《高中生物教学中促进深度学习的策略研究》开题报告

开题报告

学科分类：中学生物教学

课题名称：《高中生物教学中促进深度学习的策略研究》

申请人：合工大附中 王启雨 ； 合肥五中 王岚

一、课题研究的目的和意义。

2016年9月13日，《中国学生发展核心素养》正式发布，对学生发展核心素养的内涵、表现、落实途径等作了详细的阐释。按照文化基础、自主发展、社会参与这三个维度，核心素养可分为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当和实践创新等6大素养，又具体细化为18个基本要点。当前的课堂教育改革更加关注学生能力及思维的培养，更加关注学生对知识的深层理解，更加关注学生的思维组织和能力运用。当前社会也需要学生能够在不断学习的基础上构建新的知识体系，从而解决生活或工作应用情境中所遇到的新问题，这种对问题的解决、知识的整合和创新、个体的高阶思维与关键能力，是相互孤立的陈述性知识和脱离情境的程序性知识无法满足的。

然而，传统应试教育的课堂教学存在的弊端是缺少深度。无论是教学目标与教学内容，还是教学过程与教学结果，都限于浅层和粗糙的水平，缺乏深度的教学，导致学生深度学习的不足，从而出现“体验不深切，思维不深入，理解不深透”的现象。浅层学习表现在：学生缺少把不同模块、不同片段的知识进行联结的能力，从而导致了学习的片段化和模块化；学生缺少运用分析、创造和评价等高阶思维方式，使得学习中思维过程停留在表层；学生的批判性思维和发散思维得不到开发，在学习中缺乏反思构建的能力。

当前教育实践正在积极探索如何培养学生的核心素养。要使教学对学生的学习与发展产生深远的影响，使课程改革不断纵深推进，学生需要进行深度学习，教师也需要促进学生深度学习，深度学习正是回应时代诉求、指向核心素养的学习过程。

高中生物学科核心素养包含生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等，深度学习有助于达成培养核心素养的目标，具体体现在：

1.深度学习有利于生命观念的建立。深度学习教会学生透过表面和浅层的现象，看到更深层次的规律。在深度学习中，通过质疑争辩、独立思考、合理迁移以及信息联结等一系列方式，学生才能够建立起结构和功能的内在联系、体会物质和能量的辩证关系、理解稳态和平衡的普遍性和必要性、分析进化和适应的必然性，进而建立起科学的生命观念。

2.深度学习有利于发展学生的科学思维。根据美国教育家布卢姆的观点，思维可以分为低阶思维和高阶思维。低阶思维的思维过程具体体现为记忆、理解以及应用，与低阶思维相对应的学习方式是浅层学习。浅层学习往往依靠单纯的模仿和记忆来进行知识的学习，这是一种比较机械的学习方式。而高阶思维具体体现为分析、创造和评价，与高阶思维相对应的学习方式是深度学习。深度学习需要学生置身于具体的情境之中提出问题，并通过对比、分析、比较、概括和归纳，以及调研、实验以及创造等学习活动，对于问题作出自己的判断，从而寻找出解决问题的有效方法。经过深度的学习过程和经历，使学生解决问题的能力、批判性思维能力、自主学习能力等一系列的思维能力得到了有效的锻炼，从而有效的提高学生的思维品质。

3.深度学习有利于培养学生的科学探究能力。深度学习的过程中，学习者需要运用高阶思维对问题进行合理的归纳和类比，运用创造性思维从不同的角度出发，寻找新的思路，创新解决问题的方法，不断解决新出现的问题。这样，当面对需要探究的科学问题，学生才能够通过联想、类比、创新和迁移，迅速找到探究的关键思路和科学方法。

4.深度学习有利于加强社会责任。深度学习基于问题解决来建构知识，不仅能有效促进问题解决的成效，还有利于帮助学生建构知识，提升思维水平，发展问题解决能力。学习的最终目的不是为了获得一堆事实性的知识，而是面对身处的社会环境，利用所学知识分析问题、解决问题。深度学习引导学生关注社会问题、提高运用知识解决问题的能力。

从学生的全面发展来看，实现深度学习是发展核心素养的必经之路。核心素养作为教育目标，具有引领教育教学改革方向的功能，但是目标的实现，还需要通过教师的教和学生的学来共同完成。所以，从学生的角度来看，核心素养，是深度学习的学习结果，以可迁移的知识、技能和态度的综合体作为结果呈现形式，这就需要学生明确“学什么”和“怎么学”的这两个关键问题；从教师的角度来看，核心素养是深度学习的教学目标，要实现学生核心素养的培养，教师需要明确“教什么”和“怎么教”这两个关键问题。

