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(píng)價(jià)策略的選擇和評(píng)價(jià)方案的設(shè)計(jì)等方面，闡述了如何通過(guò)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)，促進(jìn)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(jì) 基因工程

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

深度學(xué)習(xí)是指在主動(dòng)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(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過(guò)高水平思維過(guò)程，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和能力，解決實(shí)際問(wèn)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(qiáng)調(diào)學(xué)生要有積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)、有較強(qiáng)的知識(shí)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(wèn)題和處理實(shí)際問(wèn)題的能力。

顯然，深度學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生的終身發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。當(dāng)前，以單元為單位進(jìn)行整體教學(xué)設(shè)計(jì)是促進(jìn)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(jì)中，目標(biāo)及評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)是實(shí)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(píng)價(jià)才能促進(jìn)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(píng)價(jià)體系是促進(jìn)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(duì)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(jìn)行單元學(xué)習(xí)目標(biāo)及評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。

1深度學(xué)習(xí)目標(biāo)及評(píng)價(jià)模型深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)與評(píng)價(jià)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(shí)目標(biāo)落實(shí)到具體課堂中，最終通過(guò)評(píng)價(jià)目標(biāo)將課時(shí)目標(biāo)統(tǒng)籌起來(lái)，回歸單元目標(biāo)，通過(guò)評(píng)價(jià)活動(dòng)對(duì)單元目標(biāo)達(dá)成程度進(jìn)行檢驗(yàn)。無(wú)論是單元目標(biāo)、課時(shí)目標(biāo)，還是評(píng)價(jià)目標(biāo)，都應(yīng)該做到核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的教、學(xué)、評(píng)一致，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此，學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)后，教師就要設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)，以形成一個(gè)有效落實(shí)核心素養(yǎng)的目標(biāo)與評(píng)價(jià)體系。

因此，教師首先要根據(jù)對(duì)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)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(duì)其進(jìn)行分解，然后依據(jù)分解的單元目標(biāo)，制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)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(duì)本單元涉及的“內(nèi)容要求”進(jìn)行分析?！墩n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(gè)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(jiǎn)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(guò)模擬活動(dòng)闡明DNA重組技術(shù)需利用3種基本工具;通過(guò)基于實(shí)際問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)過(guò)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(guò)設(shè)計(jì)方案，模擬進(jìn)行蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)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(guò)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(shí)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全問(wèn)題也是需要深入關(guān)注的生物學(xué)相關(guān)社會(huì)議題。

2.1.2學(xué)習(xí)任務(wù)分析

分析學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，教師主要考慮本單元所處的地位、內(nèi)容以及對(duì)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(xì)胞工程”，這兩項(xiàng)生物工程都能解決很多實(shí)際問(wèn)題，基因工程則能夠很好地解決發(fā)酵工程和細(xì)胞工程所不能解決的一些問(wèn)題，打破了很多學(xué)科之間的界限，促進(jìn)了學(xué)科的融合發(fā)展，使生物學(xué)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。

因此，教師應(yīng)基于問(wèn)題解決式的學(xué)習(xí)過(guò)程，以發(fā)生在現(xiàn)實(shí)生活中的、需要利用基因工程來(lái)解決的實(shí)際問(wèn)題為主問(wèn)題統(tǒng)領(lǐng)整個(gè)單元，然后根據(jù)課時(shí)分配，分解主問(wèn)題為局部問(wèn)題，理清主問(wèn)題和局部問(wèn)題之間的關(guān)系，圍繞局部問(wèn)題到主問(wèn)題的解決，設(shè)計(jì)各種學(xué)習(xí)活動(dòng)如模擬限制酶作用原理、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等，幫助學(xué)生建構(gòu)概念、認(rèn)識(shí)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(shí)驗(yàn)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(xì)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(guò)模擬解決真實(shí)問(wèn)題的學(xué)習(xí)過(guò)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(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，學(xué)生還需要能夠?qū)D(zhuǎn)基因技術(shù)帶來(lái)的爭(zhēng)議性問(wèn)題進(jìn)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(dá)成本單元目標(biāo)后的預(yù)期表現(xiàn)而非教師的活動(dòng)，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(guò)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(lái)的;通過(guò)小組合作模擬相關(guān)酶的作用過(guò)程，闡明DNA重組技術(shù)的實(shí)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(guò)基于實(shí)際問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)過(guò)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(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)鑒定等步驟。

