在深度学习中促进概念系统性构建

2021-12-29 02:35周琴王威
中学生物学 2021年9期
关键词:概念教学深度学习

周琴 王威

摘要 教师创设真实合理的问题情境,用问题任务驱动系统性学习活动,帮助学生从各种角度认识生命的本质,形成“假设-证据-结论”的科学思维方式,并通过知识的迁移运用对深度学习效果作出合理评价,从而培养学生解决真实问题的综合能力,实现在基于单元整合的深度学习中对概念的系统性构建。

关键词 深度学习 概念教学 概念系统

中图分类号 G633.91

文献标志码 B

深度学习是指学生在教师的引导之下,围绕具有挑战性的单元学习主题而进行的有意义的学习过程。在此过程中,学生通过动手和动脑深度参与基于真实问题情境的学习活动,从各种角度认识生命的本质,形成“假设-证据-结论”的科学思维方式,从而综合性地解决与生物学有关的真实问题。教师在与之对应的深度教学中创设真实问题情境,梳理章节问题框架,引导学生深度参与围绕框架设计的系统性学习活动,并通过知识的迁移运用,评价深度学习的效果,从而培养学生解决真实问题的综合能力,实现其在基于单元整合的深度学习中对概念的系统性构建。

“植物体的结构层次”是将初中生物学(北师大版)第四章“生物体的结构层次”第一、二节内容进行整合后确定的单元学习主题,与前一学习主题“动物体结构层次”相互承接,旨在帮助学生理解“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一重要概念,也是帮助学生形成生物学整体系统观的重要部分。本部分内容涉及“细胞、组织、器官”等多个生物学结构知识,抽象名词零散繁多,七年级学生在理解概念内涵时具有一定的困难。因此,教师需要引导学生逐步理清各层级概念的上下位关系和各概念之间的内在逻辑联系,促进学生开展深度学习,一步步将零散知识系统化,从而实现概念的系统性构建。

1以真实情境为载体激发深度学习动力深度学习强调关注学生在具体情境中解决真实问题的能力。因此,教师要创设出真实合理的问题情境,通过一个产生于真实情境中的引发性问题,以学生的原有知识和经验作为教学活动的起点,在原有认知基础上引导学生去尝试解决新的问题,可以有效地激发学生探究新鲜事物的热情,也能很好地增加深度学习的生动性和直观性。

教师首先展示一组校园植物照片,创设真实具体的“校园植物探秘”问题解决情境,激发学生去观察并思考:这些美丽的植物是由什么构成的?这些植物体也是由细胞构成的吗?植物体的结构层次是否与动物相同呢?然后聚焦到校园里的一株桔树,引导学生以桔树为例,依据由宏观到微观的顺序对具体的植物体进行结构层次方面的探究。“校园植物探秘”情境的创设贴近学生生活实际,将学习内容和真实生活关联了起来,成为了激发学生积极参与深度学习的重要载体。

2以问题任务驱动系统性深度学习活动本学习活动的设计依据《义务教育生物学课程标准(2011年版)》中的要求,让学生“生主动参与学习的过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终生学习的能力”。在进行本部分的深度学习时,学生在“一株桔树按照怎样的结构层次构成”这一问题任务驱动下,按照“由宏观到微观”的逻辑顺序,通过观察和推理完整体验解决问题的全过程,自主构建概念体系,实现指向核心素养的深度学习。

2.1紧扣核心概念,搭建系统性问题框架

在概念体系中,章节的核心概念常具有较高的概括性和统摄性,学生直接理解有一定的困难性。因此,教师需要梳理涉及到的重要概念和次位概念,紧扣章节核心概念将其对应的核心问题进行逐级分解,搭建问题系统框架(表1),将各层级概念与学习中的具体任务对接,用学习活动中获得事实性知识支撑概念理解,将概念转化为需要掌握和发展的思维技能,真正落实深度学习。

