应用基于深度学习的混合式教学发展学生关键能力——以“病毒”专题复习为例

陈秋来 俞如旺

（1.福建省光泽县第一中学 福建南平 354100）

（2.福建师范大学生命科学学院 福建福州 350117）

深度学习是指学生在教师预设的专业方案引领下，经历有指导有挑战的全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。混合式教学是指将在线学习与面授课堂教学相结合的教学形式，关键策略在于“有意识地整合实时和非实时的学习”，突出学生主体和教师主导，有利于学生的深度学习和发展高阶思维。学生通过线上和线下相结合的混合式学习，可以由浅入深地进入深度学习。关键能力是指学习者为完成今后不断变化的学习任务而应具有的带有综合性质的能力。“关键能力培养”是指新课程标准提出的学科核心素养所包含关键能力的培养。

关注学生的自主学习、探究学习、合作学习，将信息技术与课堂教学统整，课程内学习主题统整，有利于学生关键能力的培养。人教版高中生物教材关于“病毒”的知识穿插在5本教材不同的章节中，教师在二轮复习时把“病毒”内容专门归纳为一个专题进行复习，可以将“病毒”有关知识融会贯通，促进学生发展分析问题和解决问题能力。下面以“病毒”二轮专题复习为例，谈谈应用基于深度学习的混合式教学开展二轮复习的具体做法。

1 教学目标的确定

1.1 学情分析

从知识角度看，通过对教材的学习和一轮复习，学生对病毒的结构、增殖过程、人类对病毒的利用已经有一定了解，但是还缺乏对“病毒”知识的系统性的认识。从能力角度看，完成了一轮复习的学生，获取信息能力、归纳与概括能力、新情境下分析和解决问题的能力、表达能力还需要进一步提升。

1.2 教学重难点分析

教学重点：促进学生“病毒”知识的系统化的同时，提升学生的实验设计、表达实验思路能力。教学难点：“病毒”知识的涉及面广，创设一系列情境问题引导学生进行不断地深度思考。

1.3 教学目标

（1）课前线上教学目标：①通过学习通平台观看视频，能够主动运用传染病、免疫知识保护自身健康。②通过梳理知识清单、构建概念图、评价概念图，提高自主学习、归纳与概括、评价能力。

（2）面授课堂教学目标：①通过表达实验思路，提高将知识转化为分析设计的应用实践能力。②通过实例分析，写出免疫调节和体温调节图解，提高用图示表达能力。③根据问题情境，写出相关病毒增殖过程、抑制病毒增殖措施，提高分析问题和解决问题能力。

（3）课后线上教学目标：①通过查阅资料，提高获取信息的能力；参与热点议题，增强社会责任感。②通过学习通在线测试和用WPS多人实时协作提出存疑与解答，促进知识的内化，提高文字表达能力。

2 教学过程与策略

2.1 应用图式交互可视化策略，开展课前线上学习活动

教师运用线上建立课程资源、图式交互可视化和概念图投票评选等策略，引导学生课前自主学习、梳理教材中所涉及的病毒背景知识清单、构建和评价概念图。

图式交互可视化（Schematic Interactions Visualiza⁃tion，简称SIV）是指根据图式理论，在信息技术环境中，运用视觉表征手段，将隐性的知识形成显性知识制品（如概念图）的教学策略，通过师师、师生、生生之间深层次交互促进知识的传播与创新。SIV策略能够促进学生通过参与学习活动，提高高阶思维。

（1）建立线上课程资源：课前教师精选与病毒有关的视频资源，在“学习通”平台建立“病毒”专题课程资源，发布“了解新型冠状病毒”“新型冠状病毒的传染与预防”“关于传染病”“免疫与肺炎”等微课视频。每个视频后设置若干道习题供学生检测学习效果。

设计意图：线上建课的目的是发挥线上教学的优势，让学生的学习活动不局限于课堂教学，而是可以随时随地发生，提高学生参与学习的积极性。有关“新型冠状病毒”视频结合当前疫情，激发学生主动学习病毒、传染病、免疫等知识，唤醒前概念，为同化和顺应原有认知结构做好准备。

（2）线上布置现实情境作业：2020年，全球因感染新型冠状病毒而死的人超过180万，人类对病毒的研究还有待加强。“病毒”相关的高中生物学内容在近几年的高考试题中具有考查情景新、考查范围广、考查次数多等特点。人教版关于“病毒”的知识是散落在各章节，因此教师设置了2项作业：①梳理并形成涉及“病毒”专题的知识清单（表1）；②根据知识清单构建病毒知识的概念图。作业要求：①每位学生完成知识清单和概念图后，上传到学习通的学习小组内讨论、互评、修正、完善后，每个小组上传一份知识清单和概念图到学习通平台。②上传的知识清单和概念图务必保证字迹工整，照片清晰。

