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高中生物学课堂深度学习的教学设计与实施

2022-11-20黄冈师范学院徐文娜夏启中

亚太教育 2022年5期
关键词:创设深度情境

黄冈师范学院 徐文娜 夏启中

为了成为合格的21世纪公民,学生不仅要牢固掌握学科知识,还要学会学习,具有良好的问题解决、高阶思维、自主学习和实践能力。因此,机械的、被动的、简单记忆式的浅层学习已经无法满足社会发展的需要。然而,传统的课堂教学模式只重视知识传授,忽视了培养学生知行结合的能力,使学生不能很好地将所学知识融会贯通,达到学以致用的目的,这与新课标培养学生学科核心素养的要求不相符。因此,为了适应时代发展要求,要将生物课堂教学方式进行深度学习的探索和实践,对于生物学科核心素养建构意义重大。

一、深度学习的概念

深度学习是一种学习理念和学习方式,存在于人工智能和教育两个不同领域。在人工智能领域,深度学习是机器学习的一种,而机器学习是实现人工智能的必经之路。深度学习概念最早源于人工神经网络研究,含多个隐藏层的多层感知器就是一种深度学习结构。研究深度学习的动机在于建立模拟人脑进行分析学习的神经网络,通过模仿人脑的机制来解释数据。基于课堂教学对学生思维能力的启迪,为了满足课程改革对人才的要求,1976年美国学者马顿(Marton)和萨尔约(Saljo)首次将深度学习概念引入教育教学领域。如今,新课标背景下,高中生物学科深度学习指的是在教师引领下,学生围绕具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。然而,生物课堂深度学习的发生依托有效的教学设计,而负责任且有意义的教学改进必须基于教学规律,这样才能形成有助于学生未来发展的核心素养。

二、课堂深度学习的设计实施

(一)创设教学情境

1.创设情境的方法

深度学习的核心理念是内在思维和外在环境的相互促进,所以创造平等互助的体验情境能够更好地增进课堂学习氛围,继而弥补多方面带来的课堂问题。创设情境的方法主要有以下几种:一是从主体性、批判性的角度进行情境创设。主体探究是学习的全新方式,这种方式冲击了被动式接受教育,可以从情感、意志、精神等多角度影响学生发展,凸显学生作为教育教学主体的作用,从而实现个体独立意识和批判精神。二是从问题出发创设情境。问题来源于教材文本,根据教材文本的问题创设的情境更贴合知识重点。比如在“DNA的复制”一章中,通过设疑“DNA作为大多数生物体内的遗传物质,是怎样复制的呢?”引发学生猜想和讨论。通过让学生分组就不同假说用模型演示DNA复制过程的实践活动形式,带动更多的学生参与其中,安排多种学习任务进行深层次的探索和学习,从而锻炼学生思维,摆脱传统讲授式的课堂教育教学模式。因此,活动设计和问题本身相互依存,相互结合,从而实现在活动中完成深度学习的目的。三是从生活环境中进行情境创设。基于生活创设出来的情境更贴近自身,这样有利于学生接受。学生可以根据自身经验体会学习内容,做到完全融入其中,将抽象化的概念和知识生活化,不再显得生涩难懂,实现学习空间、情感空间和生活空间的深度连接,促进学生个体心智、身体健康发展。比如在“通过激素的调节”一节中,通过列举生活中人类通过摄取碘盐预防“大脖子病”和实验中小狗摄入过量碘盐导致甲状腺萎缩,引起学生好奇心,加深学生对甲状腺激素分泌的调节过程的理解,同时又能建立高中生物学知识与现实生活情境之间的联系,实现身心合一的深度学习。

2.情境创设的实践归因

核心素养下深度学习的情境创设,是为了引导学生全身心地投入高中生物课堂知识探索,所以创设情境不能脱离教育教学安排和教学设计初衷。教育教学的各个环节都可以进行情境的创设,比如可以以发问的形式进行情境创设。平等互助的情境有利于学生之间的分享,对于学生性格和价值观的树立也会产生潜移默化的影响。目前,教材知识点的碎片化、教材的多元化对于教师来说面临着挑战,教师要能认清时代形势,紧跟党的步伐,基于核心素养理念进行深度学习规划,实现学生全面发展。

