王吉文

摘要以高中生物“基因工程”為例，從單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和分解、評價策略的選擇和評價方案的設(shè)計等方面，闡述了如何通過單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和評價的設(shè)計，促進深度學(xué)習(xí)的有效發(fā)生。

關(guān)鍵詞 深度學(xué)習(xí) 單元設(shè)計 基因工程

中圖分類號 G633.91

文獻標(biāo)志碼 B

深度學(xué)習(xí)是指在主動加工、深度理解的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新知識，并將它們?nèi)谌朐械恼J知結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過高水平思維過程，靈活運用所學(xué)知識和能力，解決實際問題的一種學(xué)習(xí)方式。因此，深度學(xué)習(xí)是一種基于高階思維發(fā)展的理解性學(xué)習(xí)，強調(diào)學(xué)生要有積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)、有較強的知識整合能力、有靈活多樣的學(xué)習(xí)方法，并重視培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和創(chuàng)新精神，以及分析問題和處理實際問題的能力。

顯然，深度學(xué)習(xí)對于學(xué)生的終身發(fā)展有著深遠的意義。當(dāng)前，以單元為單位進行整體教學(xué)設(shè)計是促進深度學(xué)習(xí)的重要途徑之一。在單元的整體教學(xué)設(shè)計中，目標(biāo)及評價的設(shè)計是實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。只有合理且有效的評價才能促進學(xué)習(xí)方式的真正轉(zhuǎn)變，因此，構(gòu)建有效的目標(biāo)及評價體系是促進深度學(xué)習(xí)的必要條件。

筆者圍繞概念5“基因工程賦予生物新的遺傳特性”，對應(yīng)蘇教版高中生物學(xué)《選擇性必修3·生物技術(shù)與工程》第三章“基因工程”，進行單元學(xué)習(xí)目標(biāo)及評價設(shè)計。

1深度學(xué)習(xí)目標(biāo)及評價模型深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)與評價體系模型如圖1所示，從

單元目標(biāo)出發(fā)，將單元目標(biāo)分解為課時目標(biāo)落實到具體課堂中，最終通過評價目標(biāo)將課時目標(biāo)統(tǒng)籌起來，回歸單元目標(biāo)，通過評價活動對單元目標(biāo)達成程度進行檢驗。無論是單元目標(biāo)、課時目標(biāo)，還是評價目標(biāo)，都應(yīng)該做到核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的教、學(xué)、評一致，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此，學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計后，教師就要設(shè)計深度學(xué)習(xí)的評價，以形成一個有效落實核心素養(yǎng)的目標(biāo)與評價體系。

因此，教師首先要根據(jù)對《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）、學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)情的分析，確定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)并對其進行分解，然后依據(jù)分解的單元目標(biāo)，制定相應(yīng)的評價方案。

2單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和分解

2.1確定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的依據(jù)

2.1.1《課程標(biāo)準(zhǔn)》分析

《課程標(biāo)準(zhǔn)》分析主要是對本單元涉及的“內(nèi)容要求”進行分析。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中“基因工程賦予生物新的遺傳特性”大概念包含2個重要概念“基因工程是一種重組DNA技術(shù)”和“蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸”。為了理解“基因工程是一種重組DNA技術(shù)”，需要簡要回顧基因工程發(fā)展史，概述基因工程的發(fā)展歷程;然后，通過模擬活動闡明DNA重組技術(shù)需利用3種基本工具;通過基于實際問題解決的學(xué)習(xí)過程，闡明基因工程的基本操作程序;為理解“蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸”，應(yīng)該揭示基因工程技術(shù)的不足，并且通過設(shè)計方案，模擬進行蛋白質(zhì)的設(shè)計和改造，以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質(zhì);另外，還需要通過資料的收集、加工、整理，歸納基因工程的廣泛應(yīng)用的意義;同時，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全問題也是需要深入關(guān)注的生物學(xué)相關(guān)社會議題。