2.2挖掘次位概念,获得系统性活动体验

系统性的问题任务是学生参与深度学习的重要组成部分。仅仅只有教师单方向传授相关生物学事实和概念的教学活动,学生是无法真正理解生物学概念的内涵与外延的,他们还需要在体验和探究的过程中,领会相关知识的产生过程。本设计通过学生动脑思考如何解决问题、动手实践尝试解决问题,手脑并进地主动参与循序渐进的学习活动,达到深入理解生物学概念并利用这些概念来解释实际现象和问题的目标。因此,教师备课时需要深入挖掘次位概念背后蕴涵的逻辑关系,创设层层深入的系统性学习活动,引导学生在深度学习中去探究、分析支撑概念的事实性知识,实现真正意义上的深度学习。

在观察植物体、观察植物的器官、观察植物组织3个环环相扣的探究活动中,教师设置了一系列有梯度难度的问题:桔树由哪些器官构成?六大器官在结构和功能上有何联系和分工?为何果实能称为器官?构成不同植物组织的细胞有哪些与功能相适应的形态特点?通过对上述问题的探究,学生结合具体的解剖和观察活动中获得的事实性知识,有意识地使用“假设-证据-结论”的科学思维方式,借助于观察、分析、推断和预测等方法,层层递进构建起“植物体是一个统一的有机整体、植物体的器官是由不同的组织按照一定的顺序聚集在一起形成的能完成一定功能的结构、植物组织是由各种形态相似、结构和功能相同的细胞群构成”等重要概念,解决了“桔树具有怎样的结构层次”这一具体问题,也有效帮助学生深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位这一核心概念,同时形成“结构与功能”的生命观念。

2.3理清概念逻辑,培养系统性思维习惯

知识不是零散、碎片式、杂乱无章的信息,而应是有逻辑、有结构、有体系的,学生以联想、建构的方式去学习,是深度学习的重要特征。相对于浅层学习而言,深度学习更加关注概念构建的逻辑主线和思维发展的内在进阶联系。在本节教学中,教师依据各层级概念的逻辑联系,引导学生通过知识框架图(图1)的形式来理清植物体结构层次各个概念和事实之间的内在逻辑联系,有利于促进知识的整合,也有利于提升学生的系统化思维能力。同时,教师引导学生按照从“微观到宏观”的顺序回顾动物体结构层次,从“宏观到微观”来引导学生对照认知植物体的结构层次,使学生的系统性思维更加全面,更有利于概念的完整深入构建。

3以知识迁移运用评价深度学习效果

迁移与运用是一种重要的检验深度学习效果的方式。“迁移”是经验的扩展与提升,“运用”是将内化的知识外显化、操作化的过程,也是将间接经验直接化、将符号转为实体、从抽象到具体的过程,是知识活化的标志,也是学生学习成果的体现。

教师引导学生结合贴图游戏描述校园桔树的结构层次,通过学生的自我分析和质疑辩论将其思维外显化,在真实情境中运用所学知识解决具体问题,从而促进概念的深入理解。学生辨析具体实例对应怎样的结构层次,并用自己的语言表达对“器官、组织”等概念名词的内涵和外延的理解过程,既能促进学生独立思考,也能通过与同伴交流、质疑和辩论,相互评判,发现自身在概念构建上的偏差并予以及时纠正,从而再思考、再构建。在此基础上,教师还可以适当进行拓展追问,如本节介绍的植物体的结构层次是以绿色开花植物为例进行的说明,其他的一些没有根、茎、叶和果实等全部器官的植物(如苔藓植物、蕨类植物和裸子植物)等。教师可引导学生观察标本和实物进行简单分析补充。这样既拓宽了学生的思维领域,也进一步完善了知识体系,促进了概念逻辑的缜密化。

综上,教师围绕单元主题创设真实合理的问题情境,紧扣核心概念搭建起系统的问题框架,引导学生在层层递进的活动体验中挖掘次位概念的内涵和外延,从各种角度认识生命的本质,并借助知识框架图等外显化策略理清概念间的逻辑关系,形成“假设-证据-结论”的科学思维方式,从而综合性地解决与生物学有关的真实问题,在深度学习中实现生物学概念的系统性构建。

参考文献:

[1]王健.深度学习:走向核心素养(学科教学指南·初中生物)[M].北京:教育科学出版社,2019.

[2]中華人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准:2011年版[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

[3]张术雪.基于深度学习的高中生物学概念教学策略[J].中学生物教学,2020,(12):14.

[4]刘月霞,郭华.深度学习:走向核心素养(理论普及读本)[M].北京:教育科学出版社,2018.

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