创设情境下深度学习的重点在于关注学生学习过程,要求学生主动建构知识的意义,将知识转化为能力并迁移应用到真实情景中解决复杂问题,进而促进学习者元认知能力、问题解决能力、批判性思维、创造性思维等高阶能力发展,即促进知识向核心素养转化。为促成学生深度学习真正发生,需要不断追求和发掘学习内容的教育价值,把教师理解的教学转化为学生感兴趣的教学活动,组织学生围绕知识本质内容展开教育教学探究,并与新时代学生素质培养相结合。

(二)积极引导主动学习

生物学是一门实验科学,基于这一学科本质开展教学是引导学生深度学习的必然要求。深度学习是在理解的条件下进行的学习,学生深度学习不是简单把知识或人类认识的成果直接平移、传递灌输给自己,而是应该在教师引导下完成。学生要融入其中,是学习的重要参与者,换言之就是教师在进行生物学教学时,应以学生为主体进行安排引导教育,使得学生自主发现知识,而不是被动接受知识。学生只有经历学习的过程,才能够理解学习的乐趣,才能够进行深度学习,这样培养出来的学生才能满足社会和时代需求,才能担当起未来社会的责任,做新时代的主人。因此,在教育教学中要给学生提供机会,引导学生学习,进而进行深度学习,完成自我开发。

1.从“讲授”走向“体验”

传统的生物课堂以教师讲授为主,学生多是被动的接受者。知识对于学生来说只是书本的叠加,学习这些教材就是他们的学习任务。这是一种错误的知识观和学习观,其结果会造成学生的浅表性学习、表演性学习和虚假性学习现象。

知识是人类历史实践的成果,教师要改变传统的“教学即传递”的结果式教学方式,对教学内容及学生学习过程与方式进行精心设计,让学生通过主动的、有目的地全身心投入活动,而非被动灌输和盲目试误。对人类已有知识成果及其过程进行学习和体验,帮助学生承继人类认识成果,从中感受与体验知识发现过程的思辨和价值导向,引导学生从符号学习走向学科思想和意义系统的理解和掌握,最终导向生物学科素养。

2.从“牵引”走向“开放”

信息时代的到来使得生物教师不再是知识的绝对拥有者,学生也不再只是通过教师课堂教学来获取新知识,教师和学生不再是传统意义上的知识传递者和接受者。学生获取知识的途径多样化,有利有弊,这需要教师进行正确引导和筛选,帮助学生提取正确信息。

深度学习不是一般学习者的自学,而是需要进行引导继而产生自我认知的学习。在生物教学中,教师引导和帮助是学生进行深度学习不可或缺的因素之一,善于进行深度学习的学生在知觉、思维、情感等方面都是比较希望融入课堂教学氛围中的。教师在教学中要善于启发引导,让学生主动探寻知识的本质,培养其学习能力,这样课堂的学习氛围会变得更加浓厚,学生能够真正融入课堂,体会教学活动的真正乐趣,继而使深度学习的方式和观念影响自己的一生。除此之外,教师在教学中要让学生先独立思考,不要直接给出问题解决思路,不要轻易否定学生想法,要适时把个别学生提出的有价值的问题或想法呈现给其他学生,让大家共同交流和探究,关注学习过程中的体验活动,让学生亲历和感悟,有效交流与表达,这样深度学习的思想才能落地生根。

