深度學(xué)習(xí)在初中生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用策略

摘 要：傳統(tǒng)的初中生物學(xué)實驗教學(xué)存在表面化問題，不利于發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。深度學(xué)習(xí)具有遷移應(yīng)用、主動學(xué)習(xí)、深刻理解、自覺反思等特征，能夠助力學(xué)生積極參與生物實驗探究活動，掌握生物學(xué)知識，積累實驗經(jīng)驗，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。鑒于此，在初中生物學(xué)實驗教學(xué)中，教師可依據(jù)深度學(xué)習(xí)特征，結(jié)合實驗內(nèi)容，應(yīng)用多樣策略，如創(chuàng)設(shè)情境、問題驅(qū)動等，使學(xué)生深度學(xué)習(xí)實驗知識，學(xué)有所獲，增強生物學(xué)實驗學(xué)習(xí)效果。文章將以北師大版初中生物學(xué)教材七年級（上冊）第三單元第五章第四節(jié)“蒸騰作用”的教學(xué)為例，詳細介紹深度學(xué)習(xí)在初中生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：初中生物學(xué)；實驗教學(xué)；深度學(xué)習(xí)；教學(xué)策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）08-0065-03

引? 言

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求教師以核心素養(yǎng)為宗旨，注重教學(xué)實踐化。具體而言，在生物學(xué)教學(xué)中，教師要組織實驗活動，引導(dǎo)學(xué)生親身體驗，深刻理解生物學(xué)概念，增強知識應(yīng)用能力，學(xué)會用科學(xué)的觀點、知識、方法解決生活問題，由此變革學(xué)習(xí)方式，發(fā)展核心素養(yǎng)。由此可見，在初中生物學(xué)教學(xué)中，教師要高度重視實驗教學(xué)。在實驗教學(xué)中，教師要以學(xué)生為本，引導(dǎo)其主動學(xué)習(xí)，遷移應(yīng)用，積極思維，深刻理解，自覺反思，發(fā)展核心素養(yǎng)。這一點與深度學(xué)習(xí)相契合。深度學(xué)習(xí)是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的過程。在此過程中，學(xué)生會發(fā)揮自主性，運用批判性思維，遷移應(yīng)用所學(xué)知識解決相關(guān)問題，由此建構(gòu)良好認(rèn)知，把握新舊知識聯(lián)系，完善知識體系，繼而在實際生活中應(yīng)用所學(xué)，實現(xiàn)學(xué)以致用[1]。深度學(xué)習(xí)具有遷移應(yīng)用、主動學(xué)習(xí)、深刻理解、自覺反思等特性。鑒于此，在初中生物學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)立足深度學(xué)習(xí)與實驗教學(xué)、核心素養(yǎng)培養(yǎng)之間的關(guān)系，采用適宜策略，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。以“蒸騰作用”為例，教師可應(yīng)用如下策略引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

一、實驗情境，調(diào)動學(xué)生積極性

生物學(xué)學(xué)科與學(xué)生生活聯(lián)系密切。在體驗生活的過程中，學(xué)生建構(gòu)了一些生物學(xué)認(rèn)知，積累了經(jīng)驗。面對熟悉的生物學(xué)現(xiàn)象，學(xué)生不僅會產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，還可以遷移已有認(rèn)知，積極探究，拓展學(xué)習(xí)深度[2]。所以，在生物學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合實驗內(nèi)容與現(xiàn)實生活，創(chuàng)設(shè)實驗情境，調(diào)動學(xué)生積極性，助力其做好深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。

