立足不同课型的高中生物学深度学习课堂实践

［摘要］ 立足高中生物学不同课型，探讨了学生深度学习达成的各类课堂教学实践策略。在实验探究课中可以通过开放任务，引领学生深度体悟探究方案；在科研历程课中关注科研程序，强化学科知识的深度溯源；在复习优化课中关联知识点进行探究，强化对本质的深度理解；在项目学习课中注重知识的迁移运用，助推概念深度转化；在模型建构课中通过提炼反思，促进学生深度评判知识，提升学习效果。

［关键词］ 高中生物学；不同课型；深度学习；课堂教学策略

深度学习作为当代教育理念的重要组成部分，是学生在理解基础上批判性学习，将之融入原有认知结构中，并生成迁移应用能力的一种主动学习样态。深度学习的达成不仅能够帮助学生掌握复杂的生命科学概念，还能培养他们的科学实践能力。已有关于生物学深度学习的研究多聚焦于教学策略、学习模式及评价体系等方面，针对不同课型下的深度学习实践研究尚显不足。特别是，如何将深度学习理念融入实验探究课、科学史课、复习课等差异化课型中，仍有待深入探索。本研究立足高中生物学不同课型，结合人教版高中生物学教材中的不同课例，探讨深度学习发生的课堂教学策略，旨在丰富和发展生物学深度学习的理论体系，为一线教师提供可操作的教学策略，并为有效提升学生的生物学学科核心素养提供助力。

一、实验探究课：开放任务，引领方案深度体悟

高中生物学科作为一门科学学科，很多内容都是和实验教学相关联的，实验教学能激发学生学习兴趣，进而引导学生观察、分析和比较，从而让学生深度理解所学生物学内容。在实验探究课中，“开放任务”意味着教师不再提供固定的实验步骤和预期结果，而是给出一个具有探究性和开放性的问题或主题，鼓励学生自由思考、设计实验方案。这种任务设计方式旨在激发学生的好奇心和探索欲，促使他们主动探究知识，而不是被动地接受教师的灌输。为了引领学生深度体悟实验方案，教师需要充分发挥引导作用。在学生设计实验方案的过程中，教师应提供必要的科学原理和方法指导，帮助学生理解实验设计的逻辑性和可行性。同时，教师应鼓励学生大胆尝试、勇于创新，允许他们在实验过程中犯错误，重在从中汲取教训。在实验探究过程中，教师还要注重培养学生的实验操作技能、观察能力和数据分析能力。通过亲手操作实验仪器、观察实验现象、记录和分析实验数据，学生能够更深入地理解生物学原理，掌握科学探究的基本方法。

在必修一“生物组织中的有机物的检测”实验教学中，为了优化学生的深度学习体验，我们可以提供给学生多样的生物组织材料，如苹果、马铃薯、花生、面粉等，让他们分别检测这些材料是否含有还原糖、蛋白质、脂肪和淀粉。在此基础上，我们可以从多个方面进行实验创新，以引领学生深度体悟实验方案。一方面，可以在验证实验的基础上，引导学生进行探究实验。不仅要让学生重复已知的实验步骤来验证书本上的知识，还要鼓励他们提出自己的假设，设计新的实验来探究未知的问题。另一方面，可以引导学生选择多样的实验材料开展探究，以开阔学生的视野。除了常见的生物组织材料外，还可以引入一些不常见的或者具有特殊性质的材料，让学生尝试检测并比较其有机物含量。此外，我们可以探究不同的实验检测方式，鼓励学生尝试使用不同的试剂、不同的操作方法来进行检测，比较不同方法的准确性和灵敏度。这样的实验探究课，才能真正引领学生深度体悟科学探究的魅力和价值。

