基于深度學習的高中生物多維度學習

建設(shè)高質(zhì)量教育體系，到2035年建成教育強國。智能化的時代，教學存在的意義和價值關(guān)鍵就是培養(yǎng)人。教學絕不是知識傳遞，教學的最終目的是實現(xiàn)學生的全面發(fā)展。深度學習實在必行。“深度學習”轉(zhuǎn)化學生淺層學習，更重要的是幫助學生通過知識學習、在知識學習中形成核心素養(yǎng)，在知識學習中成長和發(fā)展，成為既具獨立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神、基礎(chǔ)扎實的優(yōu)秀的學習者，成為未來社會歷史實踐的主人”。

那么，在課堂教學中如何實施？在高中生物課堂教學中做了以下嘗試，取得了較好的教學效果，以下談談我的一些想法。

一、疫情兩檢測，引發(fā)愛國情懷，珍愛生命，擔起社會責任

PCR擴增，大多數(shù)同學是非常陌生的，筆者時刻牢記：當下我們在積極抗疫，作為教育者有義務普及抗疫相關(guān)知識，傳承抗疫中愛國情懷。所以在處理PCR擴增及單克隆抗體的制備時，最大限度的觸動學生們的心靈——學好專業(yè)知識、為國家做力所能及的事情。以下是我組織的教學片段：

同學們普遍知道當下世界各國每天都有很多人在兩種檢測：核酸檢測、抗體檢測，且期待新冠疫苗普及。于是我請兩位同學描述以下核酸檢測的過程是什么？其中一位同學說“先登記”把大家逗得哈哈樂，顯然不清楚。第二位同學說“拿牙簽從口腔取樣，然后就等結(jié)果了”。接下來我問：取樣干什么去了？

醫(yī)院提供了什么樣的檢測工具？簡單的情境創(chuàng)設(shè)，將置身于外的學生變?yōu)橹鹘牵苋菀组_啟他們思想的閘門。很快同學們就進入情境：提供了放射性同位素標記的DNA探針、引物等。答案揭曉——有相應的引物便于從索取的樣本中擴增，從而鑒定是否感染新冠病毒。

抗體檢測內(nèi)容什么？如何檢測？檢測試劑如何制備？接下來為同學們設(shè)置了三個新聞熱點話題：核酸假陰性、核酸陰性抗體陽性、核酸陽性抗體陰性。圍繞這么三個問題的拋出，引發(fā)了學生的思索，同學們通過討論說出自己的觀點。在學生的思考作答和教師的點播之中，教學目的自然達到。

當同學們滿足感爆棚、認為自己了解了很多知識的時候，我又發(fā)問了“目前我們研制的疫苗又有哪些方法呢？

這樣一節(jié)課下來，筆者認為學生們知識上零距離掌握、思維上進行了深度思考、情感上觸動了內(nèi)心深處。

二、動手操作，幫助學生形成正確的科學思維，解決新問題

構(gòu)建基因表達載體是基因工程的核心步驟，而重組DNA分子的構(gòu)建過程、限制酶的作用特點兩個概念，對學生來講，及其微觀，對于DNA分子結(jié)構(gòu)及其各種表示方法不是非常清楚，筆者認為學生不熟悉，單憑書上的圖文解釋，學生們不能很好的內(nèi)化。粘性末端概念不清楚，相關(guān)內(nèi)容就無從談起。這個模擬實驗便于學生直觀快捷掌握限制酶的作用特點、很好的理解粘性末端指的是單鏈部分而非雙鏈部分。故筆者認真落實教材中關(guān)于重組DNA分子的模擬操作，并加以拓展。具體如下：

筆者依據(jù)“教材”，根據(jù)學生的實際情況，做了四調(diào)整：①對教材順序進行了調(diào)整，按著載體→限制酶→DNA連接酶順序?qū)W習。這樣更符合邏輯關(guān)系，也更容易為學生所接受;②對實驗材料進行了改進，用“紙條”替換“紙板”，這樣材料易得又便于裁剪。質(zhì)粒用“環(huán)狀”替代“鏈狀”。這樣更貼近實際情況、簡單形象。③對教學內(nèi)容和環(huán)節(jié)進行改進，本模擬實驗通過分層導學，任務驅(qū)動。并設(shè)計系列問題串。④由教材的一個梯度增加到三個梯度的模擬。

三、多元反饋，促進學生運用知識，進行學習反思

為及時鞏固本課所學內(nèi)容，課堂練習是必不可少的環(huán)節(jié)。而在習題選擇時，應設(shè)置多種類型的練習題目，以幫助學生運用知識?；蚬こ讨小耙铩毕盗袉栴}做了如下處理：

1.（2016年天津）下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴增方向，請用箭頭在方框內(nèi)標出另一條引物的位置及擴增方向。

2.（2019年江蘇）為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒，PCR鑒定時應選擇的一對引物是 。

【一問】假如目的基因的上端有一引物?。ê捅较蛞恢拢?，PCR鑒定時可以選乙、丁嗎？

【再問】引物如何選擇？

在學生作答以后，我又給出了另一個練習，2014年北京理綜題，如下：

3.（2014年北京）若將T-DNA插入到基因A中獲得的目的基因。用PCR法確定T-DNA插入位置時，應選擇的引物是：

筆者認為，練習鞏固--反思習題過程是一種再創(chuàng)造的學習，是一個對問題理解深化、對思維過程優(yōu)化的過程。教學中長期堅持這樣做，會使學生在潛移默化中養(yǎng)成良好的設(shè)計問題、分析問題、解決問題的習慣，促使學生形成一題多問的意識，不但提高學生學習知識、運用知識的能力，同時也在問的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

四、“實踐出真知”，創(chuàng)造條件動手實踐

在復習選修一植物組織培養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容時，關(guān)于激素的用量、比例及使用順序會影響組織分化的方向”這一內(nèi)容時，老師們感覺到困惑：“激素比例適中究竟是什么含義？一個外植體究竟能得到多少個完整植株？菊花組織脫分化為什么不需要黑暗條件？心中升起這些答案離不開實踐操作的欲望。

“疑是思之始，學之端”。深度學習調(diào)動學生學習的積極性，促進情感的交流和思維的碰撞。為學生留有探索與思考的空間，使學生的主動性、創(chuàng)造性得到了很好的發(fā)揮。教學中也有很多不足，不斷探索，讓深度學習教學綻放出更多美麗的花朵！

天津市咸水沽第一中學 申超紅