在“蒸騰作用”課堂上，教師可將種植區(qū)的兩盆植物擺放到課桌上，引導(dǎo)學(xué)生觀察。在學(xué)生觀察的過程中，教師可提出問題：“請大家觀察這兩盆植物，有怎樣的發(fā)現(xiàn)呢？”在問題的推動下，學(xué)生認(rèn)真觀察、思考。此時，大部分學(xué)生有所發(fā)現(xiàn)：一盆植物長勢旺盛，一盆植物略微萎蔫。立足于此，教師繼續(xù)引導(dǎo)：“昨天早上老師就發(fā)現(xiàn)這盆植物（長勢萎蔫的植物）長勢不好。于是，老師為這盆植物施肥。不成想，施肥量過多，導(dǎo)致這盆植物愈加萎蔫。大家有沒有補救方法呢？”在體驗種植活動時，不少學(xué)生積累了經(jīng)驗。于是，在教師的引導(dǎo)下，這些學(xué)生開動腦筋，回顧種植經(jīng)驗，得出補救方法——澆水補救。教師趁機追問：“為什么通過澆水可以補救植物呢？能不能從生物學(xué)的角度作答？”在教師的追問下，一些學(xué)生遷移生物學(xué)認(rèn)知，聯(lián)想到無機鹽的相關(guān)內(nèi)容，并作答。教師要及時贊賞學(xué)生的良好表現(xiàn)，并利用交互式電子白板展現(xiàn)植物體結(jié)構(gòu)的圖片，向?qū)W生提出系列問題，如“在為植物澆水的過程中，植物的哪一部分會吸收土壤中的水？”“進入植物體內(nèi)的水是否都被吸收了？”“沒有被吸收的水分去了哪里？”隨著教師提出一個個問題，學(xué)生的探究興趣愈加濃厚。在解決問題時，學(xué)生主動遷移生物學(xué)認(rèn)知，構(gòu)建“土壤中的水分→根毛→根內(nèi)導(dǎo)管→莖內(nèi)導(dǎo)管→葉內(nèi)導(dǎo)管”的知識網(wǎng)絡(luò)。與此同時，部分學(xué)生對“未被吸收的水分去了哪里”產(chǎn)生了興趣。教師可把握時機，引出本節(jié)課課題，和學(xué)生一起探究問題答案。

教師如此創(chuàng)設(shè)情境，不僅借助熟悉的生活現(xiàn)象調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還使學(xué)生自然而然地遷移生活和生物學(xué)認(rèn)知，解決了一部分問題，由此增強認(rèn)知。

二、實驗觀察，感知知識內(nèi)涵

知識內(nèi)涵是生物學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)內(nèi)容，是學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)[3]。在深度學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生要體驗適宜活動，感知知識內(nèi)涵。觀察是生物學(xué)實驗教學(xué)的重要活動。在觀察的過程中，學(xué)生會從宏觀角度建構(gòu)認(rèn)知，進行微觀探究，拓展學(xué)習(xí)深度。對此，在生物學(xué)實驗課堂上，教師可以展示生物學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察，初步感知知識內(nèi)涵，做好深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。

在“蒸騰作用”這節(jié)課上，教師在引出課題后，可以向?qū)W生展示另外兩盆植物。其中一盆植物有葉子，且頂部套著一個塑料袋，另一盆植物沒有葉子，同樣套著一個塑料袋。在展示之際，教師向?qū)W生提出觀察任務(wù)：“請大家觀察這兩盆植物，向他人介紹自己的發(fā)現(xiàn)?！贝巳蝿?wù)具有開放性，很容易調(diào)動學(xué)生的積極性。學(xué)生在積極情感的作用下，細心觀察，認(rèn)真對比，發(fā)現(xiàn)兩盆植物的差異之處，并毛遂自薦，介紹自己的發(fā)現(xiàn)。如有學(xué)生提道：“有葉子的植物所套的塑料袋中有很多小水珠。沒有葉子的植物所套的塑料袋中幾乎沒有小水珠。”教師對此進行肯定，并提出問題：“針對這一現(xiàn)象，

大家有什么想法或猜測呢？”此時，部分學(xué)生發(fā)散思維，大膽猜測，如“植物體內(nèi)未被吸收的水分會從葉子這一器官散發(fā)出去”。實際上，學(xué)生的如此猜測正是對蒸騰作用的認(rèn)知。立足學(xué)生的探究情況，教師可繼續(xù)提問：“倘若水以液態(tài)的形式散失到植物體外，此時，植物的葉子會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？”在了解問題后，學(xué)生再次觀察，并認(rèn)真思考。在此次觀察的過程中，大部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)“葉子上沒有水珠，但塑料袋上有水珠”。立足此發(fā)現(xiàn)，學(xué)生主動推測，提出猜想。如有學(xué)生猜想：“植物體內(nèi)未被吸收的水分是以水蒸氣的形式通過葉子散發(fā)到空氣中的?！睂W(xué)生的如此猜測證明其增強了對蒸騰作用的認(rèn)知。教師要把握時機，以學(xué)生的猜測為基礎(chǔ)，

