深度学习导向下高中生物学与科学史的融合教学

引 言：

随着新课程改革对学生学科核心素养提出更高要求，高中生物教学在高三复习阶段亟须实现由“机械记忆”向“深度理解”的转型。科学史作为生物学发展的源泉和背景，承载着知识生成与科学探究的逻辑，其融入课堂不仅能丰富教材内容，更能帮助学生在追溯知识形成脉络的过程中，理解科学发展的内在规律。深度学习强调学习者对知识的整体把握与迁移应用，科学史的引入与此契合，为高三生物复习教学提供了新的视角与路径。本文尝试以深度学习为导向，探讨科学史与高中生物复习教学的融合模式，力求构建一种既符合课程标准又面向核心能力培养的教学框架。

一、深度学习与科学史融合的理论基础

1.1 深度学习理念及其教育学价值

深度学习强调对知识的整体建构与思维方式的重组，超越了对事实的简单记忆与机械操作。在教育情境中，它关注学生对概念的深刻理解与灵活迁移，要求学习者能够在新情境中应用所学知识并解决复杂问题。其核心在于引导学生由浅层的知识记忆进入深层的意义建构，使他们能够通过反思与探究理解知识背后的逻辑关系。对于高中生物学习而言，深度学习提供了一个培养批判性思维、整合性理解和创新性探究的有效路径，帮助学生在复习阶段不再停留于知识点的孤立掌握，而是形成系统化的认知框架与能力体系[1]。

1.2 科学史在学科教学中的独特功能

科学史作为学科知识发展的历史载体，能够揭示科学发现与理论建构背后的逻辑过程。通过追溯经典实验和重要理论的形成，学生能够理解科学知识的演进脉络，认识科学探究的不确定性与创造性。在高中生物复习中引入科学史，不仅能够使学生从被动接受知识转向主动思考知识的来源，还能帮助他们理解科学问题的提出方式与解决思路。这种理解有助于学生在面对复杂考查时进行迁移性思维，突破单一答案的束缚，从而提升整体学科素养。科学史的独特功能在于以真实案例赋予抽象知识以情境，为深度学习的实现提供文化和思维层面的支撑。

1.3 高三生物复习的关键能力定位

高三生物复习的核心目标不应仅仅是强化知识的记忆和题目的训练，而是要立足于培养学生的关键能力，包括理解与建模能力、科学探究能力以及跨学科整合能力。这些能力不仅关乎应试，更是未来科学学习与思维发展的基石。在深度学习导向下，教师需要通过科学史的融入，帮助学生在复习中形成对于生物概念本质的认识，建立知识间的联系，并掌握科学推理与证据分析的基本方法。关键能力的定位决定了复习教学不应局限于知识的机械化梳理，而应转向促进学生学科素养和独立思维的生成，从而实现复习教学的内涵提升。

二、融合教学的理念与设计路径

2.1 核心概念驱动的知识重构

核心概念是学科知识的凝练表达，也是深度学习的重要切入点。在高三生物复习中，以核心概念为驱动进行知识重构，可以避免教学的碎片化和零散化。教师通过选取如遗传、进化、稳态等核心概念，将零散知识点整合进一个整体框架，引导学生在宏观层面理解生物学内在逻辑[2]。科学史的引入能够使这些概念不再是抽象的词汇，而是承载着科学探索过程的知识节点。学生在回顾概念时，同时理解其发展历程与科学意义，这不仅有助于构建整体认知结构，也为他们在应对综合性考查时提供迁移思维的支撑。

2.2 基于科学史案例的教学情境创设

科学史案例能够为课堂提供鲜活的教学情境，使学生在故事化的叙述和探究中实现深度理解。在复习过程中，教师可以选择经典案例，如孟德尔的豌豆实验或巴斯德的生物起源实验，将抽象知识转化为具有探究意味的历史问题情境。通过再现科学家探索的思路，学生不仅能重温知识点，更能理解科学问题的提出方式与思维方法。这种情境设计能够激发学生的学习兴趣和探究动机，使他们在模拟科学思考的过程中加深对概念的把握。科学史情境的创设为高三复习注入生动性和探究性，提升了知识复习的深度和广度。

2.3 学科素养导向的目标分层设计

复习教学目标的设定应当符合学科素养的发展逻辑，既要覆盖基础知识的掌握，也要面向高阶能力的生成。通过分层设计，教师能够根据学生的不同学习水平，将复习目标划分为理解层、应用层和创新层。在此过程中，科学史的融入能够为目标的达成提供多维度支持。例如，基础层面以理解科学结论为目标，中间层面通过分析科学史案例掌握探究方法，高阶层面则要求学生在新情境下进行迁移和创新[3]。这种目标分层不仅保证了不同层次学生的学习需求，还通过纵深推进帮助学生实现素养的逐步提升，真正体现深度学习的教育价值。

