任圓圓
(江蘇省宜興市第二高級中學 214200)
深度學習源于人工神經網絡研究術語,原指多層人工神經網絡及相關運行的方法.一層神經網絡作為輸入,在通過復雜的、大量的矩陣數(shù)字運算后得到下一層的輸出,而輸出結果又可以作出輸入,以此類推,層層遞進.在教學領域,深度學習與深度教學互為一體,指的是在開展教學活動時,以核心知識為基礎,多方向延伸發(fā)散,讓理論與實踐、課堂與生活、知識與技能融會貫通,有機融合.
在高中生物教學活動中,學生的生物學習有以下幾種類型:第一類,自由式學習.這部分學生的生物學習缺乏科學的規(guī)劃、正確的安排及嚴格的執(zhí)行.生物學習隨意性強,較為散漫.在生物課堂上,對于某個、某處、某節(jié)感興趣的地方,學生能夠做到認真聽講,反之,則注意力不能集中.在課后,或者因為玩游戲,或者因為題目難度大,作業(yè)不能獨立完成,學習習慣整體不好.因為學習自由散漫,這部分學生容易成為或已經成為生物學習的學困生.第二類,盲目式學習.這類學生學習刻苦,態(tài)度比較端正,但對生物學習過分依賴于教師,依賴于他人,缺乏學習的獨立性.在生物學習中,教師沒有講解到的地方、沒有反復強調的地方、沒有掰開揉碎多次梳理的地方,學生們就不知道如何處理.由于學習的依賴心理過重,使得生物學習大多停于表面而不能深入.第三類,探究式學習.這部分學生對生物學習興趣較高,積極性強,往往喜歡對生物實驗、現(xiàn)象、問題等動腦思考.課上課下,這部分學生喜歡動手實踐以驗證自己的猜想,或者通過嚴密的邏輯推理解決問題.整體來說,這部分學生能夠實現(xiàn)深度學習,但學生們身上也有一定的缺陷與不足,如不善于與其他同學交流、合作;不能及時鞏固和復習知識要點,生物學習的全面性、及時性未能得以保障.基于學生們生物學習的三種類型,亟需在生物教學中優(yōu)化教學方法,以引導學生們開展深度學習.
深度學習理念下的時間維度,實質映射出學生們在生物學習中的效率問題.教學實踐中發(fā)現(xiàn),有的學生學習態(tài)度端正,課堂上認真聽講,課后及時完成作業(yè),在生物學習中投入了大量的時間與精力,但是,學生的學習成績并不理想,尤其是學習的進步空間十分有限.為什么學習的付出與產出不成正比?觀察發(fā)現(xiàn),這類學生雖然學習認真,然而在學習上“形大于質”,雖然時間長看書、做題,可對自己的學習沒有整體的規(guī)劃和細致的安排.比如說,學生看了一個小時的書,卻只是反復閱讀了某一個章節(jié)的內容,而沒有有效關聯(lián)到本章節(jié)以外的其他知識點.此外,即便是對同一個章節(jié)的內容已經滾瓜爛熟,可對本章節(jié)知識的理解,特別是關鍵節(jié)點的組合、拼接、加工、轉換等方面嚴重不足,學習非常僵硬,缺乏知識遷移和綜合運用的能力.生物學習不應該死記硬背,如果不能舉一反三,觸類旁通,則即便記憶的再多,也只是表面功夫,意義不大,覆蓋面和深入度十分有限.因此,需要明白生物學習固然需要學生努力,但更需要明確方向,設立目標,并在學習上樹立時間觀念,以此提高學習的針對性、指向性.
如何幫助學生高效學習?在當前的教學中,教師需指導學生們養(yǎng)成“有計劃、定目標、設步驟”的學習習慣.比如說預習,根據(jù)學習體量,半個小時或者四十分鐘需要完成預習的全部工作,包括仔細閱讀教材,查找相關資料,標注難點問題,梳理知識主線等等.毋庸置疑,有的學生不會預習,將預習簡單等同于閱讀教材.閱讀一遍教材,預習就完成了,但是預習過后只能有一點印象,學習深度達不到要求,對課堂上的學習起不到太大的作用.又如,在課堂上,深度學習需要學會巧記重點,對比分析,及時提問,積極討論.關于記錄,不能事無巨細全盤記錄,那只會耽誤時間,錯過課堂上教師講解的關鍵節(jié)點.也不能一字不記,那不利于課后的知識梳理和鞏固.記錄時,自己已經了解的知識點不記,而陌生的知識點,則記關鍵詞、句即可.要學會對比分析,因為任何知識都不會單獨存在,其中必然有千絲萬縷的關聯(lián)性.比如說,人體所需的營養(yǎng)物質,分別是糖、脂肪、蛋白質.三大營養(yǎng)物質在人體生命活動中的功能各不相同,但可以相互轉換.在課后,半小時或一小時完成復習工作,包括梳理知識,查缺補漏,完成作業(yè)等等.學習時間需要與內容一一對應起來,拒絕心不在焉、漫不經心式的低效學習模式.
深度學習理念下的空間維度,旨在擴展學生的學習空間,擴大學生的學習視角.課堂僅僅是生物學習的一個窗口,而非全部;同理,課堂上學到的知識,僅僅是生物學習的一個部分,而不是全部.高中生物課程體系龐大,內容豐富,在有限的課堂教學時間內,教師無法將所有的知識要點一點不漏地全部呈現(xiàn)于課堂上,即便教師能夠做到,學生們在接收、認知和消化層面也無法做到“全部”學習.
