摘要：文章以“酶的催化作用”為例，通過分析教材內(nèi)容、知識技能目標(biāo)及核心素養(yǎng)目標(biāo)，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)情，通過問題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動的模式，探討了如何構(gòu)建更富有啟發(fā)性和參與性的初中科學(xué)教學(xué)，促使學(xué)生在探究過程中進行深度學(xué)習(xí)，達成知識目標(biāo)的同時也能夠提升探究能力、小組合作能力及分析解決問題能力等學(xué)科核心素養(yǎng)，旨在為教育實踐提供新的思路和方法。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；初中科學(xué)探究；問題鏈；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G63文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1673-8918（2024）33-0038-04

深度學(xué)習(xí)，作為一種教育方法論，強調(diào)對知識的深入理解和應(yīng)用，而不僅僅是表面的記憶和重復(fù)。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，它更注重學(xué)習(xí)過程中的思維深度和質(zhì)量。深度學(xué)習(xí)的特點包括對學(xué)習(xí)內(nèi)容的深層處理、對知識的整合和轉(zhuǎn)移以及自主學(xué)習(xí)的能力。深層處理意味著學(xué)生不僅理解事物的表面特征，而且掌握其底層原理和結(jié)構(gòu)。知識整合則涉及將新知識與已有知識結(jié)合起來，形成更加豐富和多維的認知結(jié)構(gòu)。知識轉(zhuǎn)移的能力使學(xué)生能將所學(xué)應(yīng)用于不同的情境和問題中，展現(xiàn)了學(xué)習(xí)的靈活性和適用性。此外，自主學(xué)習(xí)能力的提升也是深度學(xué)習(xí)的一個重要方面，它促進學(xué)生主動尋求知識、自我驅(qū)動和終身學(xué)習(xí)。

隨著深度學(xué)習(xí)的興起，教師的角色已經(jīng)從僅僅是知識的傳授者，演變成一個指導(dǎo)者、合作伙伴，通過提供有效的資源、技能以及指點，來幫助學(xué)生搭建良性的思維模式，喚醒其求知的熱情與求新的動力。通過這種方式，學(xué)生能夠在一個鼓勵創(chuàng)新和批判性思維的環(huán)境中成長，為未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯打下堅實的基礎(chǔ)。

一、 核心素養(yǎng)視域下，基于深度學(xué)習(xí)理論的探究教學(xué)準(zhǔn)備

（一）分析教材

教材的閱讀與理解對老師的授課至關(guān)重要，它不僅僅可以幫助老師更有效地傳授知識，還可以為學(xué)生提供一個更加全面、有效的視角，從而使他們更容易掌握新的技巧。因此，老師應(yīng)該仔細閱讀、理解并熟練運用這些資料，從而構(gòu)建一堂有效的深入探究式的課堂。如：“酶的催化作用”，本節(jié)課是浙教版九年級上冊《科學(xué)》第四章第2節(jié)第3課時的內(nèi)容。在本課時學(xué)生們將從消化器官、消化液的基本概念出發(fā)，深入探討消化酶的重要性，并從淺入深地進行學(xué)習(xí)。教材通過實驗和學(xué)生活動，讓學(xué)生們更加清楚地了解到唾液可以有效地促進淀粉的分解，而且這種酶的催化效率也會隨著溫度的變化而變化。根據(jù)這一課程的特點，教師可以制訂一系列逐步深入的任務(wù)，以便更好地幫助學(xué)生掌握科學(xué)探究的技能，并培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。

（二）制訂教學(xué)目標(biāo)

通過研究新課程標(biāo)準(zhǔn)，從核心素養(yǎng)層面制訂（科學(xué)觀念、科學(xué)思維、實踐探究及態(tài)度責(zé)任）四維目標(biāo)。“酶的催化作用”教學(xué)目標(biāo)分析如表1所示：

（三）分析學(xué)情，確定教學(xué)重、難點

“學(xué)情分析”旨在通過深入探究學(xué)生的日常生活背景、豐富的知識積累，以及他們的特殊需求，來構(gòu)筑一個精準(zhǔn)的課程，從而使課程的內(nèi)容與實際需求完美契合，使得課程的教學(xué)更加精準(zhǔn)、實用，從而提升課堂的整體質(zhì)量?！懊傅拇呋饔谩睂W(xué)情分析如表2所示：