三、课堂实施的策略与实践探索

3.1 “问题链”引导下的思维历程重构

在课堂实施中，教师可以通过精心设计的问题链引导学生重构科学知识的思维历程。问题链应当具有递进性，从简单的事实回顾逐步过渡到复杂的推理与综合，以推动学生的深层思考。结合科学史案例，比如孟德尔在研究遗传定律的过程中，教师能够设置“为什么会提出这一假说”、“实验如何验证理论”等问题，使学生在回答过程中逐步再现孟德尔的思维逻辑。通过这样的方式，学生不仅掌握了知识，还学习了科学探究的过程与方法。问题链的引导能够有效避免碎片化复习，使学生在逻辑推演与认知重建中实现对知识的深度理解与迁移应用[3]。

3.2 多元资源整合与学习载体建构

课堂实践的深度离不开多元资源的整合，科学史资料、图像模型、实验演示以及跨学科文本都可以成为学习的载体。教师在复习中应合理利用这些资源，构建多层次的学习通道，使学生在多重感官体验与认知加工中加深理解。例如，在研究生长素的发现过程，借助科学史原始资料，学生可以接触科学家最初的实验记录和思考；在学习DNA 的分子模型时，通过多媒体模型，他们可以直观感受生物过程的动态演变。这种多元载体的建构，不仅拓展了复习的深度与广度，还能提升学生的信息整合与批判性思维能力，使复习不再是单一的知识回顾，而成为生动的思维实践。

3.3 探究式互动与学生主体性的激发

深度学习的实现依赖于学生主体性的充分发挥，因此在课堂实施中应鼓励探究式互动。在学习光合作用的发现过程中，教师可以引导学生围绕科学史案例开展小组讨论与辩论，也可以学生动手模拟再现实验过程，甚至模拟科学家在历史情境中的思考与选择。这种互动不仅能提升学生的表达与合作能力，更能使他们在争论与反思中深化对知识的理解。探究式互动让学生成为学习过程的主体，摆脱被动接受知识的局限。他们在交流中发现问题，在反思中修正思路，在探究中获得新的理解，从而实现知识与能力的双重提升[4]。这种以学生为中心的课堂实践，有助于复习教学真正契合深度学习的理念。

四、融合教学的反思与发展方向

4.1 多维评价体系的构建与应用

评价作为教学的重要环节，应当突破对分数和结果的单一关注，转向对过程、思维和能力的多维考查。在深度学习导向下，教师可以构建包括知识掌握、探究能力、思维品质和情感态度在内的综合评价体系。科学史的融入为评价提供了丰富的切入点，例如学生在讨论生长素发现的科学史中的表现，可以成为其探究能力与批判性思维的评价依据。通过多维度的评价，教师不仅能够全面了解学生的学习情况，还能为学生提供及时反馈，促进其在反思中不断提升。多元化评价体系的应用，使复习教学更关注能力生成与素养发展，而不仅是结果呈现。

4.2 科学史与生物学复习的适切性反思

在融合教学过程中，尤其是以科学史为主线的教学中，科学史的引入需考虑与复习目标的契合度，避免喧宾夺主或形式化使用。教师应明确科学史的功能定位，使其服务于核心概念理解和关键能力培养，而不是成为单纯的故事化点缀。适切性反思要求教师在选择案例时兼顾知识重点与学情实际，确保其能够促进学生的深度学习。科学史的运用若与考试内容和学科主线脱节，则可能分散学生注意力。因此，科学史与复习的结合必须把握度，做到既能丰富课堂内涵，又能紧扣复习目标，使教学在价值引导与现实功效之间保持平衡。

4.3 面向未来课程改革的实践启示

从长远来看，科学史与高中生物深度复习的融合教学不仅具有当下的实践意义，更为未来课程改革提供了启示。新课程改革强调核心素养与学科本质的理解，要求教学超越知识的灌输，关注学生的思维方式与探究能力。科学史的引入为课程改革提供了一个可操作的路径，它能够将抽象知识与真实探究相连接，使学生在学习中形成对科学的整体感悟。未来的教学改革可以借鉴这种融合模式，推动课堂从结果导向走向过程导向，从知识中心走向素养中心，以实现教育的真正转型。

五、结 语

综上所述，深度学习视域下的科学史与高中生物融合教学，不仅能提升学生的知识理解深度，还能促进科学思维与学科素养的协同发展。在高三复习这一关键阶段，引入科学史有助于学生形成整体性理解与探究能力，从而突破传统复习的碎片化与机械化倾向。该研究为教学模式创新提供了理论支撑，也为课程改革探索了实践路径。未来应在更广泛的教学情境中进一步深化这一思路，以推动学科核心素养的全面落实。

参考文献：

[1] 崔汉青;李雪晴;项小燕;陈国芳.指向深度学习的高中生物学单元教学以“遗传物质的奥秘”为例[J].中学生物教学,2024(14)

[2] 杜桂方.高中生物学教学中生物科学史教育的探讨[J].中学课程资源,2024(04)

[3] 张伟.基于高中生物科学史的教学实践及建议[J].生物学通报,2024(03)

[4] 陈梁兴.深度学习视域下高中生物科学思维的培养策略[J].学苑教育,2024(02)