促进深度学习发生的生物学实验教学策略探讨

发表时间:2021/7/30   来源:《中国教师》2021年4月第10期   作者: 陈欢
[导读] 在生物教学中,实验教学非常重要,改进实验,让学生可以观察到更加清晰的实验现象,将演示实验更改为学生分组实验,选取植物幼苗,
         陈欢
        海南省乐东黎族自治县乐乐中学  海南省乐东黎族自治县  572500
        摘要:在生物教学中,实验教学非常重要,改进实验,让学生可以观察到更加清晰的实验现象,将演示实验更改为学生分组实验,选取植物幼苗,降低实验难度,增加实验内容,引导学生主动参与,积极思考,培养学生的生物学科素养,因此,实验教学成为高中生物课堂教学的主旋律。
        关键词:高中;生物实验课;深度学习
        引言
        科技迅猛发展,社会急剧变化,这对人才的培养提出了新的要求。新课改强调学生核心素养的发展,教育部公布了《中国学生发展核心素养》的体系框架,其中学习和教学方式的改革是核心素养得以落地的关键之一。指向学生“深度学习”的“深度教学”,正是落实核心素养发展的有效教学方式。
        1深度学习的特点
        1.联系与整合:通过知识问题化,让学习者发现现有问题与已有知识之间的联系,甚至与多学科知识间的关联,从而产生新的认知建构和整合。2.活动与体验:通过问题情境化,教师以明确的问题探讨为任务驱动,激发学生学习积极性,并引导学生围绕相关学习主题进行问题探讨,再现知识发现的过程,也是学习者体验成功、获得发展的过程。3.迁移与应用:是一个知识能力化的过程,是学习者将所学习知识转化为解决问题能力的过程,即学习者能够将原有情境中所学的知识运用于新情境中,使学习者遇到新问题得以解决。
        2目前深度学习教学及实验所采取的这
        (1)教学方式较为传统。深度学习是一门实践性较强的课程,部分算法模型高度依赖网络结构和训练参数调节,部分原理必须在对代码有所认识之后才能融会贯通。但目前对深度学习的讲授仍采取传统的课堂教学方式,即“教师讲、学生听”,是一种信息单向传输且以教师为主体的方式,学生只是被动地接收知识。这种方式难免形成重视理论教学而忽视实践教学的局面,使得教学内容无法与实际应用接轨。(2)实验内容过于单调。对于深度学习实验,虽然各高校和培训班均提供了大量实验案例,让学生有较多的实际动手机会,但却忽视了学生对深度学习理论的理解。一些学生完成学习后,只会机械地使用网络、调整参数,认为深度学习仅仅是搭建模型、构造样本,不能对深度学习的本质有所理解和把握。
        3高中生物学深度教学的策略
        3.1合理制定教学设计和方案
        教学方案不是简单的教学时间规划,教师应按照知识的逻辑关系和内在结构来安排教学环节,合理地处理和整合教学内容,确保各个知识之间的承接和关联。广度是为了更深入地挖掘知识点,而不是漫无目标地拓展、过度地超越学科内容。而关联度是各个知识点之间的“亲缘关系”,也是从“点”到“面”引导学生构建知识框架、形成知识网络的重要途径。教师要确定教学知识的广度和关联度,以学生的实际情况处理和安排教材内容。例如在进行“有丝分裂”的教学时,教师可将本来排在教学内容后的实验提至教学前,让学生在实验探究过程中,亲身观察和体验植物的有丝分裂,将看到的不同细胞形态分类并总结特点,在探究兴趣被引起同时,也能更加深入地理解有丝分裂各阶段的特点。
        3.2创设社会生活情境
        一般而言,学生学习的主要目的就是对实际问题进行解决。而学生是否可以应用所学知识高效地处理现实生活中遇到的问题则属于深度学习的重要表现。在日常生活中,通常有很多和生物学科相关的常识或现象,基于此,教师可创设相应的学习情境,并选取现实生活中的素材。学生在学习时遇到自己熟知或者亲身经历的生物现象和问题,不仅能充分调动自身学习生物知识的兴趣,还能深刻体会到理论与实践二者结合的必要性。

