深度学习模式下的高中生物实验教学案例分析
朱亮
南宁市第二十八中学 广西南宁 530000
摘要：在现代教育改革的助推下，高中生物课堂教学需进一步优化。为了显著增强高中生物实验教学实效，不少教师开始探索深度学习在高中生物课堂中的价值与意义。从深度学习的角度看，教师需要不断丰富教学内容，优化教学模式，以循循善诱方式，实现深度学习，提升生物实验教学效能。本文基于＂深度学习＂的高中生物实验教学进行了深入的研究，并提出了一些对策，以期对广大生物教师有所帮助。
关键词：深度学习；高中生物；实验教学；案例；分析
一、基于深度学习的高中生物实验教学设计的原则
（一）以学生的核心素养为发展的设计原则
高中的实验课堂教学是高中生的核心素养落地生根重要途径，高中生核心素养的发展不是得益于课堂填鸭式的教学得来的，而是在教师的引领下，在自己建构知识的过程中形成的，这与深度学习的特征中所倡导的活动与体验是相一致的，因此，深度学习的教学要以发展高中生的核心素养为目标,进而展开教学。在这样的大目标下，可以对教学的实验内容进行课程标准分析、教材分析、学情分析，然后细化实验教学目标，从而制定出适合高中生发展的教学目标。
（二）以学生为主体的实验探究原则
在高中课堂教学中要设计以高中生为主体的实验探究,可以使学生在实验探究的过程当中发现实验结论和实验现象与理论知识不相符合的条件下，头脑就会产生疑惑，进而思考与实际理论不符原因，高中生就能够从结果中找到自己的不足，从结果中根据自己的不足进行有针对性的学习，从而进一步提高自己的实验探究能力，促进自主建构知识，激发深层思维的发展。
（三）任务驱动原则
利用任务驱动，配合高中生动手实验，高中生在一个个“怎么办”的处理中，激发了高中生学习探究的热情,培养创新意识与精神,达到了思维和情感的双重深度。要将任务驱动和深度学习进行相关联，在教学任务的设置上，就要关注高中生的已有的知识点、己有的发展点、获得新知识存在的障碍点。与传统的课堂学习不相同的是，深度学习关注高中生构建知识过程中的思维方式的转变，注重高中生的体验知识的形成过程，因此教师在进行生物实验教学设计时，不仅使设置的任务要指向高中生的深度思维，而且又不能超越高中生的现有的认知水平，要有“适度”。
二、深度学习模式下的高中生物实验教学策略
（一）优化问题导学法，诱导学生深度探究
俗话说得好，＂学以思起，思起于疑＂。而传统生物实验的方式比较单一，学生在实验过程中严格遵循已有的实验原则、指定的实验工具、设定实验方案，不能培养学生在实验过程中善于提出问题，并在解决问题时进行自主思考和探究的良好习惯。因此在实验教学过程中，我们要注重培养学生能够运用现有知识的维度，围绕问题学会深度的探究，能够从多层次、多角度求证，从而提高高中生的生物深度学习能力。
例如：“绿叶中的色素提取与分离”实验中，只问滤纸上从上往下有多少条色素带，称为什么？这是一种浅层次的思考方式，学生们很容易陷入机械式“背实验”的思维模式，对此，教师可以优化问题设计，将其设置为：过滤纸上的四条色素带的排序是不是固定的？产生疑问，依据分离原理，绿叶中的色素在层析液中的溶解度和在滤纸上的扩散速率是有差别的。由于层析液中的配方有多少种类，不同的层析液色素的溶解度也会有差异，这样色素在滤纸上的排列次序也会有所不同，以此调动学生深度学习和探究的主动积极性。
（二）对实验方案创新和实验过程的深度思考
在传统生物实验教学中，学生“谨小慎微”地按照老师给出的实验步骤和相关的注意事项来完成，难以充分发挥实验的探索性作用，这对培养学生的核心素养是不利的。实验方案的设计是实验的灵魂，实验方案按照设计的原则（科学性、单一变量、对照性、等量性、重复性），按照实验变量来设计实验程序，控制不相关的变量，减少实验的影响，改进观察实验和检测实验的方法，对教材中的实验步骤思考创新，对实验步骤做加法或减法，实验方法和装置是否可以进一步优化，实验过程是否可以反转，以及从定性实验转化为定量。
例如：在pH对酶活性的影响实验中，通常以试管或烧杯为试验反应室，观察气泡的生成，或以排水集气法进行集氧，并用带火星的卫生香观察复燃情况。学生用两个一次性塑料注射器，一个装氧化氢酶溶液，另一个装氧化氢溶液，用其代替原来的反应室，用注射器活塞移动可观察到气体的变化。由于多细胞生物中存在pH缓冲系统，因此，在多细胞生物研磨过程中，获得的过氧化氢酶是否会产生无关变量导致了 pH值的测量不够精确。能不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活力的影响？如果把控制条件与酶量的控制步骤的顺序改变，会发生什么？学生在实验的深度探究中寻找答案。
（三）对实验结果深度整理
对实验结果要进行深度的整理，对所发现的现象、所搜集到的证据作出合理的解释和逻辑上的分析，不要为了实验目的而编造数据和资料，要实事求是地对实验现象进行客观的分析，并通过现象来寻找本质。实验结果梳理大致包括：表格设计、结果数据统计分析、构建实验模型、实验成功或失败因素﹑结果优劣是否达到实验预期目的等，要学会总结反思，达到实验真正探究目的。例如，在ｐＨ对酶活性的影响实验中，使用两个一次性塑料注射器代替原来的反应室，就是学生课堂实验中反思实验后寻找的装置改进。再比如，学生们设计记录数据的表格，在各种情况下绘制酶活性曲线，建立数学模型，探究 pH值对酶活性的影响实验设定的pH级数，怎样把不同的溶液调节到设定的数值（采用逐步稀释法），确定试验的具体设置，以明确预实验的意义。根据实验目的，仔细考虑，若使用多细胞生物材料研磨液，是否存在内环境酸碱缓冲液﹐可能会对 pH设定的精确度产生一定的影响，但使用20%的酵母粉，则可以克服上述问题，因为酵母菌是单细胞生物。同时，要求学生对不同组实验结果进行深度评价，对比不同组实验结果，大胆猜想﹑质疑，讨论各自对问题的看法，挑出逻辑错误，评价中注重证据审查，思考证据是否支持提出的解释，引发新的问题产生，从而寻求解决问题新办法，在评价中提升核心素养。
总而言之，基于深度学习的高中生物实验教学与传统的实验教学相比较，基于深度学习的高中生物实验教学能显著提高高中生的学习成绩,同时也表明基于深基度学习的生物实验教学，对高中生在认知领域中核心知识的掌握情况是有促进作用的，同时高中生在深度学习认知领域的能力水平得到了提高。
参考文献：
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