2.1.2學(xué)習(xí)任務(wù)分析

分析學(xué)習(xí)任務(wù)時，教師主要考慮本單元所處的地位、內(nèi)容以及對于發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的作用。本單元之前為“發(fā)酵工程”和“細胞工程”，這兩項生物工程都能解決很多實際問題，基因工程則能夠很好地解決發(fā)酵工程和細胞工程所不能解決的一些問題，打破了很多學(xué)科之間的界限，促進了學(xué)科的融合發(fā)展，使生物學(xué)發(fā)展進入了一個全新的時代。

因此，教師應(yīng)基于問題解決式的學(xué)習(xí)過程，以發(fā)生在現(xiàn)實生活中的、需要利用基因工程來解決的實際問題為主問題統(tǒng)領(lǐng)整個單元，然后根據(jù)課時分配，分解主問題為局部問題，理清主問題和局部問題之間的關(guān)系，圍繞局部問題到主問題的解決，設(shè)計各種學(xué)習(xí)活動如模擬限制酶作用原理、設(shè)計實驗方案等，幫助學(xué)生建構(gòu)概念、認識規(guī)律、準(zhǔn)確遷移和發(fā)展思維，從而提升學(xué)生的能力和品格。

2.1.3學(xué)情分析

在制定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)之前，教師需要分析學(xué)情，以準(zhǔn)確把握學(xué)生現(xiàn)有水平和目標(biāo)水平之間的差距，從而制定出合理的學(xué)習(xí)目標(biāo)。本單元內(nèi)容包括基因工程的工具、程序、應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程等，涉及PCR、同位素標(biāo)記、分子雜交等多種生物學(xué)實驗技術(shù)。在本單元學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了發(fā)酵工程和細胞工程基本原理及其應(yīng)用，初步建立了工程學(xué)思想。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生應(yīng)繼續(xù)通過模擬解決真實問題的學(xué)習(xí)過程，深刻理解基因工程的基本原理及其與之前內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，提升解決實際問題的能力。同時，學(xué)生還需要能夠?qū)D(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的爭議性問題進行批判式的思考和理性判斷。

2.2單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定

深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)應(yīng)該著眼于學(xué)生的發(fā)展，即學(xué)生達成本單元目標(biāo)后的預(yù)期表現(xiàn)而非教師的活動，教師要結(jié)合《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的“教學(xué)提示”和“學(xué)業(yè)要求”，統(tǒng)籌制定。本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)制定如下：

（1）通過資料分析，概述基因工程是在遺傳學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展而來的;通過小組合作模擬相關(guān)酶的作用過程，闡明DNA重組技術(shù)的實現(xiàn)需要利用限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體三種基本工具。

（2）通過基于實際問題解決的學(xué)習(xí)過程，闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因及其表達產(chǎn)物的檢測鑒定等步驟。

（3）通過資料的收集、加工、整理，舉例說明基因工程在農(nóng)牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)，認同基因工程應(yīng)用的重要意義;通過辯論等活動，關(guān)注并討論轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全問題。

（4）通過模擬設(shè)計方案以彌補基因工程方案的不足，概述人們根據(jù)基因工程原理，進行蛋白質(zhì)設(shè)計和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質(zhì);通過資料收集、整理、分析和綜合，舉例說明依據(jù)人類需要對原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程。

2.3單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的分解

為保證單元學(xué)習(xí)目標(biāo)能落到實處，教師應(yīng)依據(jù)單元內(nèi)容對單元學(xué)習(xí)目標(biāo)進一步細化。需要注意的是，單元學(xué)習(xí)目標(biāo)并非每一課時對應(yīng)一個學(xué)習(xí)目標(biāo)，情感觀念上的目標(biāo)更多是需要多節(jié)課達成和實現(xiàn)。因此，總體單元學(xué)習(xí)目標(biāo)確定之后，教師仍然需要對單元學(xué)習(xí)目標(biāo)進行分解，保證每課時的學(xué)習(xí)目標(biāo)落到實處，從而落實單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)分解如下：

（1）第一課時的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1通過資料分析，概述基因工程是在遺傳學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展而來;2通過小組合作模擬相關(guān)酶的作用過程，闡明DNA重組技術(shù)的實現(xiàn)需要利用限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體3種基本工具。

