷题、考前熬夜背书,可是在考试中依然一看就会、一做就错、一听就懂”。原因之一是,学生只是简单地复制记忆知识,无法建构自己的知识网络,做题时不求甚解,缺少有效反馈,未能做到真正的领会、反思、迁移和应用。这是一种碎片化、非系统化的浅层学习。因此,教师在高三复习中研究并应用有效的教学策略,促进学生深度学习显得尤为重要。

1深度学习的内涵

深度学习概念首先由两位美国学者Ference Mar-ton和RogerSalj0在其联名发表的著作《学习的本质区别:结果和过程》中提出。依据学习者在阅读过程中采用的获取及加工信息的方式,将学习者分为浅层水平加工者和深度水平加工者,并首次提出和论述了浅层学习和深度学习的两个相对概念。美国卓越教育联盟(Alliance for Excellent Education)对深度学习的界定如下:通过创新的途径向学生传授核心学习内容,指导学生有效学习,并能将所学知识灵活应用到实践当中。何玲和黎加厚提出,深度学习是指在理解的基础上,学习者能够批判地学习新知识,并将它们整合到原有的认知结构中,能够在众多思想间进行联系,并能够将己有的知识迁移到新的情境中,做出决策和解决问题的学习。

综上,深度学习的概念中重点关注以下内容:深度学习是基于理解的学习,强调批判性的学习;深度学习要注重知识整合和寻找关联;深度学习与实践运用相结合,能够将所学知识迁移运用到新情境中,做出决策、解决问题。

2基于深度学习的高三生物学复习策略

高三教学的目标是提升复习能效,其本质在于课堂能达到的深度。因此,高三教学应以课标为主线、学习为主导、师生为主体的教育取向,着力于知识的深层思考、内容的深刻理解、活动的深入参与、能力的深化拓展,实现体系建构、能力提升、素养发展的价值追求。

2.1一材多用.提高思维创新能力

在复习生物学实验时,教师可以将不同的实验通过实验材料或试剂这条主线串联起来,进行专题复习与拓展。这种专题复习既能强化学生对实验材料的选择和试剂使用方法的掌握,又能提高学生的创新能力,对培养学生的实验能力大有裨益。

如洋葱在我国分布广泛,南北各地均有栽培,一年四季市场均有销售,耐贮藏、耐运输,价格低廉,材料易得,因而是生物学实验的最佳材料之一。洋葱运用于高中生物教材实验有:①植物细胞的质壁分离和复原;②使用高倍镜观察细胞的多样性;③观察DNA和RNA在细胞中的分布;④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂;⑤低温诱导植物染色体数目的变化;⑥DNA的粗提取与鉴定。

在书本实验的基础上,教师还可以使用洋葱开展下列实验:①检测生物组织中有机物——还原糖、脂肪、淀粉;②叶绿体中的色素的提取和分离;③观察叶的向光性和根的背光性;④探究植物生长调节剂对洋葱鳞茎末端生根的影响;⑤传统发酵技术——制作洋葱酒、洋葱醋、洋葱泡菜;⑥探究细胞中过氧化氢酶活性;⑦二氧化碳传感器和氧气传感器测定洋葱细胞光合作用强度和细胞呼吸强度;⑧植物组织培养;⑨利用洋葱根尖细胞微核技术测定化学物质的遗传毒性。有些实验可能因为时间较长或学校不具备条件,导致操作性不强,教师可以通过查阅文献资料,编制成习题,培养学生的实验思维、科学精神、创新能力,提商情境材料题的应变能力。

生物学实验中还有其他的一些“明星”材料,如酵母菌、果蝇、黑藻、豌豆、玉米等,均可在实验中一材多用。教师在实验教学中要充分挖掘这些“明星”材料的重要价值,如果学校实验室可以操作的情况下,还可以将使用相同实验材料的实验集中在一起操作,既能培养学生的节约意识,又能串联知识,拓宽学生视野,深化拓展能力。