（3）通過(guò)資料的收集、加工、整理，舉例說(shuō)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(rèn)同基因工程應(yīng)用的重要意義;通過(guò)辯論等活動(dòng)，關(guān)注并討論轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全問(wèn)題。

（4）通過(guò)模擬設(shè)計(jì)方案以彌補(bǔ)基因工程方案的不足，概述人們根據(jù)基因工程原理，進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)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(guò)資料收集、整理、分析和綜合，舉例說(shuō)明依據(jù)人類需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過(guò)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(shí)處，教師應(yīng)依據(jù)單元內(nèi)容對(duì)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化。需要注意的是，單元學(xué)習(xí)目標(biāo)并非每一課時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)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(dá)成和實(shí)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(duì)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行分解，保證每課時(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)落到實(shí)處，從而落實(shí)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(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1通過(guò)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(lái);2通過(guò)小組合作模擬相關(guān)酶的作用過(guò)程，闡明DNA重組技術(shù)的實(shí)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(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1能說(shuō)明需要利用基因工程技術(shù)解決的實(shí)際問(wèn)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(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)鑒定等步驟;3根據(jù)擬解決的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)小組合作，在一定的情境下，選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)設(shè)計(jì)工程學(xué)方案。

（3）第三課時(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1能夠通過(guò)多種途徑收集資料、并對(duì)資料進(jìn)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(shuō)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(rèn)識(shí)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(wèn)題。

（4）第四課時(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1能夠認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)基因工程對(duì)于改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的不足;2通過(guò)模擬設(shè)計(jì)方案的學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠認(rèn)識(shí)到根據(jù)基因工程原理，進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)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(guò)資料收集、整理、分析和綜合，舉例說(shuō)明依據(jù)人類需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過(guò)程。

3單元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)

在多大程度上實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)目標(biāo)，在這一過(guò)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(guò)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)來(lái)測(cè)量。深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿于整個(gè)深度學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程中，不僅是對(duì)學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí)能力水平的評(píng)估，也是對(duì)深度學(xué)習(xí)過(guò)程及結(jié)果的評(píng)價(jià)，更是對(duì)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(píng)價(jià)策略

深度學(xué)習(xí)的核心要素是學(xué)生達(dá)到對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu)和理解，而對(duì)于知識(shí)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(píng)價(jià)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(shí)結(jié)構(gòu)外顯出來(lái)，幫助學(xué)生及教師對(duì)其進(jìn)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(jìn)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(guò)兩次概念圖的比較，來(lái)分析學(xué)生的思維變化過(guò)程。具體評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)可依據(jù)表1進(jìn)行。

而考查新情境下概念的應(yīng)用，教師需要設(shè)計(jì)合理有效的新情境下的學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行概念的辨析和遷移，通過(guò)學(xué)生具體的行為表現(xiàn)評(píng)估學(xué)生對(duì)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(wèn)題的方案設(shè)計(jì)的新穎性和創(chuàng)新性、討論和辯論過(guò)程中表現(xiàn)出的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性，等等。

3.2單元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案的制定基于上述思考，單元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)從單

元學(xué)習(xí)目標(biāo)出發(fā)，包括評(píng)價(jià)目標(biāo)、任務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)和方式四個(gè)方面，著重體現(xiàn)出對(duì)“新舊概念之間的關(guān)聯(lián)和新情境下概念的應(yīng)用兩個(gè)方面”的評(píng)價(jià)。以“基因工程”為例，本單元的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

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