(三)重建课程与教学

1.建立新旧知识间的联结

深度学习的“深”不是深奥难懂,不是把以后要学的知识提前学,而是把所学知识与学科内容的其他领域知识或真实的生活情景进行适当联结,展示知识的本质与核心。通过教育教学文本联系实际观点进行指导教学,一方面把新的文本内容或知识点与学生已经熟悉的知识进行关系建立,实现知识点之间的贯穿,做到由点到面的突破,完成“化未知为已知”的目的;另一方面针对课程文本章节安排,将教材文本内容进行深度概括,抓住核心概念,在每一节课堂中提出关键概念和思想,让学生去教材中查找,透过知识点找到属于自我认知的理解。同时,教师全局把握带领学生寻找各章节知识点的相同和不同之处,从而把具有逻辑联系的零散知识恰当整合,突出知识的“魂”,领导实现核心素养落地的征途,深化深度学习。

2.多元化整合教学设计

深度学习的核心理念以主体性和批评性为主,而学习个体也应具备自主探究的能力和深度反思的思维。换言之,深度学习是一种主动的、探究式的、理解性的学习,学习者以高阶思维的发展和实际问题的解决为目标,以整合的知识为内容,积极主动、批判性地学习新知识和思想,并将它们融入原有认知结构中,且能将已有的知识迁移到新情境中。由此可见,深度学习关注的是理解层面上学习的过程,要求学生主动建构知识意义,将知识转化为能力,应用到实际生活中解决复杂问题,促进学习者元认知能力、问题解决能力、批判性思维、创造性思维等高阶能力发展,即促进知识向核心素养转化。学生深度学习的真正发生需要不断追问和发掘学习内容的教育价值,把教师认知的生物学知识转化为学生感兴趣的生活活动,组织学生围绕知识的本质内容展开探究活动,并与核心素养培养相结合。

深度学习教学设计多元化主要依托以下方面:一是以生活为基础,引发学生对未知或已知事物的探索能力,进而发散思维,培养动手能力和是非判断能力。二是以问题为导向,带着问题去寻找答案,对事物的思考能够加深学生对学习的兴趣和对事物的理解力,实现自我认知,丰富课堂内容,同时也对今后的生产生活产生潜移默化的影响。三是以活动为手段,在课程设计中通过活动分组,使得学生积极融入其中,不仅增加了知识的趣味性,还能调动其主动性,使得学生由被动接受和复制转变成主动探索和探究。四是以挑战为升华,在理解层面上将深度学习进行多元化开发,对单一方面知识点进行模型化建设,用同样的模型在不同学科之间进行尝试和发现,进而形成自我学习、自我提升的学习技能和生存技能,从而形成网络化思维,升华知识网络的教学价值。

(四)反思与评价

传统的生物课堂多为“颈部以上的学习”,以考试成绩这一结果导向作为教学评价唯一方式,培养出的学生无法参与社会竞争,这和培养全面发展的人的要求是相悖的。因此,新课标背景下进行高中生物课堂教学成果评估时,可以从学生的理解、体验和迁移三方面入手,由结果性评价转向过程性评价,更加关注学生学习过程。“学然后知不足,教然后知困”,学生只有积极主动地全身心投入学习状态才会发现自己的不足,才会有所发展和提升。教师要为学生提供互助合作的学习环境,针对不同学生的“最近发展区”,合理有效地设置富有挑战性的问题,让学生逐个攻克。根据学生的参与度以及对问题的解答能力,通过随堂测验、头脑风暴、小组汇报、思维导图展示、问卷调查等对学生学习过程进行全面评估,根据反馈信息及时调整教学方案,促进学生深度学习发生。深度学习的发生以高阶思维的形成为基础,以问题解决为前提,要求学生运用所学知识“举一反三”,迁移应用到实际生产生活的问题情境中,从而达到学以致用的目的,实现人的全面发展。

生物教师只有转变教育教学思想观念,合理利用学习小组开展探究性学习,以学生为中心,有效组织教学,关注全体学生,及时合理地对学生进行评价,把课堂主动权交给学生,让学生自主学习、自主管理、自主发展,才能优质高效地完成课堂教学任务,提高教学质量,发展学生生物学科核心素养,达到深度学习的目的。

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