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基于深度学习的初中生物学思维型课堂的教学策略

刘柱坚
  
创新教育媒体号
2023年39期
广州市真光中学 510375

摘要:本文探讨如何优化初中生物学思维课堂结构,提高学生的深度思维和批判性思维能力。通过以问题为导向,让学生在温故而知新的情境中进行学习,激活学生的深度思维从多个角度来理解和探究生物学的知识和思维方式,促进学生的深度学习。此外,设计生活化的作业,帮助学生将课堂学习与实际生活联系起来,激发学生的学科兴趣,持续培养高阶思维。通过这种基于深度学习的教学策略,我们旨在为初中学生提供一个更具启发性和有意义的生物学科学习环境,促进学生的全面发展和成长。

关键词:深度学习;思维型课堂;教学要求

引言:

基于核心素养理念的要求,教育部发布于2022年的《义务教育生物学课程标准》明确义务教育生物学课程通过多种教学活动展现人们认识自然现象和规律的思维方式及探究过程,反映自然科学的本质。让学生养成科学思维的习惯,形成积极的科学态度,学会学习,提升科学素养。在此轮变革的大背景下,老师不但要传授初中生物学基本的理论知识,更要激发学生的生物学科兴趣,培养学生的科学思维,帮助初中学生解答认知上的困惑,让初中学生可以灵巧应用所学专业知识,在新的环境中解决新的问题,达到知识迁移的效果。近几年来,初中生物老师一直在努力探索如何在生物课堂中培养学生的深度学习能力,让初中生可以从表面现象中了解本质,从而达到授之以渔的目的。[1]

一、改进课堂结构,提高活动层次,激发深度思维。

在一节生物课中,我们设计多个相互关联的教学活动,让这些活动共同构成整个课堂的内容。每一部分都有助于解决特定的教学问题,因此,如何将上述活动有机地结合起来,形成一个完整的逻辑网络,以便促使学生深化思维,最后达成期望的目标。

在“光合作用的探索”这节课的教学中,教师以一个问题为主线:“植物生长是否需要大量的物质,这些物质来自于哪里?”这个问题不仅是课堂的导入情境,也是本课的核心。所有的教学活动都是围绕这个问题展开的。基于科学家在光合作用探究历程中的认知发展规律,教师确定了五个探究活动的先后顺序。探究一:探究植物生长所需物质是否仅来自于土壤?研究结论表明植物增重主要来自于水。接着,教师引导学生思考植物的生长是否只需要水,引入探究二:植物生长是否需要二氧化碳?完成探究二后,教师再次启发学生思考实验成功的条件是什么,引导学生进入探究三:植物的生长是否需要光照?随之而来的问题是光能被植物吸收后去哪里了,这成为了探究四的研究内容。前四个探究环环相扣,由浅入深,引导学生逐渐深入探究事物的本质。在这些探究完成的基础上,学生进入探究五:尝试用一个反应式表示植物生长过程中物质的变化。

通过探究环节的安排,教师成功地将不同的教学活动串联起来,形成一个有机的联系。这种教学结构从深度思维的角度为学生提供了一个坚实的基础,让学生更好地理解和掌握光合作用的探究历程

二、激活旧知,构建知识网络

深化学习要求是学生将新旧知识有机地结合起来,必须运用已有的认识框架,将所学知识转化为新的认识框架,以便更进一步地了解和把握新的知识点。例如,在教授"绿色植被与生物圈的水循环系统"单位教学内容时,老师先让学生重温"植株的生长发育"这一节的教学内容,并引导学生回忆起植株生长发育所必需的几类营养物质(水分、无机盐、有机物),以便更进一步地了解和把握这些主要知识点,从而更进一步地应用深化学习的方法来解决实际问题。

为了让学生更进一步地了解生物学知识,从初中生已有的基础知识开始,逐步引导学生了解新概念。教师通过创造情境来激发学生的思考,并鼓励学生探究新知识点。一株水稻从种子发芽到成熟,大约需要5000-7000升的水。这些水的分布情况可以通过课件来展示:在生长发育期间,总的吸水量为100%,用作组成成份的水占0.92%,而支持生理过程的水则占0.12%,通过对98.96%的数据分析,学生可以更好地理解植物生长所需的99%水分是如何消耗的。这样,学生就可以更加深入地探究“水从哪来”“水在植物内的运输途径”“水到哪里去”等问题,从而获得更好的学习效果。

激活旧知能够促进学生的思维发展,培养学生的创新能力。旧知识对学生来说已经比较熟悉,而新知识则需要学生通过对旧知识的理解、联想、推断等思维活动来掌握。这样的过程可以促进学生的思维能力的发展,培养学生的创新能力。

三、以问题为导向培养高阶思维

高阶思维是一项需要高层次认知能力的活动,对学生学科素养的要求非常高。因此,这需要教师不断地进行探索和尝试,将高阶思维的培养与学科教学相结合[2],建立相应的认知策略,从而促进深度教学的发展。

