基于深度学习的教学设计 培养学生高阶思维

                             生物组 戴玲

【摘要】以深度学习为理论支撑，进行基于学生自主学习，培养学生核心素养的教学设计探讨。发展学生的高阶思维是学生核心素养养成的重要表现，它要求在较高认知水平层次上进行心智活动和认知活动。

【关键词】深度学习  高阶思维  教学设计

高阶思维，是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。高阶思维是高阶能力的核心，主要指创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。高阶思维能力集中体现了新课程标准下培养学生核心素养的新要求，是适应知识时代发展的关键能力，也是深度学习的关键因素^[1]。

一堂高质量的课起始于深思熟虑的教学设计。基于深度学习的教学设计，或根据学生的认知能力，从不同角度设计并列或递进的多个学习活动，或通过一体化的任务设计，关注学生思维能力水平的进阶活动等，都可以提高教师教学品质，影响学生的学习过程和学习方式，更会直接影响学生高阶思维的发展。

一、情景化的教学设计策略

     用真实情境呈现问题，营造问题解决的环境，有利于帮助学生在解决问题的过程中活化知识，更容易激发学生思维。其本质依然是以学生活动为高阶思维培养的载体，依托情境主线，衍生出具有逻辑性的问题串，关注课堂问题的张力，便于学生更好地感知、理解知识点的相互关系和意义，引导学生形成知识网络。

    《人体的激素调节》是苏教版七年级下册第十二章第一节的内容。“激素调节”一课与人体健康密切相关，而能举例说出几类主要激素的功能和分泌失调症是本节课的教学重点。在重难点教学时，教师请学生当“医生”，向学生展示了6位患者的照片，分别是侏儒症患者、巨人症患者、呆小症患者、大脖子病患者、甲亢患者和糖尿病患者。设计问题“照片中的这六个人分别患有什么疾病，这些疾病分别与哪些激素有关呢？该如何预防和治疗呢？”吸引眼球的患者照片激起了学生的好奇心，让学生一下进入“诊断病情”的场景中，积极回答问题。

学生通过自主学习课本基本能完成病情诊断，建立“当体内激素分泌异常时，人体的稳态就会失衡”的概念。认识生长激素、甲状腺激素、胰岛素及其功能。教师继续引导学生思考“呆小症和侏儒症有什么不同之处？甲状腺激素和生长激素功能有何不同？”，需要学生将刚形成的概念进行对比分析，关注到甲状腺激素和生长激素看似类似却不相同的功能。高水平思维过程，训练学生灵活的运用所学的知识和能力，来解决实际问题。通过正确问题的设置和递进的教学活动安排可以帮助学生进行良好的思维活动和思维训练。

二、整体化的教学设计策略

布鲁纳指出：若先前的学习能使日后学习变得更容易，那么就需要提供一个一般的学习图景，尽可能清晰的呈现出先前与日后所学事物之间的关系，通过循环往复的学习达到较高水平。整体化的教学设计，将学生头脑中原有的零散的碎片化的知识围绕核心概念进行整合，促进对概念关联内容和层次的认识，促进知识结构化，从而达到高层次的思维训练。

如苏教版初中生物第四单元第九章“人的食物来自环境”安排了“人体需要的主要营养物质”“人体的消化和吸收”“膳食指南与食品安全”等内容。教师可首先从学生每日生活中饮食问题开始引入本章教学，引导学生根据自己喜好设计三餐食谱、指导鉴定食物主要成分；进而使学生理解食物中的营养成分能够建造人体，并提供生命活动的能量；组织学生讨论如何科学、合理的膳食；最后引导学生探究食物消化和吸收过程。而不是按部就班一一讲解消化系统的每一部分的结构与功能，五大消化腺消化酶种类和功能，六大营养物质在各段消化道中如何变化的。将单元内容宏观把握、整体设计，增强知识的逻辑性与前后联系，有助于学生进行深度学习，有助于在教学活动中帮助学生构建知识、迁移运用、批判理解，从而进行深度化思维活动。

三、任务群的教学设计策略

任务群教学强调将知识放在真实的情境中，关注问题实际存在状态；强调将某些有关联性的内容，通过一体化任务进行设计，关注科学思维能力水平的进阶。进行任务群的教学设计更容易实现通过围绕某一主题，学生借助各种探究手段和活动以及与主题相关的各种资源，使学生认知发生迁移，提高解决问题的能力等高级思维能力以及主动探究的精神^[2]。

以“生物与环境”这一主题为例，分析《义务教育生物学课程标准》其中涉及到5个重要概念：1.生物与环境相互依赖、相互影响；2.一个生态系统包括一定区域内的所有植物、动物、微生物以及非生物环境；3.依据生物在生态系统中的不同作用，一般可分为生产者、消费者和分解者；4.生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，然后通过食物链传给消费者、分解者，在这个过程中进行着物质循环和能量流动；5.生物圈是最大的生态系统。尝试设计思维逐级递进的三个任务，旨在推进高阶思维的有效实现。

任务一：自主学习生态系统、能量流动、物质循环、生物圈的概念。能构建事物的具体特征与抽象术语之间的映射关系。理解生态系统概念的内涵与外延。

任务二： 尝试解释生产者、消费者、分解者三者之间的关系？通过描述生态系统中的食物链和食物网，理解生物富集的过程及其影响。能建构抽象术语和事物数个可观测的具体特征间的关系。理解生态系统中错综复杂的食物关系。

任务三：总结能量流动规律，说出生态系统中碳循环的过程。能从系统层面上协调多要素结构中各变量的自变与共变关系。理解生态系统是一个统一整体，建构“生物与环境”大概念^[3]。

在任务群教学中，通过任务学习可以让知识回到现实并运用于实践；通过任务群一体化设计逐级提升学生的思维能力，为学生搭建思维晋级的台阶，实现知识的螺旋型上升，落实思维不断的深度进阶。

新课标中目标点之一就是培养学生的科学思维能力；出发点就是要注意紧扣学生的能力发展区，要关注学生现阶段的思维发展水平及科学观念形成情况；着力点就是重要的途径和方法。这就需要教师善于依托新课程、新理念，运用不同的教学策略，挖掘和组织教学素材，既考虑思维方法的全面发展、思维能力的进阶，也考虑思维观念的形成并重视思维能力的综合，从而让学生思维得到全面而充分的发展，提升学生思维的广度、深度和敏锐度。

主要参考文献

邰玉韦.聚焦高阶思维发展的初中生物学教学问题设计.生物学教学，2020（3）： 21-22.

杨军.基于单元教学法培养学生的科学思维能力.生物学教学，2020（6）：23-24.

杨玲.基于大概念的初中“生物与环境”学习进阶设计.生物学教学，2020（7）：6-17.