二、科研历程课：关注程序，强化学科深度溯源

生物学史是科学家探究生物学知识的过程史，展示了生物学是如何在解决问题的过程中发展起来的，蕴含很多实验设计的方法与原理。科研历程课强调关注科学研究中的程序性要点，以强化学生对学科知识的溯源和理解。在科研历程课中，教师需要系统地梳理生物学的发展历程，突出科学发现背后的逻辑顺序和程序性要点。通过这些程序性要点的讲解，学生能够领悟到科学研究的严谨性和系统性，理解科学知识是如何一步步积累和发展起来的。在操作过程中，教师应引导学生主动参与到科学史的学习中来，鼓励他们通过阅读原著、观看科学纪录片、参与讨论等方式，亲身体验科学发现的过程。同时，教师还要注重培养学生的批判性思维，让他们学会从历史的角度审视科学发展，理解科学知识的相对性和局限性。通过这样的实践，学生不仅能够深化对生物学学科知识的理解，还能够培养对科学的敬畏之心和勇于探索的精神。

例如，在必修一“光合作用的探究历程”的科研历程课中，教师设计了以下教学过程与方法，以关注科学研究程序，强化学科深度溯源。教学伊始，先引导学生回顾“光合作用”这一生物学核心概念，并提出问题：光合作用是如何被发现的？科学家们是如何一步步揭示其奥秘的？接着，按照时间顺序，教师详细讲述了光合作用探究历程中的关键实验和科学家们的思考过程。从普利斯特利的植物更新空气实验，到英格豪斯的光照实验，再到鲁宾和卡门的同位素标记实验，每一个实验都彰显了科学家严谨的科研态度和创新的思维方法。在讲解过程中，教师要注重引导学生关注实验设计的巧妙之处，理解实验步骤背后的逻辑顺序，以及科学家们是如何根据实验结果提出假设、验证假设，最终形成科学理论的。同时，教师还可以鼓励学生思考：如果自己是当时的科学家，会如何设计实验来探究光合作用？这样的设问激发了学生的思维活力，让他们更加深入地理解了科研程序的重要性。通过这样的教学过程，学生尝试了如何像科学家一样思考。可以说，关注科研程序，强化学科知识的深度溯源，为学生的深度学习提供了有力的支撑。

三、复习优化课：关联探究，强化本质深度理解

复习优化课不仅仅是对已学知识的简单回顾，更是对知识体系的梳理、整合和深化，是促进学生知识内化、思维提升的关键环节。在复习优化课的具体教学中，教师可以采用概念图、思维导图等工具，帮助学生构建知识体系；可以采用比较、归纳、演绎等方法，引导学生对相似、相关或相对立的知识进行辨析；还可以创设具有探究性的问题情境，激发学生的好奇心和求知欲。通过复习优化课的关联性探究，不仅能够巩固学生的基础知识，还能够提高他们的思维能力和关联整合能力，为深度学习奠定坚实的基础。

在必修一“分子与细胞”模块的复习优化课中，可以将“结构与功能观”作为核心概念，围绕这一核心概念从宏观到微观展开一系列的学科大概念梳理。具体而言，可以从“不同生命系统层次的结构与功能”出发，逐步深入，最终理解“不同个体细胞的结构与功能”“同一个体内不同细胞的结构与功能”“同一细胞的不同部分的结构与功能”。在此基础上，我们还进行了“相同结构的归纳比较”和“相同功能的归纳比较”，以进一步强化学生对结构与功能关系的理解。在教学过程中，我们利用思维导图这一工具，将这些核心概念及其之间的关系清晰地呈现出来，帮助学生形成系统的知识体系。这样的思维导图不仅可用于教师的教学设计过程，还可指导学生进行自主复习梳理。我们引导学生沿着“从宏观到微观、从整体到局部”的主线，逐步深入探究每个核心概念的本质。通过这样的教学活动，学生不仅能构建起自己的知识体系，还能在学法的指导下不断加以完善，从而实现对生物学知识的深度理解和长期记忆。

