高三生物復習課中作業設計實踐研究

趙志軍

摘 要：作業作為學生鞏固知識、培養能力的重要手段，也是教師發現學生學習問題、改善和提升自身教學方法的依據，在高三生物復習課中，其重要程度不言而喻。文章以《基因工程》一章復習課作業設計為例，基于作業設計理論的分析，通過設計必做和彈性兩部分作業，以期作業能在鞏固基礎知識的同時，可以更有效地培養學生的生物核心素養。

關鍵詞：生物核心素養；高三復習課；作業設計

《教育大辭典（增訂合編本）》對作業的釋義是，為完成某種學習任務而布置的各類練習的通稱，是衡量學習者學習有無發生，以及發生到何種程度的客觀標志，是教學活動獲得反饋信息的重要渠道[1]。高中生物教學中賦予了這一概念學科特色的延伸：它是生物課的補充和延伸，不僅可以幫助學生鞏固生物基礎知識，還可以幫助學生查缺補漏、完善生物知識體系，同時培養學生生物核心素養。傳統的作業設計缺乏針對性、典型性，導致很多學生終日沉于題海中不能自拔，而在高三生物復習課中，該現象更加嚴重。新課程將立德樹人，培養核心素養放到教學的首位，倡導探究、合作與自主學習方式，因此，教師在設計高三復課的作業設計時應充分融合科學思維的邏輯性，使知識融入真實情境，在問題解決過程中，使教材核心知識之間的邏輯關系呈現層層遞進。

一、作業設計理論分析

作業作為學生鞏固知識、發展能力的重要途徑，對學生的探究能力和創造性思維的提升發揮重要作用，傳統的生物作業過于關注學生的理論知識和書面成績，卻忽視了其對于知識本質的探索，本文通過《基因工程》一章節復習課中作業的設計，以期通過不同的作業類型設計引導學生進行探究性學習，對知識進行理解、應用、分析、評價和創造，以達到“構建活力課堂，探究生命奧秘，肩負社會責任，成就智慧人生”生物學學科愿景[2]。

基于生物學科的特點和生物核心素養的要求，教師在高三生物復習課作業設計過程中要充分考慮學生的實際情況以及心理特點，再立足基礎作業，根據內容、難度、總量符合課標，設計與教學目標內容匹配，符合學情的作業，作業的形式和內容要多樣，可以創造條件動手、實踐應用、實驗設計等，努力做到在真實的情境中解決真實問題，作業的設計要呈現進階性，根據學生的思維發展規律，作業的層次設計體現進階性，在作業覆蓋的知識點和難度等方面應循序漸進。

二、作業設計實踐嘗試

（一）設計目標

學生通過前面的復習已經基本掌握《基因工程》一章的概念、操作“工具”和操作程序等知識，但對于基因和現實生活的聯系以及抽象的操作程序過程還不能完全掌握，結合生物課程標準以及學生學習情況的分析，確定目標如下：

1.通過模型制作，理解《基因工程》一章的原理和基本操作步驟；

2.針對人類生產或生活中的某一需求，選取適當的技術和方法，嘗試設計獲得某一轉基因產品的方案；

3.通過轉基因產品文獻查閱，培養學生信息獲取能力以及對社會問題的理性思維。

（二）作業設計內容及分析

根據高三學生不同的情況，為使每個學生都學有所得，教師應充分了解學生，分析學生的個人特點，結合已有知識的不同，將學生分成不同的層次。本節課作業的設計在立足教材的前提下，對知識的深度和寬度都進行適當的拓展，旨在幫助學生理解和應用基因工程這一核心概念。

根據學生分層教學的特點，在作業設計過程中分為必做部分和彈性部分，其中必做部分分為立足基礎作業改變題目1和物理模型建構的題目2，而彈性部分的題目上則是根據不同學生的理解不同和能力不同要求學生彈性完成。

1.必做部分及分析

題目1：用DNA重組技術可以賦予生物以新的遺傳特性，創造出更符合人類需要的生物產品。在此過程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性內切核酸酶分別為EcoRI、SmaI、PstI和EcoRV。

分析并理解下列問題：

（1）常見的連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中前者可以連接黏性末端，后者可以連接黏性末端和平末端。

（2）DNA連接酶催化目的基因片段與質粒載體片段之間形成的化學鍵是磷酸二酯鍵。

（3）DNA重組技術中所用的質粒載體具有一些特征。如質粒DNA分子上有復制原點，可以保證質粒在受體細胞中能自我復制；質粒DNA分子上有一至多個限制酶切割位點，便于外源DNA插入；質粒DNA分子上有標記基因如某種抗生素抗性基因，利用抗生素可篩選出含質粒載體的宿主細胞，方法是用含有該抗生素的培養基培養宿主細胞，存活的即為含有質粒載體的宿主細胞。

（4）畫出《基因工程》一章的概念圖。

設計意圖：以基礎知識的練習題為基礎，進行適當的改編，幫助學生復習鞏固《基因工程》一章的基礎知識，使學生真正回歸教材核心概念，與此同時，幫助學生對《基因工程》這一章節相關概念進行細化的梳理，該作業的設置屬于高三一輪復習中《基因工程》一章基礎知識的復習鞏固和構建聯系。

