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标题 以“意义关联”促深度学习
范文

    吴久宏

    摘要:通过教学处理,将学习材料与学生的已有经验、认知基础进行有意义的关联,可让学生积极主动地进入“学习场”,促进深度学习。教学《细胞的衰老和凋亡》一课时,尝试引领学生建立学习材料与学情、活动体验、学习内驱的意义关联。

    关键词:意义关联;深度学习;学情;活动体验;学习内驱

    《普通高中生物学课程标准(2017年版)》在“课程性质”中强调:“生物学课程要求学生主动地参与学习,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,养成科学思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习及创新实践能力。”如何让学习真正发生?如何让学生亲历知识的形成过程?教师的教如何更好地促进学生的学?笔者认为,教师通过教学处理,将学习材料与学生的已有经验、认知基础进行有意义的关联(即“意义关联”),可让学生积极主动地进入“学习场”,促进深度学习。教学人教版高中生物必修1《细胞的衰老和凋亡》一课时,笔者便尝试建立学习材料与学情、活动体验、学习内驱的意义关联。一、建立学习材料与学情的意义关联

    美国教育心理学家奥苏伯尔说過:“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么,我将一言以蔽之曰:影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么。要探明这一点,并应据此进行教学。”学生进入课堂时并非一块白板,而带着日常经验和在其他情境中获得的先前知识等。有意义的学习就是将新知识与已有知识、经验建立明确的联系,并将新知识整合进原有知识结构的过程。这就启发我们:研究和把控学情是教师开展教学活动的前提和首要任务。

    教师可重点从以下几个方面立体地剖析学情:(1)分析“已知”,即学生已经有哪些与学习材料相关的知识储备、生活经验或相关习得、能力基础;(2)预测“未知”,即学习材料对于学生来说存在哪些挑战,存在哪些认知与能力的障碍;(3)研究学生的认知风格,尊重他们在知觉、记忆和思维模式上的差异,剖析他们在学习过程中处理信息的模式和完成学习任务时所使用的策略。

    具体到《细胞的衰老和凋亡》一课,我们可这样分析学情:

    (1)知识储备分析:具备细胞的结构和功能、物质运输、能量代谢等基础知识;对细胞的增殖分化有一定的认识。

    (2)生活经验分析:对宏观的人体衰老等现象有一定的感知,但是对微观的细胞衰老比较陌生。

    (3)“未知”分析:个体衰老与细胞衰老有什么关系?细胞衰老有哪些表现?细胞衰老的原因是什么?凋亡与坏死是什么关系?

    (4)认知特点和学习习惯分析:自主学习能力有所提高,学习策略和技巧更加完善;对实际应用问题兴趣浓厚;偏爱体验式、讨论式学习。

    在充分把控学情的基础上,设计教学主线,建立意义关联:课前,利用网络,收集关于人体衰老、细胞衰老、细胞凋亡的教学资源,包括文字素材、图片素材和视频素材等,帮助学生增加感性认识,克服对微观结构认识的困难;设计组织观察、讨论等探究性学习活动,帮助学生领悟科学研究的方法;创建多个讨论议题,如个体衰老与细胞衰老的关系、细胞衰老的原因、细胞凋亡和细胞坏死的区别等,帮助学生树立生命观念,培养社会责任感,提升科学思维。

    二、建立学习材料与活动体验的意义关联

    “活动与体验”是深度学习的核心特征:“活动”是指以学生为主体、有思维参与的主动活动,而非不受控制的生理活动或受他人支配的肢体活动;“体验”是指学生在活动中生发的内心体验。学生要成为学习的主体而不是被动的知识接收器,就得有“活动”的机会,有“亲身经历”(用自己的身体、头脑和心灵去模拟地、简约地经历)知识的发现、形成、发展过程的机会,让学习在心底留痕。

    《细胞的衰老和凋亡》一课,学生熟悉的是个体的衰老,而细胞的衰老因其微观不可见性,学生是没有感性认知基础的。那如何突破本节课的核心内容“细胞衰老的特征”?通过学习活动让学生在体验中感悟,建立与学习材料的意义关联,是解决这一问题的较好途径。具体地,我们可设置如下实验探究学习活动。

    (一)衰老细胞的水分真的会减少吗?

    1.实验步骤:剪取相同大小的同种植物叶片(一片新鲜的绿叶、一片衰老的黄叶),分别装在两支试管中;将试管倾斜45°,底部置于酒精灯火焰上方1 cm处,灼烧约30秒。

    2.观察现象:比较冷凝水出现的快慢以及30秒内出现的水的多少。

    3.启发思考:从实验现象中,你能得出什么结论?受到什么启发?

    让学生在动手实验中,感知到衰老叶片的含水量明显少于新鲜叶片,从而体悟出“水分减少是衰老细胞的重要特征之一”这一结论,继而从细胞结构和功能相适应的视角对细胞衰老的特征进行归纳和总结。这比教师简单地告知结论效果要好得多,能有效培养学生的生命观念和科学思维。

    (二)衰老细胞的呼吸作用速率会减慢吗?