本课题旨在从生物学科教学实践出发，结合课堂教学、研究性学习、综合实践活动、科技创新等途径提出具体、可操作的促进学生深度学习的教学策略，能够为广大一线教师提供详细的教学参考，提升课堂的发展性品质，最终实现教师和学生的共同发展。

二、国内外关于该课题的研究现状、水平和发展趋势。

1976年，由Ference Marton和Roger saljo联名发表的《学习的本质区别：结果和过程》一文中，根据学习者获取和加工信息的方式，首次提出了深度学习和浅层学习这两个相对的概念。Eric Jensen等人在《深度学习的七种有力策略》中对深度学习定义为“新内容或技能的获得必须经过一步以上的学习和多水平的分析或加工，以便学生可以改变思想、控制力或行为的方式来应用这些内容或技能”。Beattie、Collins及Mcinnes将深度学习界定成能够实现学生理解的学习，主要表现在注重对内容的批判理解，强调与原有知识及经验的连接，注重逻辑关系和结论的证据。Bransford、Brown 和Cocking 提出，有助于学生真正理解学习知识与内容，有助于学生长期保持知识、并能运用已有知识解决不同情境中问题的学习就是深度学习。除了对深度学习概念的界定外，众多学者还就深度学习的应用价值、达成方式和评价研究方面展开了研究，如Alison Rushton指出形成性评价是达成深度学习的关键，强调有效的反馈是形成性评价的核心，可不断促进学生达成深度学习。

国内对深度学习的研究起步相对较晚且有待深入。上海师范大学的黎加厚教授首先介绍了深度学习的概念，他提出深度学习是指在理解的基础上，学习者能够批判性地学习新思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将己有知识迁移到新的情境中，做出决策和解决问题的学习，即深度学习更注重高阶思维以及实际问题解决能力的培养。黎加厚认为，深度学习的特征有三点：①理解与批判；②联系与构建；③迁移与应用。张浩等人认为学习者能够依据自己的兴趣和需求，以理解为基础，主动批判性地学习新知识；能够运用不同的学习策略深度加工知识并构建个人知识体系；能够将知识有效地迁移运用到真实情境里解决复杂问题的学习就是深度学习，它具有注重批判理解、强调信息整合、促进知识建构、着意迁移运用、面向问题解决和提倡主动终身学习的特征。安富海认为学习者把发展高阶思维和解决实际问题作为目标，把整合的知识当作内容，积极主动批判地学习新知识，并能够把新知识融入已有认知结构里，实现知识迁移运用的学习就是深度学习，其特征表现有：批判理解知识；有机整合学习内容；建构反思学习过程；重视知识的迁移运用及问题解决。

浅层学习和深度学习的比较：

浅层学习是深度学习的开始，对知识的获取方式主要是机械的记忆，对知识的理解停留在表面，属于一种被动的学习方式。浅层学习只能够对所学的内容形成浅表的理解与记忆，难以实现信息的长期结构化保存。浅层学习对知识的处理是机械化的，学生的学习行为并非主动，而是对教师的被动反应，因此难以对知识进行深入的探究。深度学习相对于浅层学习而言，是指基于理解的学习，是“基于知识的内在结构，通过对知识完整处理，引导学生从符号学习走向学科思想和意义系统的理解和掌握的学习”。深度学习以学生建构知识、发展实际能力、获得意义为目标；以核心、关联、整合的更有价值的知识为教学内容；以学生自愿意志、元认知等为内源性动力。

深度学习的特征：

①深度学习注重深层次理解知识。深度学习要求学生在对所学知识进行深层次理解的基础上进行学习，明确知识意义，把握学科本质和内部联系。②深度学习注重核心知识的整合。深度学习，要求学生要学会整合，一方面是指学生在获取新知识，需要将其和已有知识建立联系，将零散的信息连接成一个完整的知识结构，另一方面，当学习内容属于不同领域的交叉知识时，学生还可以整合多学科的信息，甚至还可以将课程内容和现实生活联系起来，实现校内和校外的整合。③深度学习是一种主动、积极的行为。“活动与体验”是深度学习的核心特征，实现深度学习教学目标最有效方法之一是将活动与体验与课程教学整合起来，实现个体在不断学习的过程中从浅层学习的水平逐渐发展到深度学习的水平，提倡在亲身的实践中去运用知识，解决问题。④深度学习发展高级思维。浅层学习主要停留在对知识进行复制或记忆的低层次思维的阶段，而高阶思维能力主要由问题求解、决策、批判性思维、创造性思维四大能力构成。学生的深度学习是在教师的课堂教学促进下和具有较强层次的课堂教学设计下，以“阶梯”式的方式，逐步的触及兴趣、情感和思维的深处。