二、 核心素養(yǎng)視域下，基于深度學(xué)習(xí)理論的探究式教學(xué)過程

根據(jù)學(xué)習(xí)理論，學(xué)生的各種能力的發(fā)展與他們在學(xué)習(xí)過程中的行為密切相關(guān)。使學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)概念、規(guī)律的形成過程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑。通過自主探索和實踐，學(xué)生們可以更好地掌握新知識，這種探索過程是在老師的指點下有目的、有計劃地運用科學(xué)儀器、設(shè)備等工具，在人為控制條件下，使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn)，從而進行認真觀測、獲取大量資料的一種研究方法。通過實驗?zāi)茏寣W(xué)生在有限的時間內(nèi)經(jīng)歷科學(xué)規(guī)律的探究過程，有效培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新、交流反思、敏銳觀察等能力，促進學(xué)生形成物理觀念，發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)實事求是、持之以恒的科學(xué)態(tài)度。

課堂探究任務(wù)的設(shè)計要基于學(xué)生的學(xué)情，并以教學(xué)目標(biāo)為中心，從教學(xué)重點和教學(xué)難點兩個維度設(shè)計有遞進關(guān)系的問題鏈和具有挑戰(zhàn)性的探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析給定的問題，進一步完成探究任務(wù)。在層層遞進、環(huán)環(huán)相扣的學(xué)習(xí)活動中逐漸掌握教學(xué)重點、理解教學(xué)難點，實現(xiàn)思維上由淺入深，保證深度學(xué)習(xí)順利發(fā)生并持續(xù)進行?！懊傅拇呋饔谩闭n堂學(xué)習(xí)活動設(shè)計如下：

（一）創(chuàng)設(shè)情境問題，驅(qū)動學(xué)生“卷入”探究

環(huán)節(jié)一：酶的催化作用

引入：早上我們在咀嚼饅頭（淀粉）的過程中會越嚼越甜，這是什么原因造成的呢？

學(xué)生猜想：唾液可能含有一種新物質(zhì)，它能與淀粉發(fā)生相互作用。

閱讀科學(xué)史：巴斯德認為：酶是一種有效的物質(zhì)，存在于生命體中，能分解食物，當(dāng)這種物質(zhì)離開生命體后，功能就會消失。

問題1：你是否贊同巴斯德的觀點？

學(xué)生猜想：即使在活力物質(zhì)離開生命體之后，他們?nèi)匀荒馨l(fā)揮功效。

師：我們可以通過研究唾液在體外能否分解淀粉，來探究活力物質(zhì)離開生命體后是否仍然能發(fā)揮作用。

任務(wù)一：探究唾液是否能在體外分解淀粉

問題2：你如何證明淀粉已經(jīng)被唾液分解？如何驗證淀粉的存在？

（學(xué)生小組交流、匯報實驗方案，組間評價實驗方案）

【學(xué)生小組實驗】

問題3：經(jīng)過實驗證明之后，巴斯德的觀點是否正確？如果有不同看法，你對該觀點如何進行修正？

設(shè)計意圖：借助于學(xué)生的日常經(jīng)歷，深刻理解酶的發(fā)現(xiàn)歷史，喚醒他們對此領(lǐng)域的熱情，并運用團隊協(xié)作、科學(xué)性的實驗方案，證明唾液具分解淀粉的能力。

問題4：唾液在分解淀粉的過程中起到了什么作用？

學(xué)生猜想：1. 唾液可能是一種反應(yīng)物，參與了化學(xué)反應(yīng)；

2. 唾液可能是一種催化劑。

問題5：如何通過實驗的方法檢驗唾液是催化劑還是反應(yīng)物呢？

生：如果是反應(yīng)物，唾液中的活性物質(zhì)將會被完全消耗，但如果是催化劑，則不會有任何損失，可以再利用。

【學(xué)生小組實驗】某小組學(xué)生將淀粉和碘液的混合液倒入含有唾液的燒杯中，振蕩，觀察藍色是否褪去。之后再將該燒杯傳遞給下一小組，繼續(xù)倒入淀粉與碘液的混合物，經(jīng)各小組重復(fù)實驗，檢驗唾液是否能繼續(xù)分解淀粉。

總結(jié)：通過大量實驗，科學(xué)家證實，唾液中的確存在一種活力物質(zhì)，我們把它稱為酶，它是一種生物催化劑，絕大多數(shù)酶都屬于蛋白質(zhì)類物質(zhì)。