例如,在对“物质跨膜运输”相关内容进行学习时,教师可提问学生:“菠菜煮熟后,汤为什么会变为绿色?”在对“免疫调节”进行学习时,可提问学生:“人为什么要打疫苗?”在对“细胞中的水与无机物”进行学习时,可提问学生:“储存谷物为什么要晒干?”等。
        3.3师生互动,合作探究
        教师注重引导学生主动参与合作学习过程,挖掘每个学生的潜能,让学习主体积极主动地去探究知识,促进知识的主动构建,形成技能,实现教学目标。第一步,教师根据教学目标和学习内容,结合学生认知层次、水平,精心选择问题素材,创设问题情景,提出需要合作探究的具体问题。第二步,分配探究专题,小组合作学习。教师根据学情,将探究的具体问题,分解成具有适度梯度的探究专题或小模块,给各小组分派学习任务单。各学习小组成员领到任务单后,自主学习,合作探究,形成小组成员个体或小组的学习成果。学习任务结束后,组织各小组代表在全班进行交流展示、质疑探究。第三步,总结升华。通过让不同层次的学生构建知识网络,概括知能结构,总结规律方法。例如,在《植物生长素的发现》教学中,在学生自主分析达尔文的实验时,对第一组实验,设疑———这一组实验作出了什么样的假说?(植物的向光弯曲与尖端有关),再追问为了解释植物的向光性,达尔文还提出了哪些假说?在此基础上,形成三个探究专题(感光部位在胚芽鞘尖端;弯曲生长部位在胚芽鞘尖端以下;单侧光作用下胚芽鞘背光侧比向光侧生长快),然后将全班分为六组进行实验设计。最后,请学生自行总结,完成相应知识梳理,引导学生将相关实验设计的知识加以系统整理,建构知识体系。
        3.4实验探究策略
        实验探究教学在生物教学中占据着重要的地位。高中生物教师对实验教学越来越重视,但在实际教学过程中,更倾向于实际操作训练,缺少有效的思维启发诱导,限制了实验教学的生成性、探究性和教育性,在很大程度上影响了实验教学效果。相比不断强调实验步骤、注意事项,让学生按部就班地完成实验内容,启发学生对整个实验进行思考和质疑,更有利于学生思维能力的提升和发展。教师要组织学生一起完成实验前的准备工作,引导学生主动思考实验过程中会出现的问题和注意事项。在实验过程中,教师要充分放手,让学生自己探究实验内容,完成自我反思和纠错,以调动学生的主观能动性,增强学生的实验参与感。
        3.5绘制思维导图
        思维导图是以图形方式表达的知识与思维可视化的思维工具,围绕中心词,结合线条、图像符号等多种信息,寻找知识节点与知识层次的关系,构建清晰化、系统化、层次分明的知识结构框架。思维导图能将学生的思维过程和思考结果呈现出来,归纳和整理知识,帮助学生提高和发展思维能力。例如在完成“细胞的结构”这一章的教学后,教师可引导学生从这一章节的标题发散思维,由细胞的结构到细胞膜、细胞器、细胞核,再到细胞膜的成分、功能,细胞器的种类、特点、功能,以及细胞核的结构和功能。学生通过绘制思维导图完成对整个章节知识点的梳理,形成了清晰、有条理的知识框架,同时也提高了逻辑思维能力。
        结语
        总之,一个简单的生物实验可能需要很长的时间,没有深度的探究就不会得到深度的认知,作为一名优秀的高中生物教师,要通过这种深度学习来培养学生的核心素养和初步的科研能力。
        参考文献
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        [2]杨丽秀,郝玉玲.浅析高中生物课堂教学如何实现“情境驱动”[J].中学生物教学,2019(04).
        [3]蒋云龙.如何让高中生物课堂在合作中走向深度学习[J].读与写(教育教学刊),2018,15(09):110.
        [4]许东升.高中生物学教学中引导学生走向深度学习的教学设计与思考[J].中学生物教学,2018(07):8-10.
        [5]姜燕.指向核心素养的高中生物深度教学实践[J].中学课程资源,2021,17(01):57-58.
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