深度学习作为学习科学领域的一个重要研究方向，近年来国内外对深度学习的研究呈上升趋势。随着新课程改革及在核心素养理念的要求下，深度学习必然为大势所趋。当前教育改革时代，不论是教育理论专家，还是一线教学工作者，都在研究深度学习的本质、促进深度学习的策略和有关深度学习的评价标准，通过理论研究和实践探索，相信最终可以实现学习方式的彻底变革。

三、研究内容。

本研究以深度学习的相关参考文献为依据，在进行理论分析的基础上，适当选取样本进行实践研究。通过针对学生和教师的问卷调查和个别访谈的方法，对学生的学习方式进行初测，了解高中学生主要学习方式的现状和教师对学生学习方式的认识情况和指导情况，寻找促进深度学习的突破口。

在此基础上，立足高中生物教学实践，尝试提出促进学生深度学习的教学策略。实施一段时间后，再尝试在实践教学中进行策略效果的检验，对学生进行第二轮问卷调查，了解学生的学习方式发生转变的情况，统计深度学习的实现程度。

对促进深度学习效果明显的个案进行深入研究，进行教师访谈和学生访谈，总结成功的关键因素。对结果进行细致分析，研究影响策略实效的各种因素，从而对策略进行修正，再进行新一轮实践和检验。多轮实践和检验后，提出较为成熟、具有比较广泛的指导意义的促进深度学习的教学策略，并形成一系列成功运用本策略的教学案例。

重点难点：

重点：促进学生深度学习的教学策略的提出，以及教学策略在实践中的运用、检验和修正。

难点：深度学习的达成程度不易量化，且教学效果受多种因素共同影响，教学效果的表现是一个长期、渐进的过程。因此，对教学策略促进学生深度学习的效果进行检验具有一定的难度。

四、拟解决的关键问题。

本课题以“高中生物教学中促进深度学习的策略研究”为题，旨在通过文献研究和实践研究，立足高中生物教学，提出促进并践行学生深度学习的策略，以促进学生核心素养的培养及高阶思维的发展。通过课堂实践探索，分析比较促进深度学习的高中生物学课堂教学特征和日常课堂教学特征，以期给高中生物学教师提供教学研究和实践方向，并提供切实可行的教学案例参考。

深度学习要求教师在教学当中充分调动学生的积极性，使学生充分发挥主观能动性。结合深度学习的特点，学生可以在学习策略中实现以下几个方面的突破：

1.在学习方式上强调信息联结。通过对多种知识信息的联结，把不同的学科进行有效地融合，运用多种学习方法，实现不同学习方式的联动。

2.在认知角度上指向高阶思维。学习者运用高阶思维（批判性思维、创造性思维）对问题进行合理的归纳和类比，运用创造性思维从不同的角度出发，寻找新的思路，创新解决问题的方法，不断解决新出现的问题。

3.在学习成效上注重反思建构。通过深度学习，经过反思建构，学生能够获得结构化以及系统化的知识。这样在面对新的问题的时候，学生才能够通过联想、类比、创新和迁移，迅速找到解决问题的有效办法。

4.在情感维度上依托主动性学习。学生在原有的知识经验的基础上，追求的不仅是学习内容的难度和深度，而且要求学生在学习中全身心地投入，进行积极的反思、探索和创造，保持高涨的学习热情和解决的学习状态。

5.创设学习情境使学生沉浸于生物学学习中。通过情境认知理论可知，学生收获的不只有事实性知识，同时还包括了价值性知识以及意义性知识

6.有效的提升生物学学科核心素养。学生通过深度学习，在最大的限度上实现对于学生生物学学科核心素养的培养。

此外，本课题作为两个市级（教育）名师工作室的共同的重要研究课题，为工作室的教学研究提供了平台，明确了教学实践中的研究任务，结合各成员并辐射到本校以至于区域内学校生物学科教师的教学实践，尝试利用当前的智慧课堂、微课、微视频、研究性学习、科技创新实践等多种教学手段和教学途径，促进学生深度学习，达成培养学生学科核心素养的目标，并总结出促进学生深度学习的教学策略；同时也激发教师在深度教学中不断探索、反思、总结的动力，对教师的专业发展起到巨大的促进作用。

