深度学习导向下高中生物学概念教学分析

杨英

重庆市第三十七中学校 400080

摘要: 随着教育改革的推进,深度学习成为提升教学质量的重要方向。本文针对高中生物学概念教学,探讨深度学习导向下的具体实施策略。通过创设真实情境、设计问题链、开展合作探究学习、运用信息技术以及完善教学评价体系等方法,激发学生学习动机,促进思维发展,深化概念理解
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:随着教育改革的推进,深度学习成为提升教学质量的重要方向。本文针对高中生物学概念教学,探讨深度学习导向下的具体实施策略。通过创设真实情境、设计问题链、开展合作探究学习、运用信息技术以及完善教学评价体系等方法,激发学生学习动机,促进思维发展,深化概念理解。结合实际教学案例,分析这些策略在提升学生生物学概念掌握程度和深度学习能力方面的效果,为高中生物学教学实践提供可操作性的参考。

关键词:深度学习;高中生物学;概念教学;教学策略

高中生物学包含众多抽象且相互关联的概念,如 “基因的表达”“生态系统的稳定性” 等,这些概念是学生构建生物学知识体系的基石。然而,传统的概念教学往往侧重于知识的灌输,学生多以机械记忆的方式学习,难以实现深度学习。

一、创设真实情境,激发深度学习动机

(一)联系生活实际创设情境

生活是知识的源泉,将生物学概念与学生熟悉的生活场景相结合,能够有效激发学生的学习兴趣和探究欲望。在讲解 “血糖平衡调节” 这一概念时,教师可以引入生活中常见的现象:为什么人在饥饿时会感到头晕乏力,进食后症状又会缓解?糖尿病患者为何需要严格控制饮食和注射胰岛素?这些贴近生活的问题,能够迅速吸引学生的注意力,让他们意识到生物学知识与日常生活息息相关。教师还可以组织学生开展小调查,统计身边家人、朋友的血糖情况,分析饮食、运动等因素对血糖的影响。在 “光合作用” 概念教学中,让学生观察家庭绿植的生长过程,思考为什么植物需要光照才能生长良好。通过这些与生活紧密相连的情境创设,学生不再将生物学概念视为抽象的理论,而是能够在实际生活中找到对应,从而主动投入到概念的学习和探究中,为深度学习奠定基础。

(二)利用科学史与前沿研究创设情境

科学史记录了生物学发展的历程,其中蕴含着科学家们的探索精神和思维方法。在 “基因的本质” 概念教学中,教师可以讲述肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验等经典科学史案例,重现科学家们如何通过严谨的实验设计,逐步揭示基因是 DNA 而非蛋白质的过程。学生在了解科学史的过程中,不仅能够理解科学知识的形成过程,还能学习科学家们的批判性思维和创新精神。

二、设计问题链,促进深度学习思维发展

(一)问题链的设计原则

问题链的设计需要遵循一定的原则,以确保其能够有效引导学生的深度学习。问题链要具有层次性,从简单到复杂、从具体到抽象,逐步引导学生深入思考。在 “细胞呼吸” 概念教学中,首先可以提出 “细胞呼吸的原料和产物是什么?” 这样较为基础的问题,帮助学生了解细胞呼吸的基本物质变化;接着提问 “细胞呼吸的过程是如何进行的?不同阶段发生在细胞的哪些部位?” 引导学生深入理解细胞呼吸的过程;最后提出 “细胞呼吸在生物生命活动中有什么重要意义?与光合作用有什么联系?” 促使学生进行知识的整合与迁移。问题链要具有启发性,能够激发学生的好奇心和求知欲。设计的问题不应是简单的事实性问题,而应引导学生进行分析、推理和判断。例如,在 “生态系统的能量流动” 教学中,提出 “为什么生态系统中能量流动是单向的,而不是循环的?” 这样的问题,能够引发学生深入思考能量流动的本质和规律。

(二)不同类型问题链在概念教学中的应用

在概念引入阶段,可以使用引导性问题链。在 “基因突变” 概念教学开始时,教师提问 “同一窝小猫的毛色为什么会有差异?”“为什么近亲结婚会增加遗传病的发病率?” 通过这些问题引发学生的认知冲突,从而引入基因突变的概念。

在概念理解阶段,适合采用探究性问题链。以 “减数分裂” 概念为例,教师可以提出 “减数分裂过程中染色体的行为变化与有丝分裂有什么不同?”“同源染色体在减数分裂过程中有什么特殊的行为?这些行为对遗传有什么意义?” 等问题,引导学生通过分析、比较,深入理解减数分裂的概念和意义。在概念应用阶段,可运用拓展性问题链。在学习 “遗传规律” 后,教师提出 “在农业生产中,如何利用遗传规律培育出高产、抗病的作物品种?”“如果已知某遗传病的遗传方式,如何为患者家庭提供遗传咨询?” 等问题,让学生将所学概念应用到实际问题中,实现知识的迁移和创新。