做出回應(yīng)，尤其引出蒸騰作用及其概念，使學(xué)生增強認(rèn)知。

如此做法使學(xué)生經(jīng)歷了主動建構(gòu)生物學(xué)概念的過程。在此過程中，學(xué)生受到教師的引導(dǎo)，發(fā)揮自主性，認(rèn)真觀察，踴躍思考，積極歸納，一步步地感知、理解生物學(xué)概念，做好深入探究準(zhǔn)備。同時，學(xué)生也因此鍛煉了實驗觀察能力、思維能力、歸納總結(jié)能力，提高了學(xué)習(xí)水平。

三、操作實驗，進行深入探究

操作實驗的過程是學(xué)生復(fù)制科學(xué)家探究和解決問題的過程[4]。在此過程中，學(xué)生會獲取實驗現(xiàn)象，并與之互動，深入探究，建構(gòu)深刻認(rèn)知。此外，初中生的實驗操作興趣濃厚。學(xué)生在操作生物學(xué)實驗的過程中會主動遷移實驗經(jīng)驗，實現(xiàn)“做中學(xué)”。所以，在生物學(xué)實驗課堂上，教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生的課堂探究情況，組織實驗操作活動，引導(dǎo)學(xué)生深入探究，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)。

在“蒸騰作用”課堂上，植物葉片的氣孔是學(xué)生要掌握的內(nèi)容?；诖?，教師可先向?qū)W生提出問題：“在之前的探究過程中，我們了解了植物的葉片上有氣孔。那么，植物葉片上的氣孔是什么樣的？有什么樣的作用？”在提出問題后，教師給學(xué)生一分鐘的思考時間。在學(xué)生自主思考后，教師可以利用交互式電子白板播放微課。該微課動態(tài)展現(xiàn)了使用顯微鏡的方法、制作臨時裝片的要領(lǐng)。在學(xué)生觀看微課時，教師可提出如此任務(wù)：“請大家細心觀看微課，梳理顯微鏡的使用方法、制作臨時裝片的方法?！笔苋蝿?wù)的驅(qū)動，學(xué)生邊觀看邊思考，主動梳理方法和要領(lǐng)。在微課播放結(jié)束后，教師隨機選擇學(xué)生代表，鼓勵其描述梳理成果。在學(xué)生代表描述的過程中，教師和其他學(xué)生要認(rèn)真傾聽，發(fā)現(xiàn)、提出問題，完善成果。在此過程中，大部分學(xué)生掌握了相關(guān)方法，渴望動手操作。教師可趁機為各組發(fā)放實驗材料，如顯微鏡、鑷子、菠菜葉、刀片等。與此同時，教師提出實驗任務(wù)：“請和小組成員通力合作，使用所發(fā)放的實驗材料制作臨時裝片，并用顯微鏡觀察臨時裝片，觀察葉片表面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，試著推斷水蒸氣進出的氣孔?！?/p>

在實驗任務(wù)的推動下，學(xué)生躍躍欲試。于是，教師給學(xué)生提供充足的實驗時間。在充足時間的保障下，學(xué)生遷移課堂認(rèn)知，使用適宜的方法和要領(lǐng)，精心制作臨時裝片。之后，小組成員輪流操作顯微鏡，觀察裝片，發(fā)現(xiàn)葉片表皮的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。立足此發(fā)現(xiàn)，大部分小組成員踴躍交流。在交流的過程中，他們從細胞的形狀、排列分布情況、排列的緊密程度等入手，推斷水蒸氣進出的孔洞。在推斷的過程中，不同成員給出不同的看法，催生出思維火花，繼續(xù)觀察、探究，由淺入深地認(rèn)知植物葉片上的氣孔。

在學(xué)生合作操作實驗時，教師可走近每個小組錄制視頻。在規(guī)定的實驗時間結(jié)束后，教師可選擇優(yōu)秀小組的實驗視頻，借助交互式電子白板向?qū)W生展示。在觀看視頻的過程中，學(xué)生再次經(jīng)歷實驗過程，主動聯(lián)系本組實驗情況，完善認(rèn)知。之后，教師鼓勵被選中小組派出代表，介紹實驗過程、實驗現(xiàn)象和實驗發(fā)現(xiàn)。在小組代表介紹的過程中，其他小組認(rèn)真觀看、傾聽，發(fā)現(xiàn)問題，及時發(fā)問，進行集體探究。通過進行集體探究，大部分學(xué)生完善了認(rèn)知。教師在集體探究后，總結(jié)實驗內(nèi)容。