設(shè)計意圖：在于幫助學(xué)生深入理解唾液與淀粉之間的反應(yīng)關(guān)系，并通過實驗設(shè)計和小組合作來探索這種關(guān)系。這樣，學(xué)生就可以更好地了解和建立酶的概念，理解其功能，并逐漸掌握它的應(yīng)用。

環(huán)節(jié)二：酶催化作用的特點

問題1：請大家仔細閱讀科學(xué)史和課本145頁，觀察酶的命名方式，你發(fā)現(xiàn)了哪些有趣的結(jié)論？

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)旨在讓學(xué)生深入了解酶的特性，以及它們在科學(xué)史上的命名，例如胃蛋白酶僅僅是用來分解蛋白質(zhì)的，這表明了酶具有獨特的功能，即酶的專一性。

【小資料】過氧化氫酶是一種存在于生物體內(nèi)的酶，它可促使H2O2分解，從而保護細胞免受H2O2的毒性侵害。

學(xué)生回顧已有知識可知，過氧化氫酶和二氧化錳都能分解過氧化氫，因此，接下去將通過實驗的方法對它們的催化效率進行比較分析。

【教師演示實驗：過氧化氫酶和二氧化錳催化分解雙氧水】

實驗時有哪些注意事項什么，如何控制？兩組實驗現(xiàn)象有何差異？說明了什么？

設(shè)計意圖：經(jīng)過對比分析，我們發(fā)現(xiàn)酶在催化雙氧水反應(yīng)中表現(xiàn)優(yōu)異。因此，我們將以一種明確、形象的方法向?qū)W生展示酶的優(yōu)越特性，即酶的高效性，以便他們能夠理解酶的作用機制，并且能夠在今后的課堂中繼續(xù)深入地探索。

（二）巧設(shè)問題鏈引領(lǐng)，促進思維發(fā)展

基于深度學(xué)習(xí)的科學(xué)思維型課堂要求科學(xué)教師應(yīng)始終秉承“以生為本”的教育理念，賦予學(xué)生知識探究者的身份，使其在自覺主動的思考和探究中，完成知識建構(gòu)，實現(xiàn)科學(xué)思維的縱深發(fā)展。要達到這一目標(biāo)，科學(xué)教師必須在新教學(xué)理念的指導(dǎo)下，精心設(shè)計教學(xué)活動，充分發(fā)揮問題鏈的引領(lǐng)價值，使得學(xué)生在層層遞進問題鏈的引導(dǎo)下高效完成知識、思維、能力等多重目標(biāo)。

環(huán)節(jié)三：影響酶催化作用的因素

問題1：剛剛在大家做實驗的過程中，老師發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的現(xiàn)象：有部分同學(xué)在實驗過程中，始終用手握住燒試管下端，藍色褪去更快，你們認為可能是什么原因造成的呢？

任務(wù)二：探究溫度對酶催化作用的影響

【小組討論、設(shè)計實驗方案、展示實驗方案，組間評價方案】

【學(xué)生小組實驗：溫度對酶催化作用的影響】

問題2：你觀察到了什么現(xiàn)象？得出什么結(jié)論？

設(shè)計意圖：從實際出發(fā)，從課堂生成出發(fā)，利用課堂發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，順利過渡到對影響酶催化作用的因素的探究。引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論、展示方案、教師試錯、組間評價、改進方案，并在此基礎(chǔ)上進行小組實驗、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論，讓學(xué)生從實驗設(shè)計、實驗優(yōu)化、方案評價、實驗操作、得出結(jié)論等多個角度培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力和高階思維能力。

（三）巧借問題鏈，促進深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)視域下，科學(xué)思維型課堂構(gòu)建的關(guān)鍵在于促進學(xué)生所學(xué)知識的內(nèi)化與遷移，使其在新的問題情境中，通過解決實際問題，實現(xiàn)所學(xué)知識的靈活應(yīng)用?；诖?，在構(gòu)建高中物理思維型課堂時，教師應(yīng)基于深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵，以生活化教學(xué)理念作為指導(dǎo)，設(shè)置生活化問題，引領(lǐng)學(xué)生在實際生活的情境中，通過科學(xué)推理、質(zhì)疑、論證等過程，實現(xiàn)物理知識的“學(xué)以致用”，并促進高階思維的發(fā)展。