三、开展合作探究学习,深化概念理解

(一)合作探究活动的组织形式

合作探究学习可以采用多种组织形式。小组合作是常见的形式之一,教师可以根据学生的学习能力、性格特点等因素,将学生分成 4 - 6 人一组。在 “探究植物细胞的吸水和失水” 实验中,小组成员可以分工合作,有的负责准备实验材料,有的进行实验操作,有的记录实验现象,最后共同分析实验结果,得出结论。除了小组合作,还可以开展小组间的竞争与合作。在 “生态系统的组成” 概念学习中,不同小组分别研究不同类型的生态系统(如森林生态系统、草原生态系统、湿地生态系统等),然后进行小组间的交流与分享,共同完善对生态系统组成的理解。这种形式既能激发学生的竞争意识,又能培养他们的团队合作精神。

(二)探究任务的设计与实施

探究任务的设计要具有明确的目标和可操作性。在 “探究影响酶活性的因素” 实验中,教师可以设定探究温度、pH 对淀粉酶活性的影响这一任务,明确实验的步骤和要求,让学生能够清晰地知道自己要做什么。同时,任务要具有一定的挑战性,能够激发学生的探究热情。例如,在探究温度对酶活性影响的实验中,教师可以不直接给出具体的温度范围,而是让学生自己设计合理的温度梯度进行实验探究。在探究任务实施过程中,教师要发挥引导作用,及时解答学生的疑问,帮助学生克服困难。当学生在实验中遇到问题,如实验结果不理想时,教师可以引导学生分析可能的原因,是实验操作不规范,还是实验设计存在缺陷,从而培养学生的科学探究能力和解决问题的能力。通过合作探究学习,学生在相互交流和讨论中,能够更深入地理解生物学概念,同时提升自己的团队协作和沟通能力。

四、运用信息技术,助力深度学习

(一)虚拟实验与模拟软件的应用

生物学中的一些实验由于实验材料、时间、空间等限制,难以在课堂上实际开展。虚拟实验和模拟软件能够很好地解决这一问题。在 “DNA 分子的结构” 教学中,学生可以通过虚拟实验软件,亲自操作构建 DNA 双螺旋结构模型,直观地感受 DNA 分子中碱基互补配对原则、脱氧核苷酸的连接方式等概念。这种动手操作的学习方式,比单纯的理论讲解更能让学生深入理解概念。对于一些微观、动态的生物学过程,如 “细胞有丝分裂过程”,模拟软件可以将细胞分裂过程中的染色体行为变化以动画的形式呈现出来,让学生清晰地观察到各个时期的特点。学生还可以通过软件控制动画的播放速度、暂停、回放等,反复观察学习,加深对概念的理解和记忆。

(二)在线学习平台的辅助作用

在线学习平台为学生的自主学习提供了丰富的资源和便利的条件。在学习 “生物多样性” 这一概念时,学生可以通过在线学习平台查阅相关的视频、图片、文献资料等,了解生物多样性的现状、面临的威胁以及保护措施。教师也可以在平台上发布预习任务、课后作业、拓展阅读材料等,引导学生进行深度学习。在线学习平台还具有互动交流功能,学生可以在平台上提出自己在学习过程中遇到的问题,与同学、教师进行讨论交流。例如,在学习 “基因工程” 概念后,学生对于基因工程在实际应用中的伦理问题存在疑惑,就可以在平台上发起讨论,大家各抒己见,在交流中深化对概念的理解,同时培养批判性思维和创新能力。

结论

深度学习导向下的高中生物学概念教学,通过创设真实情境、设计问题链、开展合作探究学习、运用信息技术以及完善教学评价体系等策略,能够有效激发学生的学习动机,促进学生的深度学习思维发展,深化学生对生物学概念的理解和应用,教师也应不断反思教学过程,总结经验教训,进一步优化教学策略,推动高中生物学教学质量的持续提升。

参考文献:

[1]张斌. 深度学习导向下高中生物学概念教学探讨 [J]. 甘肃教育研究, 2025, (04): 22-25.

[2]翁书财. 深度学习视域下高中生物学重要概念教学分析——以“基因频率”为例 [J]. 中学生物教学, 2023, (27): 13-15.

[3]查倩. 深度学习导向下高中生物学概念构建策略的教学实践研究[D]. 牡丹江师范学院, 2023. DOI:10.27757/d.cnki.gmdjs.2023.000316.



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