基于深度學習的生物學教學設計

左小琴 劉松

摘要 嘗試構建了基于深度學習的一般生物教學流程，探索和嘗試將深度學習理念運用于初中生物課堂。并以“認識生物的多樣性”一節內容為例展開論述，通過創設真實的問題情境，關注新舊知識之間的聯系，進行生物學基本概念的學習，促進學生對科學本質的理解。

關鍵詞 深度學習 生態 生物多樣性

中圖分類號G633. 91

文獻標志碼B

深度學習作為一種特定的學習概念，最初由美國學者馬頓和薩爾喬提出，他們認為與淺層學習相比，深度學習是以對復雜概念或知識的理解與運用為主要認知活動的持續性學習過程，是一種有效的學習方式和學習理念。在生物學的教學設計中，融合深度學習的理念是一線教師值得研究的問題。

1 深度學習的內涵與原理

學習者在對重要概念知識深入理解的基礎上，能夠將知識遷移到新的情境中加以運用，這種學習過程本質上就是深度學習。在這一過程中，學習者不斷形成能夠適應終身發展和社會發展的必備品格和關鍵能力，提升自身的學科核心素養。

2 深度學習的教學過程設計

依據對深度學習的內涵及其原理的理解，為了進一步在教學中落實深度學習的理念，筆者設計了深度學習的一般教學環節過程，如圖1所示。

3 教學目標

①通過學習生物多樣性三個層面的含義，逐步形成生物之間、生物與環境之間相互協調、相互制約的關系。通過認識我國生物豐富的生物，以及珍稀的動植物資源，說出我國生物多樣性的豐富性和獨特性。在撰寫“打卡攻略”活動中，通過理清三個層次間的關系，說明保護生物多樣性的重要意義。

②從關注我國長江的生物多樣性，認同保護生物多樣性的重要性，形成愛護環境、保護生物的意識。從關注身邊的生物多樣性到關注我國的生物多樣性，增強民族自豪感。

4 教學過程

4.1“市民短信”導入新課

教師以一則重慶市民國慶假期收到的“市民錯峰出行，為游客提供游覽方便”的短信，引出重慶已成為旅游者都想來的打卡圣地，從而開啟課堂的認識生物多樣性的打卡之旅。

設計意圖：教師通過接地氣的短信導入新課，讓學生認同重慶已成為網紅旅游城市。這種新奇的方式極大地調動了學生熱情，并引出主題。

4.2 情境任務

4.2.1 調查校園生物認識種類多樣性

課前，教師在校園采集常見的植物標本和動物標本。課堂上，開展認識校園生物的活動：學生說出標本名稱，判斷所屬類群（生匯報認識結果）。

設計意圖：學生通過認識生熟悉的校園生物，并對生物進行分類，認同校園的生物種類豐富的同時，順利地過渡到我國生物種類情況的學習。

4.2.2 我國生物種類分析

教師提供資料《中國生物多樣性國情報告》，引導學生討論：①除表中列出的類群外，還有哪些類群？②從表中分析，我國哪一類生物的物種數在世界所占百分比相對較少？哪一類所占比例最高？③根據表格數據，會得出哪些結論？

學生帶著以上3個問題，分析《中國生物多樣性國情研究報告》，總結出我國生物多樣性的特點;同時利用本地實例，探討生物種類多樣性的意義。

教師聯系學生生活，創設情境：重慶某鎮，為了脫貧致富，砍樹、種植中草藥黃精來。增加農民收入、改善生活。請你用剛學過的知識，分析這樣做的利與弊。

學生分析、討論后，得出：該生態系統物種單一，容易引起病蟲害。生物種類越豐富，生態系統越穩定，有利于可持續發展。

教師追問：重慶市樹黃葛樹與市花山茶花兩者在外形特征上有什么差別？形成這些差別的根本原因是什么？從而順利過渡到基因多樣性知識。

4.3 理解本質

4.3.1 認識基因多樣性

教師播放提前在西南大學采訪生命科學院教授關于基因知識的答疑視頻。然后，引導學生根據視頻中的基因多樣性理論知識，分析黃葛樹和山茶花差異的根本原因，總結出黃葛樹與山茶花兩個不同物種之間的不同是基因的不同。教師再引導學生比較山茶花之間的差異，得出這些差異主要也是基因的不同造成的。

設計意圖：高等學府的專業教授講解一些比較高深難懂的問題，既解決了知識難點，又增強了課堂的豐富性，也增加了學生對本地大學的了解。

4.3.2 學習基因多樣性的意義

教師展示幾個品種的大豆，讓學生觀察實物，順勢引出：如果大豆在栽培過程中染病減產，可利用基因多樣性來解決難題。同時，提供關于美國大豆出現萎黃病后美國科學家的處理方式以及袁隆平所培育的雜交水稻的資料。

設計意圖：教師利用兩個事例，既使學生認識了基因多樣性的意義，又增強了學生對我國基因多樣性豐富的自豪感。

教師播放兒歌《黃葛樹 山茶花》片段，提出過渡問題：生物的生活離不開環境，這些生物分布在什么樣的生態環境呢？帶著問題我們繼續去打卡吧，下一站是哪里呢？

4.4 完成進階——欣賞重慶美景認識生態系統多樣性

教師以《大美重慶》視頻為突破口，要求學生在欣賞重慶美景時，寫下視頻中的生態系統。學生展示所發現的生態系統類型，教師適時補充視頻中沒有發現的生態系統類型。

教師補充完整生態系統后，提出問題：長江是什么生態系統？長江里有哪些珍稀動物嗎？你知道它們的數量嗎？

教師引導學生小結：生態環境會影響生物的種類多樣性。

設計意圖：教師引導學生了解長江河流生態系統里的珍稀物種數量減少的原因，讓學生理解生物與環境的密切關系，同時為課堂結尾處的情感升華做鋪墊。

4.5 知識建構——撰寫打卡攻略，梳理關系

學生完善“認識生物多樣性攻略”卡（圖2）。

設計意圖：生物多樣性的三個層次緊密聯系，教師運用有趣、生動的形式，幫助學生理清三者之間的關系，從而讓學生意識到保護環境、維持生態系統多樣性是保護生物多樣性的根本措施。

4.6 情感升華

教師由保護生態系統的多樣性，過渡到養育重慶兒女的長江生態保護現狀：長江，養育了我們重慶兒女。目前長江的生物多樣性受到威脅，結合生活實際，我們能為保護長江的生物多樣性做些什么呢？學生發表自己的意見和做法后，教師以視頻《長江之戀》為結束，呼吁學生關注生態并參與保護生態環境，為第二節保護生物多樣性內容做情感鋪墊。

5 教學反思

要想很好地在課堂上落實深度學習，教師不僅需要在教學理念、教學行為上都有所改變，更要關注學生的已有知識。教師要合理地挖掘和利用本地教學資源，設計合理的符合學生認知規律的課堂活動，讓學生在活動中學會生物學科中的核心知識和科學思維，給學生提供更多的思考時空和解決問題的機會，進而促進學生學科核心素養的發展。

參考文獻：

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