    1.实验原理:离体叶片在黑暗中只进行呼吸作用;暗处理24 h,叶片中的糖类被消耗完;接着,用蛋白质、脂类等作为底物(反应原料)进行呼吸作用,由于蛋白质、脂类的氢含量大于糖类,消耗的氧气多,使呼吸过程中氧气的吸收量大于二氧化碳的释放量。

    2.实验步骤:(1)将250 mL锥形瓶洗净、晾干备用;(2)材料分组装瓶处理;(3)用自然球长9 cm的小气球套住锥形瓶口,封瓶后放置在25℃(恒定)的黑暗条件下,72 h后测定气球的内陷程度。

    3.分析结论:72 h后,新鲜叶片对应的气球内陷程度明显高于衰老叶片的,说明衰老程度大的叶片消耗的氧气更少,呼吸作用速率更低。

    教师讲解相关原理后,让学生进行实验设计,将抽象、静态的结论还原为直观、生动的探寻。同时,还能将本册第5章所学的“ATP的主要来源——细胞呼吸”与本课内容关联起来,让学生经历知识结构的丰盈过程。

    当然,学习活动显然不只是实验探究活动,还有座谈会、背后故事、文艺形式、讨论会、成果展示、志愿服务等形式。《细胞的衰老和凋亡》一课,还可以通过“时光机”App,拍摄教师和学生从青年变成老年的视频,投射到大屏幕上,让学生提前感受从年轻走向衰老的时光历程,升华对生命的敬畏和对光阴的珍惜。也可以布置课外任务,让学生查阅报刊、利用互联网或走访敬老院,搜集有关老龄化的资料,了解老年人的生活状态,延续学生对老年人的关心,同时引发他们对人口老龄化给国家、社会和家庭等带来的一系列问题的思考。

    三、建立学习材料与学习内驱的意义关联

    教学若不能打动学生,何谈深度学习?深度学习就是要引导学生透过符号去感受(理解)背后的内容与意义,去理解知识最初被发现时人们面临的问题,解决问题的思路,采用的思维方式、思考过程,去理解知识发现者可能有的情感,判断、评价知识的价值。只有经历这样的过程,知识才可能活化为学生的精神力量,优化学生认识世界的方式;学习的过程才能成为学生成长发展的过程。

    教学“细胞衰老的原因”这一内容时,教师首先分发了如下阅读材料:

    自由基(free radical),又称游离基,是指化合物分子在光、热等外界条件下,共价键发生断裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。1900年,摩西·冈伯格于密歇根大学发现并证实了第一个自由基——三苯甲基自由基;1956年,德纳姆·哈曼提出衰老是细胞代谢过程中生成的自由基的有害作用造成的;中国有机化学家刘有成院士在自由基化学领域也做出了杰出的贡献。

    人体细胞中常见的自由基有:超氧阴离子自由基(·O-2)、羟自由基(·OH)、羧自由基(ROO·)、一氧化氮自由基(NO·)、硝基自由基(·ONOO-)等。这些自由基会影响生物膜的活性,引起DNA突变和蛋白质活性的降低,从而导致细胞衰老。

    然后,引发学生的认知冲突:你知道超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)究竟是什么吗?它有什么作用?兰蔻“小黑瓶”宣称是全球首款“基因保养”类的精华肌底护肤产品,对于这则广告宣传,你怎么看?抗衰老、延年益寿成为当今社会很多人追捧的话题,如果你是一名医生,你会提供什么样的见解和建议呢?

    进一步,激发学生的学习内驱:关于衰老的原因,目前有“自由基学说”“端粒学说”等,研究还在持续进行中……希望同学们发奋图强,打牢学习基础,将来投身科研,探寻生老病死的奥秘,为人类的健康、幸福而奋斗!

    《细胞的衰老和凋亡》一课教学,显然不只是为了让学生记住“细胞衰老与个体衰老间的关系”“细胞衰老的特征”“细胞凋亡与坏死的区别”等结论,更指向引导学生透过材料,建立与现实生活、个体生老病死的直接关联:衰老的原因有哪些?目前对于衰老原因的研究有哪些成果?凋亡与坏死有什么区别?这些问题能引发学生体悟“衰老不可避免”“凋亡是细胞的程序性死亡”“坏死是由某些外界因素造成的细胞急速死亡,是一种被动性死亡”,生发对衰老原因、造成坏死的因素等的探究欲,了解到健康的生活方式的意義,感受到学习生物知识能更好地指导、服务生活实践。

    本文系江苏省中小学教学研究第十三期基金项目课题“指向深度学习的高中生物学习资料包开发与应用”(编号:2019JK13ZB05)的阶段性研究成果。

    参考文献:

    [1] 郭华.深度学习及其意义[J].课程·教材·教法,2016(11).

    [2] 刘月霞,郭华.深度学习:走向核心素养(理论普及读本)[M].北京:教育科学出版社,2018.评价研究

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更新时间:2024/12/22 23:37:18