五、研究方法。

本选题依据理论与实践相结合的原则，把文献研究、观察、访谈、案例分析等研究方法有机的结合在一起。

（1）文献研究法。主要通过中国知网，广泛搜索关于深度学习的期刊论文和博、硕士论文，了解国内外在深度学习领域所取得的成果及主要观点和研究动向，分析深度学习相关理论，明确深度学习的内涵和特征，为研究打下良好的理论基础。

（2）访谈法。设计教师访谈提纲，选取被调研学校的生物教师进行访谈，了解教师日常教学现状。同时设计学生访谈提纲，选取好、中、差水平的三类学生做适当交流，了解当前学习的状况以及对深度学习的认识程度，在实施深度学习过程中，学生学习状况的变化及对深度学习的再认识，通过前后对比，分析深度学习实施的过程的得与失，为进一步的推广做准备。

（3）行动研究法。

①通过促进学生深度学习与成员深度教学典型课堂教学设计的研讨、课堂教学实践、课堂观察，以深度学习内涵和特征为依据，分析能够促进学生深度学习的高中生物学课堂教学特征和师生行为表现，以及目前常见的高中生物学课堂教学特征和师生行为表现，为生物学教师提供教学研究和实践方向。

②综合实践活动：开展研学旅行活动，设计生物科技专题内容，访问科技馆、重要的科研院所，了解当前生物科技发展现状；研究性学习活动，如水污染调查，森林课堂，生态园参观，鸟类观察，污水处理场参观；制作、实验及体验活动，如制作生物模型、生态瓶制作及观察、组织培养实验、利用传统实验室和数字化实验室开展环境因素对光合作用及呼吸作用测定实验，体验农村耕作活动等；科技创新活动，积极组织学生参加生物科技创新比赛，培养科技创新能力，如组织学生利用现代科技技术制作神经冲动传导模型、细胞分裂模型及细胞结构模型等。指导学生撰写小论文、研究报告等。

（4）案例分析法。在专家团队的指导下建构与深度学习要求相配套的教学案例，通过不断的实验比较，进行修改、调整和完善，形成严谨、科学、操作性强的教学案例集。并结合一线教学实践，进行大量的课堂观摩和研讨，针对课堂教学实录，从学生和教师角度分析阻碍学生深度学习的原因；将促进深度学习的教学策略在课堂教学中结合具体教学案例进行实施，理论与实践相结合，检验策略的有效性，并总结形成有效的案例展示。

六、实施步骤

（1）准备阶段（2019.2-2019.7）

①成立课题研究领导小组和课题研究核心小组，确定课题组成员，明确分工。

②培训课题组成员，通过组织成员外出学习、请专家讲座或集中学习、订阅杂志及购买相关书籍鼓励自学等形式，使课题组成员了解本课题研究专业理论，了解本课题国内外研究现状，了解本课题研究对学校教育教学的必要性及其指导意义，掌握开展课题研究相关知识与理论。

③在调查研究、收集资料以及广泛征求各方建议的基础上，撰写课题研究实施方案，力求科学，操作性强。

（2）实施阶段（2019.9-2020.12）

第一阶段（2019.9--2019.12）：选题，确定研究内容。

①通过问卷调查设计与发放，各成员分别以自己学校为背景，调查学生学习状况及深度学习状态，发现问题，分析撰写调查报告。

②根据调查发现的问题，提出研究的子课题，进行分工。

③撰写开题报告、召开开题会议。

第二阶段（2020.1-2020.8）

①结合子课题的研究，探讨深度学习教与学策略。每位课题组成员老师都要开展以下活动：通过课堂教学实践探索开展教学设计及教学实践活动；结合学校开展的研学旅行活动，生物学科教师要利用活动场地资源设计活动的课题，指导学生活动；利用校内外软硬件资源指导学生开展系列综合实践活动；开展科技创新活动。

②第二次问卷调查，调查第一阶段课堂教学开展深度学习后的发生的变化，分析撰写报告。

③研讨教学策略、学习策略的得与失，调整研究方案。

④指导各成员撰写深度学习的教学案例及论文。

⑤撰写课题中期研究报告。召开课题研究会议。

第三阶段：（2020.9-2020.12）

①结合探讨提出的深度学习教与学策略，继续通过课堂教学实践探索。

②定期研讨实施深度学习教学得与失。

③收集深度学习教学案例及论文。

（3）总结阶段（2021.1-2021.5）

对照课题研究方案，对研究过程中积累的有关调查报告、分析数据、资料、文本解读、体会、阶段小结等材料进行分析、总结，写出研究报告，并出版“高中生物教学中促进深度学习的策略研究”、“专题论文集”、“案例分析集”等物化成果。

