基于深度學習的高中生物學單元教學設計
——以“生物的進化”單元教學為例

夏 靜

（北京市十一學校 北京 100039）

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）提出了生物學學科核心素養，并以學科大概念的形式呈現課程內容。學科大概念與具體的知識點不同，更上位，更具綜合性，且更抽象概括，因此也不像具體知識點那么容易學習。學科大概念的理解和生物學學科核心素養的形成需要學生有深入的探究和分析、持久的理解、真實的體驗。深度學習是學生發展生物學學科核心素養的重要路徑之一。

深度學習是相對于淺表學習、機械學習而言的，不僅突出學習者對學習內容的深度理解和個體建構，而且強調學習者在真實情境中遷移應用知識。美國國家研究委員會（NRC）認為，“深度學習是個體將學習的知識從一種情境應用到另一種新情境的過程，即遷移”。深度學習“是在教師引領下，學生圍繞著具有挑戰性的學習主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程”。

1 指向核心素養發展的深度學習教學模型

劉月霞等基于多學科案例分析，提出了“指向核心素養發展的深度學習教學模型”。該模型包含6個要素：①素養導向的學習目標；②引領性學習主題；③挑戰性學習任務；④持續性學習評價；⑤開放性學習環境；⑥反思性教學改進（圖1）。

圖1 深度學習的實踐模型

2 指向深度學習的單元教學案例分析

“生物的進化”是高中生物學“遺傳與進化”模塊的核心教學內容之一，“地球上的現存物種豐富多樣，它們來自共同祖先”是本部分內容的重要概念。筆者依據《課程標準》對本單元的描述，重點分析本單元的核心概念、次位概念等與相關的事實性知識之間的相互關系，從學習目標、學習任務、學習評價等3個方面，進行“生物的進化”單元設計。

2.1 制定素養導向的學習目標

單元目標指明了學生學習的方向，也是單元學習活動和單元評價的依據。在確立單元學習目標時，教師需要考慮以下4個要素：①依據核心素養，確立學習目標；②聚焦學科大概念，確立學習目標；③根據學生實際，確立學習目標；④區分教學目標和學習目標。依據《課程標準》的內容，從培養生物學學科核心素養出發，制定本單元學習目標：

①從化石、細胞代謝、分子組成等方面，解釋地球上豐富多樣的物種來自共同祖先，形成進化與適應觀等生命觀念，并用以解釋生物的適應性和變異性。

②基于現代生物進化理論，通過實驗探究、數學建模、批判性思維等方法，探討種群遺傳性狀的分布規律及自然選擇對種群基因頻率的影響。

③通過觀察、提問、設計、搜集和分析各種進化的證據，交流、討論科學探究活動，認同生物的適應性是選擇的結果，闡述豐富多彩的現存物種是由共同的祖先經過長期進化形成的。

④主動關注生物進化理論對人類社會的影響，以及生物多樣性的現實問題對人類社會發展造成的影響；根據保護生物多樣性的原則，提出保護生物多樣性的措施和建議，參與保護生物多樣性的實踐活動。

2.2 設計挑戰性學習任務

單元學習任務是實現單元學習目標的載體。挑戰性學習任務需要教師設計一份學習材料，幫助學生進行探究性學習，以達成預期的學習目標。任務的挑戰性體現在：任務既要讓大多數學生能有成功的體驗，又要留有進一步探究的空間。

2.2.1 提出單元關鍵問題

為幫助學生構建單元大概念，教師需引導學生在解決真實問題的過程中，通過探究、體驗等方式展開真實的學習，進而實現深度學習。在本單元學習目標確立后，教師依據學習目標確定本單元學習過程中學生需要持續思考的關鍵問題：①哪些證據可以表明地球上豐富多樣的現存物種來自共同祖先？②生物具有各種各樣性狀的根本原因是什么？

2.2.2 創設挑戰性任務

圍繞單元關鍵問題，結合學生的生活實際和認知水平，教師確立本單元的系列學習任務，并且依據《課程標準》的內容要求以及單元學習目標，確定本單元每個任務的主要內容、每課時的學習目標、學習活動及學習資源等。“生物的進化”單元的學習任務整體安排見表1。

表1 “生物的進化”單元每個學習任務的整體安排

2.3 開展持續性學習評價

持續性評價是深度學習中不可缺少的環節，也是單元教學設計的重要內容。在單元教學中，教師通過多種評價方式，對學生的學習過程進行更全面的分析，并將評價結果用于促進學生對所學內容進行持續性的深入思考，進一步全面分析所完成的學習任務。這對于實現學生的深度學習和落實生物學學科核心素養的培養非常重要。

本單元的學習評價活動設計充分考慮了對學生的過程性評價。評估方式多元化，既有課堂觀察、課堂參與的評價（表2）；也有針對學生探究性實驗的表現型評價，如針對抗性微生物的篩選實驗，設計了探究性實驗的評價量規（表3），以幫助學生在學習過程中不斷地反思校正自己的學習過程，不斷進行自我調節，最終實現學習目標的達成。

表2 “生物的進化”單元學習主題的持續性評價方案

表3 微生物抗性篩選實驗量規

在單元教學設計中，教師要創設基于真實情境的學習任務，使學生在解決實際問題中進行充分的思考、體驗、探究，才能幫助學生在深度學習過程中逐步發展生物學學科核心素養。在此過程中，教師要依據《課程標準》，明確學習目標，保證學習目標具體、可測量；要給學生提供豐富的學習資源和學習工具；要制定與學習目標一致的學習評價，將過程性評價和表現性評價有機結合，幫助學生在學習過程中不斷反思調整自己的學習進程，最終落實生物學學科核心素養的培養。