深度学习:由生物学科核心素养到学生创新思维的培养

发表时间:2020/11/30   来源:《文化研究》2020年8月上   作者:王升强
[导读] 高中生物学科核心素养包括:生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。

山东德州临邑第一中学 王升强   251500

摘要:高中生物学科核心素养包括:生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。这些核心素养的确立,旨在培养学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必要品格和关键能力,成为具有创新精神和实践能力的现代中学生.可见,学生创新思维的培养在生物教学中具有极其重要的地位。
关键词:深度学习、核心素养、创新思维、教学策略
         所谓深度学习,就是指在教师引领下,学生围绕着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。在这个过程中,学生掌握学科的核心知识,理解学习的过程,把握学科的本质及思想方法,形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感、积极的态度、正确的价值观,成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神基础扎实的优秀的学习者,成为未来社会历史实践的主人。但所谓的“深度”学习,不是指知识的难度超出学生理解的范围,而是指学生的学习任务应该达到触及学生心灵的程度。
        所谓核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的结合体。
        深度学习指向社会人的全面发展,是形成学生核心素养的基本途径,是学生感知觉、思维、情感、意志、价值观全面参与、全身心投入的活动。而核心素养培养以学生课堂深度学习生成为前提,因此,课堂深度学习生成需要通过各种课堂要素的合理调整来实现。我们知道,知识是思维之本,思维是知识之魂,以思维为前提的教育必将全面提升学生的核心素养,可见,教师的“教”和学生的“学”两线围绕创新主旨共同发力尤为关键。其中教师的“教”对于培养学生创新思维有着直接的影响,教学理念、方式等因素决定学生思维发展的方向。同时,课堂要素的合理调整正是对学生创新思维培养的有效途径。教学理念、方式等因素及课堂要素的合理调整有以下策略:制定课堂创新思维的学习目标;创设合适问题情境,激发深度学习动机;构建思维导图,引领学生深入知识学习;培养学生模型建构,提升思维品质和学科素养等。
        一、制定课堂创新思维的学习目标
        面向核心素养的学生创新思维培养的深度学习,制定课堂创新思维的学习目标至关重要。深度学习是学生课堂学习的状态和结果,这种状态形成和教师制定什么样的课堂学习目标密切相关。教师制定的学习目标能够使学生在课堂上顺利实现知识关联和迁移,就有助于学生进入深度学习状态。制定了创新思维的课堂学习目标后,课堂学习相关的各种要素都要围绕该目标实现来运作,面向核心素养的学生创新思培养的深度学习成为师生共同追求的课堂状态。其课堂学习目标分为单元学习目标,章节学习目标和课时学习目标。现从核心素养、课程标准与三维目标方面对人教版必修一第三章第3节《细胞核----系统的控制中心》的课时学习目标比较如下:

        通过比较可以看出,课程标准主要是对学生经过某一学段之后的学习结果行为描述,即在某方面或某领域基本素质或能力要求,而不是对教学内容的具体规定。三维目标表面上看三个目标维度看似面面俱到,实际上只注重了多个知识维度的互动,缺乏对学生科学思维的发展的具体要求,也就是说有点过分强调多维学科知识,而非强调学生的能力。而核心素养目标的设计从形式和本质上打破“三维”界限,表述形式随不是按照“三维”陈述,但融入了学科素养的思维内容进行的陈述,其目标中渗透着关注学生未来融入社会并取得成功所必需的必备品格和关键能力。从中我们可以看出核心素养目标是个体在与情境的持续互动中,不断解决问题、创生意义的过程中形成的思维观念和探究技能。因此,发展核心素养这一概念正好蕴含了这样的学习方式和教学模式。
        二、创设合适问题情境,激发深度学习动机
       学生是课堂深度学习的主体,内源性学习动机是学生课堂深度学习的动力基础。好奇心是内源性动机的源头,学生内源性动机激发的关键在于好奇心激发,好奇心来源于未知世界的创设,因此,学生课堂内源性学习动机激发可通过创建合适的问题情境来促成。教师创设合适问题情境选择的方法很多,可以借助生活案例进行创设,如学习《DNA分子的结构》一课时教师播放刑侦如何利用从现场遗物上获取的DNA寻找犯罪嫌疑人的视频;提出亲子鉴定为什么必须是通过二人的DNA才能进行判别等问题。也可以通过实物展示创设情境,如模型细胞器高尔基体为什么会带有许多个囊泡结构?模型DNA分子结构为什么是双螺旋等问题。也可以直接提出问题创设情境,如在学习细胞有氧呼吸时,教师提出为什么等质量的脂肪完全氧化分解时释放的能量比糖类多很多的问题,因为学生在初中已经得知该结论了.教师可以提醒学生围绕元素C、H.O在二者中的含量及细胞有氧呼吸的第三阶段为什么产生能量和消耗氧气多等问题进行探讨,学生讨论结果出来之后,教师给出往届学生的探讨情况,让学生与之进行对比,学生看到之后,内心会非常迫切地想知道往届学生对于刚刚自己所讨论的问题的探讨情况,进而激发出学生的深度学习动机。
        三、构建思维导图,引领学生深入知识学习
        思维导图又叫心智图。高中生物教材内容贴近社会实际和学生生活实践,既要获得思维的发展,还要树立创新的意识,思维导图能够帮助学生把握知识的主干,进行发散性思维,有利于学生应用生物学知识解决生活和生产中遇到的问题。思维导图能很好呈现概念之间的层次关系,有利于学生的理解与记忆,促进学生发散性思维和创造性思维的培养,符合新课程教学的理念。
构建思维导图做到以科学方法训练为主线,逐步形成科学思维。如在复习“基因表达”教学中,可结合教材中“转录”和“翻译”的图示引导学生观察过程图,仔细解读,理解过程,进行识图式的形象学习。先建构“基因表达”的概念,再进一步建立细胞核、基因与性状整体概念框架,如图1:

 

        通过运用思维导图,能够使知识系统化、网络化、立体化,这样处理对于掌握核心概念的精髓起到关键性的作用,能将不同概念进行内化和升华,对生物学知识体系进行建构,达成对整体知识的一种宏观认识。
        四、培养学生模型建构,提升思维品质和学科素养
        生物学模型是建立在大量生物学事实基础上的一种规律性描述,是对生物学规则的概括和总结,可作为培养学生科学思维的工具之一。
        课堂上教师能够让学生从生物经验入手,注重体验学习,创新学习环境,课堂上引发学生共鸣甚至共振,必定起到较好的学习效果。如在学习“细胞膜的流动镶嵌模型”时,先结合科学家对膜的探索历程进行学习,教师再展示课前做好的磷脂分子模型:即带有两根电线的乒乓球,让学生认识并理解它的亲水头和疏水端。教师通过小组合作让学生利用橡皮泥制作磷脂分子模型,运用假说——演绎法,探究磷脂分子如何形成“膜”结构?怎样排列才能满足“膜”既要结构稳定又要适应细胞内外的水环境的要求?通过动手模拟建模的过程丰富了学生的实践体验,通过演示材料将抽象的分子结构加以描述和概括,学生比较顺畅地掌握了生物膜的结构,理解了功能,了解了生命运行的规则。掌握了结构模型特点,学生有能力理解和掌握吞噬细胞能够通过变形运动吞噬病毒与细菌、动物细胞分裂时细胞膜的溢裂过程、人鼠细胞杂交实验、胞吞和胞吐的运输方式、受精时细胞的融合等实例,从而能科学分析和解释细胞结构与功能相适应的联系。 
        总之,生物核心素养的培养是一个循序渐进的过程,同样,深度学习也是一个对教学规律持续不断的、开放的研究过程,落实学生核心素养和创新思维的培养及发展,教师仍然起着主导作用,需要教师在教学过程中慢慢摸索出更多培养学生核心素养的策略。根据课程标准要求不断更新教学方式、方法,将课程标准与日常教学相结合才能更好地促进学生形成满足社会发展和终身发展需要的品格及能力,促进学生的全面发展。
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[11]《深度学习:走向核心素养》由教育部基础教育课程教材发展中心副主任刘月霞和北京师范大学大学教授郭华所著.教育科学出版社出版.

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