2.2一法多点,提高知识管理能力

生物学发展日新月异,科学的发展和进步离不开技术的支持。在生物学中发展过程中常用的技术有同位素示踪技术、研磨与过滤技术、恒温技术、纸层析技术、物质提纯技术、无土栽培技术等。在专题复习时,教师可以某个技術方法为主线,串联各模块各章节内容,强化学生对实验技术方法的领会和掌握,提高学生对知识的迁移应用能力。

以“同位素示踪技术”为例,梳理教材中利用该技术的相关知识点见表1。

深度学习是有效学习的出发点和着力点。学生梳理知识的过程,也是知识重组、融会贯通的过程。教师将跨模块跨章节的知识之间建立实质性的联系,从而赋予知识真实的意义和价值,促使学生在理解的基础上系统的学习知识,体会知识的相关性和整体性。相对于机械化、孤立化的浅层学习来说,深度学习更有利于知识的长期记忆和具体实际问题的解决。

2.3一图多变,提高迁移应用能力

图形的形式多种多样,有过程图、结构图、概念图、曲线图、思维导图等。图形在生物学教学过程中发挥着重要作用,能够辅助教学,使抽象的知识可视化、形象化,提升学生学习兴趣。生物学高考也常会对学生的读图、识图、用图的能力进行考查。因此在复习中,教师可以将某一重要图形加以变形,提高学生迁移应用能力。

例如,光合作用过程图和细胞呼吸过程图是高中生物学习中的重要图形,在高考中占据重要地位,在复习过程中,教师要牢牢把握这两个过程图的关键点和精髓,如物质变化、能量变化、C、H、O元素的来源与去路、场所等多个方面,然后加以变形,如图1和图2所示。

解析:图1中过程①②③④依次表示光反应、有氧呼吸的第三阶段、暗反应、有氧呼吸的第一和第二阶段。图2中过程①②③④依次表示光反应、暗反应、有氧呼吸的第三阶段、有氧呼吸的第一和第二阶段。

高考试题常常具有高起点、低落点的特征,部分习题中的图形源于教材,又高于教材。因此,在高三复习中,教师要认真研读教材的图形,再通过变形,训练学生灵活变通的能力,做到举一反三,融会贯通,提高迁移运用能力,进而提高解题的准确性。

2.4一题多解,提高深化拓展能力

一个知识点或一道题目用多角度呈现,用多种方法解决,使知识向纵深发展,从而驱动学科的深度学习,提高学生深化拓展能力,获取高效备考。

以“如何构建食物链”为例:

①依据曲线图(图3)构建食物链(网)。

解析:教师引导学生分析曲线走势:先上升先下降者为被捕食者或以各营养级个体数量为依据。一般地,营养级越低时,个体数量越多(看起点),构建食物链C→B→A。

②依据柱形图(图4)或饼状图(图5)构建食物链(网)。

解析:图4和图5都是以每个营养级中有机物的多少为依据,图4中的食物链是丙→甲→乙→丁;图5中的食物链是丙→丁→甲→乙。

③依据生态系统物质循环模型图(图6)构建食物链(网)。

解析:该图表示的是生态系统的物质循环图解,其中D是生产者、A是消费者、B是分解者、C是无机环境,包含的食物链是D→A。

④依据表格数据(能量值)构建食物链(网)(表2)。

解析:根据能量多少和传递效率10%~20%,可以确定食物链为C→A→D→B。

⑤依据表格数据(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)(表3)。

解析:有机汞存在“生物富集”现象,即随着营养级的增加,汞浓度增加。据表3中的数据推知该生物营养级的高低,从而构建食物链(网),如图7所示。

在高三复习时,教师应紧密结合核心知识点,围绕序列化问题分析,利用情境资料驱动学习任务,采用讨论法、探究法等,鼓励学生针对一个问题从多角度思考、多方法解决,引导学生向深层思考,助推学生对知识的深刻理解,最终使学生的学习从多个量变累加至质变,发展高阶思维,促进深度学习。

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