如何擴展學習空間?其一,由課堂而至生活.生物學科源于生活,應用于生活,具有濃郁的生活屬性.生活中的生物知識、原理和現(xiàn)象比比皆是,如果學生是生活的觀察者和有心人,將從生活中獲益良多.比如說,農業(yè)生產秋收冬藏,農作物收割后,農戶不厭其煩的晾曬谷物,要確保谷物十分干燥,這是為什么?這是因為不干燥的谷物細胞中含有大量的水分,水分多,新陳代謝快,谷物就容易受潮霉變.又如,菠菜煮熟后,原本清澈的湯變成了綠色,這是因為物質發(fā)生了跨膜運輸.再如,新生兒需要定期打預防針,為什么需要打預防針?這與人體的免疫調節(jié)系統(tǒng)有關,新生兒體內沒有或僅有數(shù)量很少的抗體,預防針是為其注入少量病原微生物,刺激機體產生抗體等等.在當前的教學活動中,教師應積極引入生活元素,構建充滿生活氣息的生物課堂,與此同時,在班級中樹立典型,表揚那些善于觀察生活,善于結合生活來開展生物學習的學生,以此拓展學生們的學習空間.
其二,由理論至實驗.學而不思則罔,思而不學則殆.對于生物學習來說,在學、思的基礎上,還需要做實驗,開展實踐活動,化曲為直,化繁為簡,確保學生實現(xiàn)理論與實踐的雙向并舉.開展生物學科的深度學習,需一手教材文本,一手生物實驗,并確保理論與實驗之間相輔相成,一一對應.不可否認,當前的生物教學活動中,重理論而輕實驗的現(xiàn)象屢見不鮮,學生的實驗學習甚至流于表面,實驗未能發(fā)揮出難點攻克、知識總結及重點反饋的作用.為此,當前的教學中,應增大實驗課程的比重,確保理論課程與實驗教學雙向并舉.不得不說,不少學生的生物學習屬于淺層學習,在生物學習中關注起點、結果,忽略過程,且學習方法是以死記硬背為主的機械學習模式.短期來看,學生們在生物學習中,以題目對應答案,以方法對應結果,“毫無瑕疵”,考試時輕松取得好成績,效率不可謂不高.然而,這樣的學習不僅學習面窄,深度不夠,且隨著時間流逝,記憶功能退卻后,生物學習又回到了原點.因此,開展深度學習,在內容上應以模塊化知識為主體,而在教學方法上,則以引導啟發(fā)為主,確保學生的學習真正發(fā)生.
深度學習理念下的邏輯維度,指的是學生生物學習思維的規(guī)律、規(guī)則.學習中學習效率高、學習方法科學的學生,幾乎都擁有屬于自己的一套“學習邏輯”,以此為基礎,幫助學生快速分析問題,準確尋找突破口,一舉攻克難點問題.從生物學習角度來說,邏輯思維包括橫、縱、逆三個截面.
橫向思維,即發(fā)散性思維,通過一點而發(fā)散至一面.在教學中,這種思維方式主要體現(xiàn)于對知識的拓展延伸方面.隨著社會的快速發(fā)展,多學科交叉融合的現(xiàn)象愈加明顯,因此橫向思維應從生物延伸至其他學科領域.同一個主題知識,可從生物學科角度解讀,也可從其他學科的角度分析,由此及彼,由彼至此.社會更加歡迎復合型人才,因為復合型人才的知識結構更加完善,思維更加活躍,創(chuàng)新潛質更大.為此,生物學科的深度學習,在思考問題時,可以有意向其他學科靠攏;反之,在其他學科的學習中,也需要嘗試著站在生物學科視角加以解讀.
縱向思維方式,即針對某一問題或知識,抽絲剝繭,步步深入.學生們在生物學習時,對知識縱向挖掘、思考.復雜且陌生的信息是學生遇到的最大障礙.教學實踐中,有的學生在層層分析問題后受阻,進而止步不前,對于這種現(xiàn)象,在深度學習理念下,應重點培養(yǎng)學生們的轉化思維能力,即將未知信息、知識,轉化為已知,而這一思維能力的形成,對學生新、舊知識的整合有著較高的要求.事實上,生物知識并不獨立存在,每個章節(jié)的知識點,都存在串并聯(lián)的形式.因此,在思考問題時,靈活運用已學知識,做好新舊知識的銜接,解決問題的思路也就隨之而來.
逆向思想指的是在開展學習活動中,當找不到切入點時,可反其道而行之,執(zhí)果索因,正難則反,降低問題分析的難度.在逆向思考問題時,應重視培養(yǎng)學生的社會責任意識,尤其是生態(tài)責任感.簡而言之,學習從心理活動上升至社會層面,包括情感態(tài)度、道德品質、價值取向等方面的多向兼顧,讓學生們正確看待生物與生活、生態(tài)與社會之間的關系.
深度學習理念下的高中生物教學,應指導學生們樹立學習的時間觀念,摒棄“消極怠工”,積極融入生活元素,聯(lián)系生活,加強實驗教學.多角度培養(yǎng)學生們的思維能力,增強學生們生物學習的成績感,助力學生們的長遠發(fā)展.