王吉文

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

關鍵詞 深度學習 單元設計 基因工程

中圖分類號 G633.91

文獻標志碼 B

深度學習是指在主動加工、深度理解的基礎上，學習者能夠批判性地學習新知識，并將它們融入原有的認知結構中，經過高水平思維過程，靈活運用所學知識和能力，解決實際問題的一種學習方式。因此，深度學習是一種基于高階思維發(fā)展的理解性學習，強調學生要有積極的學習狀態(tài)、有較強的知識整合能力、有靈活多樣的學習方法，并重視培養(yǎng)學生的高階思維和創(chuàng)新精神，以及分析問題和處理實際問題的能力。

顯然，深度學習對于學生的終身發(fā)展有著深遠的意義。當前，以單元為單位進行整體教學設計是促進深度學習的重要途徑之一。在單元的整體教學設計中，目標及評價的設計是實現(xiàn)深度學習的關鍵環(huán)節(jié)。只有合理且有效的評價才能促進學習方式的真正轉變，因此，構建有效的目標及評價體系是促進深度學習的必要條件。

筆者圍繞概念5“基因工程賦予生物新的遺傳特性”，對應蘇教版高中生物學《選擇性必修3·生物技術與工程》第三章“基因工程”，進行單元學習目標及評價設計。

1深度學習目標及評價模型深度學習的目標與評價體系模型如圖1所示，從

單元目標出發(fā)，將單元目標分解為課時目標落實到具體課堂中，最終通過評價目標將課時目標統(tǒng)籌起來，回歸單元目標，通過評價活動對單元目標達成程度進行檢驗。無論是單元目標、課時目標，還是評價目標，都應該做到核心素養(yǎng)引領下的教、學、評一致，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此，學習目標設計后，教師就要設計深度學習的評價，以形成一個有效落實核心素養(yǎng)的目標與評價體系。

因此，教師首先要根據對《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《課程標準》）、學習任務和學情的分析，確定單元學習目標并對其進行分解，然后依據分解的單元目標，制定相應的評價方案。

2單元學習目標的確定和分解

2.1確定單元學習目標的依據

2.1.1《課程標準》分析

《課程標準》分析主要是對本單元涉及的“內容要求”進行分析?！墩n程標準》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”和“蛋白質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”，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重組技術需利用3種基本工具;通過基于實際問題解決的學習過程，闡明基因工程的基本操作程序;為理解“蛋白質工程是基因工程的延伸”，應該揭示基因工程技術的不足，并且通過設計方案，模擬進行蛋白質的設計和改造，以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質;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用的意義;同時，轉基因技術的安全問題也是需要深入關注的生物學相關社會議題。

2.1.2學習任務分析

分析學習任務時，教師主要考慮本單元所處的地位、內容以及對于發(fā)展學生學科素養(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，打破了很多學科之間的界限，促進了學科的融合發(fā)展，使生物學發(fā)展進入了一個全新的時代。

因此，教師應基于問題解決式的學習過程，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)領整個單元，然后根據課時分配，分解主問題為局部問題，理清主問題和局部問題之間的關系，圍繞局部問題到主問題的解決，設計各種學習活動如模擬限制酶作用原理、設計實驗方案等，幫助學生建構概念、認識規(guī)律、準確遷移和發(fā)展思維，從而提升學生的能力和品格。

2.1.3學情分析

在制定單元學習目標之前，教師需要分析學情，以準確把握學生現(xiàn)有水平和目標水平之間的差距，從而制定出合理的學習目標。本單元內容包括基因工程的工具、程序、應用和蛋白質工程等，涉及PCR、同位素標記、分子雜交等多種生物學實驗技術。在本單元學習之前，學生已經學習了發(fā)酵工程和細胞工程基本原理及其應用，初步建立了工程學思想。在此基礎上，學生應繼續(xù)通過模擬解決真實問題的學習過程，深刻理解基因工程的基本原理及其與之前內容的內在聯(lián)系，提升解決實際問題的能力。同時，學生還需要能夠對轉基因技術帶來的爭議性問題進行批判式的思考和理性判斷。

2.2單元學習目標的制定

深度學習的目標應該著眼于學生的發(fā)展，即學生達成本單元目標后的預期表現(xiàn)而非教師的活動，教師要結合《課程標準》中的“教學提示”和“學業(yè)要求”，統(tǒng)籌制定。本單元的學習目標制定如下：

（1）通過資料分析，概述基因工程是在遺傳學、微生物學、生物化學和分子生物學等學科基礎上發(fā)展而來的;通過小組合作模擬相關酶的作用過程，闡明DNA重組技術的實現(xiàn)需要利用限制性內切核酸酶、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習過程，闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達載體的構建、目的基因導入受體細胞和目的基因及其表達產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牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應用改善了人類的生活品質，認同基因工程應用的重要意義;通過辯論等活動，關注并討論轉基因技術的安全問題。

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

2.3單元學習目標的分解

為保證單元學習目標能落到實處，教師應依據單元內容對單元學習目標進一步細化。需要注意的是，單元學習目標并非每一課時對應一個學習目標，情感觀念上的目標更多是需要多節(jié)課達成和實現(xiàn)。因此，總體單元學習目標確定之后，教師仍然需要對單元學習目標進行分解，保證每課時的學習目標落到實處，從而落實單元學習目標。本單元學習目標分解如下：

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

（2）第二課時的學習目標：1能說明需要利用基因工程技術解決的實際問題的關鍵所在;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、基因表達載體的構建、目的基因導入受體細胞和目的基因及其表達產物的檢測鑒定等步驟;3根據擬解決的實際問題，通過小組合作，在一定的情境下，選擇恰當的技術設計工程學方案。

（3）第三課時的學習目標：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，舉例說明基因工程在農牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應用;3能夠認識到基因工程改善了人類的生活品質;4關注轉基因技術的安全問題。

（4）第四課時的學習目標：1能夠認識到傳統(tǒng)基因工程對于改造蛋白質結構和功能的不足;2通過模擬設計方案的學習任務，能夠認識到根據基因工程原理，進行蛋白質設計和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質;3通過資料收集、整理、分析和綜合，舉例說明依據人類需要對原有蛋白質結構進行基因改造、生產目標蛋白的過程。

3單元學習評價的設計

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

3.1單元學習評價策略

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

為考查概念之間的關聯(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;第二次是在學完本單元之后，通過兩次概念圖的比較，來分析學生的思維變化過程。具體評判標準可依據表1進行。

而考查新情境下概念的應用，教師需要設計合理有效的新情境下的學習活動，促進學生進行概念的辨析和遷移，通過學生具體的行為表現(xiàn)評估學生對概念的理解。例如，基于文本資料分析的判斷和辨析的準確度、用文字和圖示表示出嘗試解決新問題的方案設計的新穎性和創(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單元學習評價方案的制定基于上述思考，單元學習評價方案的設計應從單

元學習目標出發(fā)，包括評價目標、任務、標準和方式四個方面，著重體現(xiàn)出對“新舊概念之間的關聯(lián)和新情境下概念的應用兩個方面”的評價。以“基因工程”為例，本單元的學習評價體系設計見表2。

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