問題3：我們把酶的催化效果稱為酶的活性，通過實驗發(fā)現(xiàn)低溫和高溫都能降低酶的活性。你有方法恢復(fù)酶的活性嗎？

學(xué)生猜想：將試管置于37℃水浴加熱，高溫組和低溫組的試管中溶液藍色都能褪去。

【教師演示實驗：將某組學(xué)生高溫組和低溫組的試管放入37℃環(huán)境中水浴加熱，發(fā)現(xiàn)高溫組藍色不褪去，低溫組藍色褪去，從而修正學(xué)生原有的猜想，得出高溫能使酶失活，低溫抑制酶的活性】

任務(wù)三：請在坐標(biāo)圖中畫出酶的活性隨溫度變化的曲線。

（教師展示學(xué)生作品，學(xué)生交流評價）

問題4：由圖可知，你認為酶活性最強時的溫度是多少？你的依據(jù)是？如何通過實驗驗證？實驗中應(yīng)觀察和比較什么？

設(shè)計意圖：教師通過進一步挖掘?qū)嶒炛忻缸钸m溫度進行探究，以及高溫、低溫對酶催化作用的不同影響，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究精神，提升學(xué)生下操作性定義的能力和探究能力。

環(huán)節(jié)四：酶與人類生活

人體各項生命活動離不開酶的參與。如果人缺乏某種酶、血清中酶含量升高或者酶不足時，就會發(fā)生代謝紊亂，甚至?xí)l(fā)疾病。

問題1：【展示多酶片】當(dāng)人體缺乏消化酶時，醫(yī)生為什么建議服用多酶片？

問題2：為什么本品不宜用過熱的水或酸性物質(zhì)同時服用？

課后探究：探究酸堿性對酶催化作用的影響

總結(jié)：酶作為一種生物催化劑，具有高效性和專一性，然而活性卻受到溫度、pH等因素的影響，因此在實際應(yīng)用中還存著一定的缺陷。2018年諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給為酶的定向演化做出重要貢獻的科學(xué)家們，他們通過大量的實驗，使酶即使在環(huán)境不適宜的情況下也能發(fā)揮出高效性，使酶朝著人們的實際需求的方向進化。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)引入酶在生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生體會科學(xué)與生活實際相聯(lián)系，學(xué)會用所學(xué)的知識解釋現(xiàn)象，并能夠從生活中的發(fā)現(xiàn)、提出進一步可探究的問題。之后教師通過總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，再次引用科學(xué)史，讓學(xué)生體會科學(xué)家對酶的研究還在不斷地發(fā)展之中。

三、 結(jié)論

展望未來，在教育領(lǐng)域繼續(xù)采納和發(fā)展深度學(xué)習(xí)的方法論將是一個重要的趨勢。隨著技術(shù)的進步和社會對多元化技能要求的提高，深度學(xué)習(xí)不僅有助于學(xué)生掌握專業(yè)知識，還能培養(yǎng)他們的批判性思維、創(chuàng)新能力和終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。這種教學(xué)方式的推廣和實施，特別是在如“酶的催化作用”等復(fù)雜科學(xué)概念的教學(xué)中的推廣和實施，預(yù)示著未來教育的轉(zhuǎn)型，將為培養(yǎng)能適應(yīng)21世紀(jì)挑戰(zhàn)的學(xué)生打下堅實基礎(chǔ)。

參考文獻：

［1］陳琳.科學(xué)大觀念視域下初中科學(xué)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計研究［J］.現(xiàn)代教學(xué)，2022（S1）：52-53.

［2］許宇偉.指向深度學(xué)習(xí)的初中科學(xué)教學(xué)策略［J］.教學(xué)月刊·中學(xué)版（教學(xué)參考），2022（5）：20-23.

［3］周建秋.基于深度學(xué)習(xí)的初中科學(xué)“五度”教學(xué)策略［J］.現(xiàn)代中小學(xué)教育，2022（1）：42-46.

［4］錢國美.初中科學(xué)教學(xué)中促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實踐策略分析［J］.考試周刊，2021（96）：7-9.

［5］鄭建銘.基于廣度、精度與深度的初中科學(xué)探究學(xué)習(xí)進階［J］.新課程，2021（45）：170.

［6］陳緒杰.初中科學(xué)教學(xué)中促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實踐［J］.科學(xué)咨詢（科技·管理），2019（10）：176-177.

作者簡介：余曉軍（1982～），男，漢族，浙江杭州人，淳安縣汾口鎮(zhèn)初級中學(xué)，研究方向：初中科學(xué)教學(xué)。