（4）撰写结题报告，申请课题结题（2021.6-2021.8）

七、可预期的创造性成果

1.通过研究，提出较为成熟、具有比较广泛的指导意义的促进深度学习的教学策略。通过实践、检验和修正，形成一系列具有借鉴意义的成功运用本策略的教学案例。通过案例的分享，对专业教师学科教学实践具有重要的参考价值。通过两个工作室的合作研究，推广应用，向合肥市学科同仁辐射，推动合肥市高中生物学课程改革。促进参与的教师深入研究深度学习的达成方式方法，指导教学实践，提升专业素养，有利于分层教学，提高课堂教学的效益。以本课题为教学研究平台，激发教师在教学中不断探索、反思、总结，促进教师的专业发展。

2.成果呈现方式有：

①“高中生物教学中促进深度学习的策略研究”中期研究报告。

②《在高中生物教学中促进深度学习的教学案例集》专著。

③在公开出版的学术刊物上发表5篇以上本课题有关研究论文。

④“高中生物教学中促进深度学习的策略研究”结题报告。

⑤学生开展深度学习的成果，如研究性学习案例，实验报告，科技创新成果，小论文、小制作、小发明成果，微视频等。

⑥ 学生成果专集。

八、课题可行性分析和参加人员专长分工。

（1）本课题的负责人王启雨老师和王岚老师水平高、号召力强。王启雨老师是正高级教师、特级教师，王岚老师是特级教师。王启雨老师和王岚老师均为合肥市名师工作室领衔人。王启雨名师工作室和王岚名师工作室凝聚了一批业务精良、研究热情高的工作室成员，这些成员也成为本课题研究的主力军。本课题参研人员业务能力过硬，责任心强，有热情，有较强的教科研能力；年龄结构上老中青结合，既有经验丰富的中老年教师，又有精力充沛朝气蓬勃的青年教师。有研究生学历的多人，有获得高级教师职称的多人，多人主持或参加过课题研究，多人在各种教学比赛中获得大奖，最高获得实验说课比赛全国一等奖。

（2）课题立项后，根据研究的内容和研究的方向，将课题分成几个子课题，进行人员分工。利用两个工作室平台，各成员结合自己的工作岗位，积极进行促进深度学习的探讨，通过每周定期一个半天的集中研讨和网上交流等形式进行深入研究。

（3）参研人员来自多所市属学校和大学附中，这使得本课题研究样本范围更广泛。研究成果具有更好的适用性，避免了只针对某一层次的学生群体或某一类型的学校进行研究的局限。

（4）课题负责人所在单位划拔专门的教研经费，以保障课题研究的实施和顺利完成。同时，两个名师工作室拥有合肥市拨付的充裕的工作经费，无疑为本课题的研究提供了有力  支持。

（5）课题的各项研究内容指定具体负责人，由具体负责人安排带领其他课题组成员合作开展研究。分工情况如下：

①本课题组由特级教师王岚和正高级教师、特级教师王启雨全面负责。

②文献研究、问卷调查和资料收集由陈万鹏、李洁、朱云鹏、秦秀文、姜珍伟等负责，王岚、王启雨负责整理分析。

③组织专家讲座和专题培训由王启雨、王岚负责。

④制定教学案例评价标准由王启雨、王岚负责，各主要成员参与。

⑤实践研究、撰写教学案例由王启雨、王岚负责，全体成员参与撰写。

⑥分析总结、撰写研究报告由王岚、王启雨负责指导，具体安排主要成员撰写。

九、课题的基础保障：

1、时间保证

本课题得到合肥五中、合肥工大附中等学校的高度重视和大力支持。课题成员借助两个合肥市（教育）名师工作室的平台每周确定半天时间集中进行课题的相关研讨，通过QQ群、微信群、微信公众号、教师博客进行及时的沟通和交流。

2、资料准备

课题组前期已经搜集了大量的资料。课题组为每位成员订阅二本生物学教学杂志（国家核心期刊--华师大的《生物学教学》和陕西师大的《中学生物学教学》），购置知网账号，方便查阅文献。主持人之一还拥有大学数字图书馆的登录权限，和图书查阅权限，这些都为资料的准备奠定了基础。

3、经费保障

课题负责人所在单位划拔专门的教研经费，以保障课题研究的实施和顺利完成。同时，两个名师工作室拥有合肥市拨付的充裕的工作经费，无疑为本课题的研究提供了有力支持。