實踐證明，學(xué)生通過操作實驗，經(jīng)歷了科學(xué)家的探究過程，“直觀”建構(gòu)了生物學(xué)認(rèn)知，扎實掌握所學(xué)內(nèi)容，同時，順其自然地發(fā)展了科學(xué)探究能力和思維能力。

四、實驗反思，增強學(xué)習(xí)效果

（一）實驗回顧

回顧實驗是學(xué)生進行實驗反思的具體方式。在回顧實驗的過程中，學(xué)生會遷移課堂認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)問題，主動解決，增強認(rèn)知。所以，在生物學(xué)實驗課堂上，教師應(yīng)立足學(xué)生實驗探究情況，利用適宜的方式，組織實驗回顧活動，使學(xué)生進行實驗反思。

在學(xué)生動手操作實驗的過程中，教師進行錄像。在實驗操作活動結(jié)束后，教師可利用交互式電子白板展現(xiàn)錄像內(nèi)容。在觀看錄像的過程中，學(xué)生遷移已有認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)問題。如有學(xué)生發(fā)現(xiàn)“細胞重疊不清楚”并對此自發(fā)提出問題：“這種情況是什么原因?qū)е碌?？”在問題提出后，其他學(xué)生回顧本組實驗情況，同時遷移已有認(rèn)知，聯(lián)想問題成因，如“撕取的菠菜葉表皮較厚，有‘厚厚的葉肉?！?/p>

實踐證明，學(xué)生通過如此回顧實驗，主動遷移了課堂認(rèn)知，解決了實驗問題，豐富了實驗經(jīng)驗，增強了實驗認(rèn)知，提高了課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（二）課堂練習(xí)

在課堂練習(xí)中，學(xué)生會遷移課堂認(rèn)知，解決相關(guān)問題，由此進行自主反思，了解自身的實驗學(xué)習(xí)情況，繼而查漏補缺，增強實驗學(xué)習(xí)效果。因此，在生物學(xué)實驗課堂上，教師可依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，組織課堂練習(xí)活動。

在學(xué)生了解蒸騰作用后，教師可向?qū)W生呈現(xiàn)如此練習(xí)題：“一株玉米在整個生長過程中，總共需要消耗超過200kg的水。請問玉米體內(nèi)的水分有哪些去路？在蒸騰作用下散失的水分對環(huán)境有怎樣的影響？”在呈現(xiàn)練習(xí)題后，教師要給學(xué)生兩分鐘的思考時間。在思考的過程中，學(xué)生主動回顧實驗過程，聯(lián)想相關(guān)知識點，梳理問題答案。在規(guī)定的時間結(jié)束后，學(xué)生毛遂自薦，給出問題答案。如有學(xué)生提道：“玉米體內(nèi)的水分大都用于蒸騰作用。在蒸騰作用下玉米散失的水分使周圍濕度增大，溫度降低?！逼渌麑W(xué)生在傾聽的過程中，自主查漏補缺，完善認(rèn)知。

由此可見，有效的課堂練習(xí)可以使學(xué)生在遷移應(yīng)用所學(xué)知識的同時，彌補學(xué)習(xí)不足，增強認(rèn)知，同時鍛煉問題解決能力，豐富生活經(jīng)驗。

結(jié)? 語

綜上所述，應(yīng)用深度學(xué)習(xí)于初中生物學(xué)實驗教學(xué)中，可以使學(xué)生發(fā)揮自主性，經(jīng)歷系列活動，順其自然地實現(xiàn)主動學(xué)習(xí)，遷移應(yīng)用，深刻理解，自覺反思，扎實掌握所學(xué)內(nèi)容，發(fā)展多樣能力，提高生物學(xué)實驗學(xué)習(xí)質(zhì)量。因此，在初中生物學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以以深度學(xué)習(xí)的特征為依據(jù)，以實驗教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，采用適宜的策略，引導(dǎo)學(xué)生體驗多樣活動，使學(xué)生通過與實驗“互動”，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，扎實掌握所學(xué)，發(fā)展核心素養(yǎng)，提高生物學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。

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作者簡介：王明燏（1985.10-），女，貴州遵義人，

任教于貴州省遵義市第五十三中學(xué)，一級教師，本科學(xué)歷。