四、项目学习课：迁移运用，助推概念深度转化

高中生物学的学习内容有不少与社会生活应用密切相关，但是知识点又很多。因此，在学习过程中教师可以采用项目化学习的方式，将相关知识纳入具体问题解决中，促进学生完成学习任务。在项目化学习课中，教师需要设计具有挑战性、真实性和情境性的项目任务，这些任务应紧密围绕生物学核心概念，引导学生将课堂所学知识与现实生活、科学研究、社会问题相结合。通过项目的实施，学生能够亲身体验知识的应用过程，将抽象的概念具体化，将理论性强的知识实践化。教师在设计学习过程时，可以按照“发现问题—分析问题—调查原因—寻求对策—实践验证—评价反馈”这一流程。另外，由于学生需要基础知识技能的支撑才能完成学习任务，所以教师要合理布置课前预习任务，提供合适的资料及技术支持，可以采用小组合作探究的形式开展。当然，在小组分工合作中要有合适的评价机制，以便带动每位学生都参与其中。

比如，在选择性必修三“生态工程的实例和发展前景”的教学中，项目学习课成为推动学生将生态工程原理迁移运用到实际情境中的有效实践方式。面对现代经济发展与环境保护的冲突，我们设计了以“可持续发展的农村”“小流域综合治理”“矿区恢复工程”等为主题的项目任务，旨在引导学生将所学知识应用于解决实际问题。具体教学过程中，我们采取了分组合作的形式，将班级学生分为7个小组，每个小组负责一个生态系统的设计项目。教师首先介绍了生态工程设计的基本方法，包括系统分析、整体设计、协调与平衡等原则，然后引导学生自主进行设计。在设计过程中，学生需要综合考虑生态系统的结构、功能、稳定性，以及人类活动对生态的影响，运用所学的生态工程原理提出切实可行的设计方案。设计完成后，各组进行展示交流，分享设计思路和成果。教师组织学生对不同项目进行归纳、比较，分析它们之间的异同，进一步总结生态工程设计的方法与注意事项。通过项目学习的过程，学生不仅加深了对生态工程原理的理解，还学会了如何将这些原理迁移运用到实际情境中，实现了概念的深度转化和关键能力的提升。

五、模型建构课：提炼反思，促进知识深度评判

模型建构不仅是一种教学手段，还是一种促进学生深入理解、提炼知识和进行批判性思考的基本课型。在模型建构课中，教师需要引导学生通过建构生物模型来理解和解释生物学现象。这一过程不仅要求学生掌握相关的生物学知识，还需要他们具备提炼信息、整合知识和进行逻辑推理的能力。在建构模型的过程中，学生会遇到各种问题和挑战，这促使他们不断反思和调整自己的思路，从而加深对知识的理解和评判。通过模型建构课，学生不仅能够加深对生物学知识的理解，还能够培养批判性思维和创新能力，达成深度学习理论中的自我评判学习过程。

以必修二“DNA分子的结构”为例，本课内容已经深入分子层次中，要充分理解其双螺旋结构特点，仅仅依靠文字和图片是远远不够的。为此，教师可以为学生准备DNA分子结构的物理模型材料，引导他们亲手拼装DNA模型。在拼装的过程中，学生需要理解DNA分子中碱基配对、磷酸骨架等结构特点，然后按照比例和顺序将各个部件组装起来。拼装完成后，教师可以组织学生进行小组内互评，让他们相互检查模型的准确性和完整性，指出彼此模型中的优点和不足。之后，再让每个小组选代表上台展示模型实物，并阐述拼装过程中的思路和遇到的挑战，以及他们是如何解决这些问题的。最后，教师进行总结性评价，对学生的模型拼装成果给予客观评价，并引导学生进行深入思考和讨论。通过这一评价过程，学生不仅能够直观地看到DNA分子的双螺旋结构，还能够深入理解其结构特点和稳定性原理。学生在评价中提炼和反思自己的拼装过程，有利于达成评判知识及学习过程的深度学习样态。

[本文系江苏省中小学教学研究第十四期课题“驱动深度学习的高中生物学主题式情境教学的研究”（项目编号：2021JY14-L101）研究成果]

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王美娟   江苏省前黄高级中学，高级教师。