（2）第二課時的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1能說明需要利用基因工程技術(shù)解決的實際問題的關(guān)鍵所在;2基于資料的分析和綜合，闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因及其表達產(chǎn)物的檢測鑒定等步驟;3根據(jù)擬解決的實際問題，通過小組合作，在一定的情境下，選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)設(shè)計工程學(xué)方案。

（3）第三課時的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1能夠通過多種途徑收集資料、并對資料進行加工、整理;2基于所收集和加工整理的資料證據(jù)，舉例說明基因工程在農(nóng)牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用;3能夠認識到基因工程改善了人類的生活品質(zhì);4關(guān)注轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全問題。

（4）第四課時的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1能夠認識到傳統(tǒng)基因工程對于改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的不足;2通過模擬設(shè)計方案的學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠認識到根據(jù)基因工程原理，進行蛋白質(zhì)設(shè)計和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質(zhì);3通過資料收集、整理、分析和綜合，舉例說明依據(jù)人類需要對原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程。

3單元學(xué)習(xí)評價的設(shè)計

在多大程度上實現(xiàn)了學(xué)習(xí)目標(biāo)，在這一過程中學(xué)生的思維是否發(fā)生變化，是否發(fā)生深度學(xué)習(xí)，這些都需要通過學(xué)習(xí)評價來測量。深度學(xué)習(xí)的評價應(yīng)貫穿于整個深度學(xué)習(xí)活動過程中，不僅是對學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí)能力水平的評估，也是對深度學(xué)習(xí)過程及結(jié)果的評價，更是對深度學(xué)習(xí)目標(biāo)的不斷反思和修訂。

3.1單元學(xué)習(xí)評價策略

深度學(xué)習(xí)的核心要素是學(xué)生達到對知識的意義建構(gòu)和理解，而對于知識的理解表現(xiàn)在兩方面：概念之間的關(guān)聯(lián)和新情境下概念的應(yīng)用。因此評價也應(yīng)該著重考查關(guān)聯(lián)和應(yīng)用，將學(xué)生頭腦中的知識結(jié)構(gòu)外顯出來，幫助學(xué)生及教師對其進行監(jiān)控和診斷。

為考查概念之間的關(guān)聯(lián)，采取概念圖的形式更為有效。使用概念圖策略一般進行兩次：第一次在正式上課之前;第二次是在學(xué)完本單元之后，通過兩次概念圖的比較，來分析學(xué)生的思維變化過程。具體評判標(biāo)準(zhǔn)可依據(jù)表1進行。

而考查新情境下概念的應(yīng)用，教師需要設(shè)計合理有效的新情境下的學(xué)習(xí)活動，促進學(xué)生進行概念的辨析和遷移，通過學(xué)生具體的行為表現(xiàn)評估學(xué)生對概念的理解。例如，基于文本資料分析的判斷和辨析的準(zhǔn)確度、用文字和圖示表示出嘗試解決新問題的方案設(shè)計的新穎性和創(chuàng)新性、討論和辯論過程中表現(xiàn)出的邏輯性和嚴謹性，等等。

3.2單元學(xué)習(xí)評價方案的制定基于上述思考，單元學(xué)習(xí)評價方案的設(shè)計應(yīng)從單

元學(xué)習(xí)目標(biāo)出發(fā)，包括評價目標(biāo)、任務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)和方式四個方面，著重體現(xiàn)出對“新舊概念之間的關(guān)聯(lián)和新情境下概念的應(yīng)用兩個方面”的評價。以“基因工程”為例，本單元的學(xué)習(xí)評價體系設(shè)計見表2。

參考文獻：

[1]吳舉宏.促進深度學(xué)習(xí)的中學(xué)生物教學(xué)策略[J].生物學(xué)教學(xué)，2017，42（10）：18-20.

[2]徐汛峰，付雷.基于深度學(xué)習(xí)的高中生物學(xué)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和評價設(shè)計[J].生物學(xué)教學(xué)，2020，45（8）：12-16.

[3]普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].人民教育出版社，2020：2-3.

[4]崔允漷.如何開展指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元設(shè)計[J].北京教育（普教版），2019，（2）：11-15.

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