表1 教材中涉及病毒背景的知识清单

设计意图：梳理教材中涉及病毒的背景知识清单的目的是促进学生回顾教材知识。学生在构建概念图的同时构建知识网络，可以发展分析和归纳的能力。4人学习小组通过讨论、互评、修正、完善，开展协作学习，发展高阶思维。

（3）编制投票问卷：教师将各个小组提交的概念图编制成投票问卷，上课前一天发布到班级微信群，由学生评选出最出色的概念图。

设计意图：设置让学生参与概念图评价投票环节，目的是引导学生在对概念图投票的过程中进一步学习他人的学习成果，加深对病毒知识的理解，同时也提高竞赛意识，提高学生参与学习的积极性和趣味性。

2.2 应用构建教学活动与学生发展目标一致性模型策略，开展面授课堂教学活动

教师运用各小组展示概念图、说明构建思路、构建教学活动与学生发展目标一致性模型等方式组织教学，引导学生通过联想与结构、活动与体验实现知识的迁移与应用。

（1）创设情境引入：2020年至今，新型冠状病毒给全人类带来很大的影响。针对本次新冠疫情，你最关注的问题有哪些？针对你关注的问题，要怎么展开研究吗？

设计意图：教师创设情境，激发学生的学习兴趣，引导学生把现实问题与所学知识联系起来，理性处理现实生活中的问题，增强社会责任意识。

（2）小组合作学习：学习小组展示概念图，并说明构建思路，其他同学针对自己的疑惑点提出问题，生生互动完善病毒知识网络，教师点评、纠错。

设计意图：在学生通过个体和小组完成作业和投票评选的基础上，教师促进学生进一步完善知识体系。同时，也告诉学生优秀的概念图的构建思路，提升学生构建概念图的能力，为后续学习打下良好基础。

（3）构建教学活动与学生发展目标一致性模型：采用构建教学活动与学生发展目标一致性模型，引导学生深度思考，通过“活动与体验”发展高阶思维和提升关键能力。结合此次疫情与病毒有关的一系列情境问题，构建出教学活动与学生发展目标一致性模型（表2），并按表2组织学习小组开展独立思考——小组内交流讨论与互评——小组展示学习成果——小组间互评完善——师生共同评价与补充的方式进行教与学。这样，教师可以把各个模块不同章节中“病毒”内容关联更加紧密，既符合学生的认知规律，又有利于学生对核心知识的内化。

表2 教学活动与学生发展目标一致性模型

设计意图：近几年高考已经从考查考生解题能力转变为考查考生在真实情境下解决问题的能力。因此面授课堂的设计应联系真实情境，以问题为主线，引导学生重构高中阶段病毒有关知识，发展学生的高阶思维，达到提升学生的关键能力的目的。教师通过搭建合作学习平台，让学生表达自己所想和评价他人的学习成果，促进高阶思维的发展。

2.3 应用精准定位策略，开展课后线上学习活动

教师利用课后拓展和课后知识检测，引导学生对知识、知识的发现发展过程进行价值评价。由于课堂时间有限，故在学习通平台布置学生查阅资料完成表3的学习任务，并完成学习通的在线检测。利用WPS的多人实时协作编辑同一个文档的功能在班级微信群发布“病毒知识存疑与解答”，由学生在WPS文档中写出自己的存疑或者为其他同学解答存疑，教师根据学生的存疑与解答在后续的面授课堂进行补充与完善。

表3 课后线上学习活动设计

设计意图：教师引导学生关注社会议题，并促进学生养成运用科学知识理性地看待问题的习惯；通过中医药的应用问题增强学生的民族自豪感；利用WPS的多人实时协作编辑同一个文档的功能，开展病毒知识存疑与解答，可以拓宽学生反馈疑难问题的方式，促进学生更好地内化知识，提升表达能力。

3 教学反思

高考的导向是从能力立意转向素养立意。基于深度学习的混合式教学更有助于发挥学生的主体地位，从而促进深度学习的发生。混合式教学能够帮助教师根据学生线上学习情况的统计数据，及时了解学生学习情况，进而调整教学进度和教学策略，更好地实现对学生的过程性评价与终结性评价相结合，也更容易实现把教材知识与生产、生活、社会热点问题和科技前沿等紧密联系，拓展学生的学习空间，引导学生关注社会，提高学习主动性，提升关键能力，最终达到学科核心素养的提升。