在“生物体的结构层次”课程中,教师通过播放鱼的个体发育的动画,引导学生思考一条小鱼的细胞构成及其复杂的结构组成。此过程中,教师提出了以下几个问题:1、小鱼的细胞是否都相同?它们是如何组成这个完整的生物体的?2、众多不同种类的细胞是如何形成的?它们是如何构成一个结构复杂的小鱼的呢?学生回顾旧知识时未能完整回答这两个问题,教师于是以人体为例,引出相关课题进行讲解。此种设问引入新的章节,有助于学生带着问题任务走进新课学习。

问题具有吸引力的原因是它可以以多种形式激发师生的思维碰撞和情感共鸣,是生物教学中不可或缺的元素。问题驱动的学习方法可以激发学生的好奇心和求知欲,让学生更加主动地参与到学习过程中,从而培养学生的兴趣和自主学习的习惯。问题导向的学习方法要求学生进行逻辑推理、归纳总结、创新思维等高阶思维活动,能够提高学生的思维能力和解决问题的能力,同时也可以培养学生的批判性思维和创新意识。因此,在生物教学中,基于问题的教学应符合学科特征,同时有助于高阶思维的形成。在认知思维中,提问是智慧之源。

四、营造批判性思维的情境,促进深度学习

批判性思维是学习的核心价值观之一,引入不同观点是培养这种思维能力的有效策略。老师可以通过创造一个有利于学生思考和讨论的环境,让学生有机会表达自己的观点。例如,在上《认识生物的多样性》时,教师可以将班上的学生分成三个小组,并对三个小组分别布置不同的任务:第一组学生要去观察某种鱼,并使用电子设备拍摄,记录下这种鱼的体形、体色、体表等特征,并探究这种鱼在水生态系统中的作用;第二组学生去观察蚯蚓,并使用电子设备拍摄,记录蚯蚓的体形、体色、体表等特征,以及蛛蛛的运动方式,探究蚯蚓在土壤生态系统中的作用;第三组学生要在校园里寻找某一种植物,并且观察这种植物,使用电子设备拍摄,记录这种植物的形态特征、生活环境,还要探究这种植物在生态系统中的作用。最后,教师要宣布:三个组制作的视频,都要在上实验课时向全班同学进行播放,全班同学还要在三组视频中评选出一个最佳作品。这样,就可以调动起学生的积极性,引导学生去主动探究水生动物、环节动物、植物。在上《认识生物的多样性》实验课时,教师使用多媒体播放学生们制作的视频,并让各个小组分别派出一名代表讲解视频。这样,不仅可以丰富实验教学内容,而且可以引导学生直观地认识生物的多样性。

五、开放性实践作业提升思维

作业是对课堂学习的有效延伸和补充。[3]但是,传统的生物作业方式往往使初中学生既没有进行学习生物的兴趣和热情,也达不成理想的教学效果。所以,给学生布置一些与生活相关的实践作业,这既可以丰富生物作业方式,充分激发学生的学科兴趣和热情,开放性实践作业是课后的延申与拓展,对于学生的发展也是极为重要的,它能够让学生再课堂上多学的知识进一步实际化、系统化。同时也是引导学生跳出教材的绝佳方式,让学生的目光不单聚焦于书本之中,让其学会结合实际发现新的问题、接受新的知识。例如在《人类对细菌和真菌的利用》一节后,利用综合实践课运用STEAM理念指导学生完成柠檬蜂蜜酸奶的研制,在成品制作完成后带领学生到当地的食品检验科研机构参观学习,在检验机构科研人员的指导下对学生自己制作的酸奶在蛋白质、维生素E含量等指标方面进行检测,并生成权威的检测报告,这既培养学生严谨的科学态度又激发了学生生物学科兴趣。在取得了酸奶制作的阶段性成果后,继续指导学生深入研究,发现普通酸奶对糖尿病人群影响较大,分析原因发现酸奶制作过程中为了口感加入了大量的白糖,糖尿病人吃后,血糖会产生比较大波动。这样学生就发现了新的问题,如何让酸奶对糖尿病患者人群吃了更健康。根据经验部分学生认为用代糖中的“木糖醇”比白糖健康,进行验证实验后发现使用“木糖醇”代替白糖效果不明显,所以就着手搜索文献资料,最后发现一种名为“赤藓糖醇”的代糖使用后对血糖影响不大。替代了白糖应用到酸奶制作中,制作出适用于糖尿病人食用后血糖不会升高的酸奶。

结语:

在课堂教学中,重视培养学生的深度思维能力,有助于促进学生和教师的共同进步。通过深度思考,学生不仅能够较好地理解知识,还能提高应用能力,并且能够在与其他学生交流时学会合作。

参考文献:

[1]张泰.生物教学中促进学生深度思维的初探[J].中学生物学,2016,32(07).75-76

[2]蔡振华.高阶思维,有“问”方有“智”——例析基于问题导向发展初中数学高阶思维的策略[J].数学教学通讯,2022(29).21-23

[3]丁美华.高中生物生活化教学策略的实施探索与研究[J].新课程·下旬,2016(11).25

广东省教育科研“十三五”规划专项课题“指向深度学习的生物学思维型课堂构建的研究”基金项目:(2020YQJK012)

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