效果分析：通過對基礎知性作業進行考查，在此過程中引導學生回歸核心概念。高三復習過程中教材的基礎知識是關鍵，尤其是一輪復習查漏補缺過程中，回歸教材尤為重要。該作業設置過程中，將簡單的填空題，改成知識應用和概念圖梳理的作業，這不僅符合高三一輪復習的特點，還通過概念圖幫助學生對《基因工程》一章的基本概念進行梳理，為后面應用作業展開進行理論鋪墊。

題目2：根據課上教材中學習《基因工程》一章的基本操作程序，學生以小組為單位，網上自主查閱關于抗蟲棉轉基因相關材料或者其他自己感興趣的轉基因相關產品資料，小組合作討論，利用家庭已有的材料，制作相關產品轉基因過程的物理模型，模型中呈現出限制酶、DNA連接酶以及載體，將制作重組質粒過程進行呈現，錄制微視頻，以小組為單位上交。

設計意圖：模型建構是現代生物學中重要的研究方法之一，在《課程標準》中也被多次強調。經常在課上運用模型，目的是使學生通過研究科學模型推知原型的某種特征或規律，借助模型獲取、拓展和深化對原型的認識，掌握模型建構的科學方法，而在高三復習課中，通過課下作業設計中，引導學生選取給出的抗蟲棉例子或者自己選取感興趣的轉基因產品，自己查閱相關資料，進行模型設計，同樣可以取得課上模型建構的效果，甚至更好。

將抽象的知識形象化在學生學習中非常重要，尤其是在生物學科中，很多微觀的知識需要形象化地去建構，而模型建構則是引導學生對所學知識進行科學探究，在探究中形成生命觀念，培養科學思維。學生通過轉基因產品制作過程材料的查閱，自己選擇合適產品，進行目標基因的剪接，通過該過程理解工具酶的作用，通過目標基因的導入鑒定的過程，真正將抽象的操作程序形象化。

學生們所呈現的視頻非常精彩，無論是題目給出的轉基因棉的精準分析，還是發光魚的神奇多彩，抑或是產生胰島素的微生物的復雜呈現，學生都是用自己的方式，借助物理模型呈現出他們自己所理解的基因工程，而課上作業評價部分，學生的自我評價和學生之間的相互評價，以及教師對于學生作品的評價都讓每個學生對于基因工程的理解更進一步。通過模型的建構過程，學生自主查閱文獻，自主選取適當的技術和方法，進行基因產品的設計，通過這一系列過程操作，不僅提高了學生的形象思維能力，創新能力，還提升了學生的建模思維和建模能力。

2.彈性部分及分析

題目3：2016年，中央一號文件《中共中央國務院關于落實發展新理念加快農業現代化實現全面小康目標的若干意見》提出：加強農業轉基因技術研發和監管，在確保安全的基礎上慎重推廣。同年8月，國務院印發的《“十三五”國家科技創新規劃》指出：“十三五”期間要持續攻克轉基因關鍵核心技術，其中包括建成規范的生物安全性評價技術體系，確保轉基因產品安全。目前，我國已經逐步建立了與國際接軌并適合我國國情的轉基因安全評價體系，這是世界上最嚴格的安全評價體系之一。近些年來，關于轉基因產品的安全性已經成為老百姓普遍關心的問題。

（1）轉基因產品真的存在安全性問題嗎？

（2）請自主查閱相關資料，整理所搜集材料證據，形成自己的觀點，在釘釘群投票選擇你的觀點；

（3）應該如何看待轉基因產品的安全問題？

設計意圖：社會責任是指基于生物學認識，參與社會事務的討論，做出理性的解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力。通過對于社會問題轉基因安全問題的文獻查閱、問題討論和觀點辯論，培養學生科學辯證思維和對社會事務的參與，基于自己所查閱了解的事實證據，對這一熱點問題做出理性的解釋和判斷。

由于每個學生對于信息的查閱能力和辯證思維的能力不同，該部分作為選做部分，屬于彈性作業的一部分，每個學生都可以有自己的觀點，但是具體的論據支撐不做硬性要求。通過課上激烈辯論，較好地鍛煉了學生的信息獲取能力以及思維辯證能力。雖然該部分屬于彈性作業一部分，但是學生的參與程度非常高，進行作業評價時，學生主動參與到辯論中，通過自己查閱的相關資料文獻進行支撐，有效地幫助學生將所學知識和所查的資料以及社會現象進行了聯系，較好地實現了學有所得，得有

所用。

（三）作業設計實踐反思

通過三個作業的設置，第一個為修改化的基礎性作業設置，較好地引導學生復習鞏固了《基因工程》一章的基礎知識，引導學生在高三生物復習過程中還是要回歸教材，而概念圖的設計，則是將該章節知識聯系起來，為第二個作業做理論鋪墊；第二個作業通過學生自主選擇轉基因產品進行物理模型制作，是基于學生對于《基因工程》一章操作程序理論學習進行的遷移理解，通過小組合作的方式，讓學生進行討論和動手操作，是從抽象知識到具體模型的一種模擬；第三個作業則是對于《基因工程》一章相關知識的應用創新，真正回歸社會實踐，讓學生真正去關注身邊的生活，去真正理解生物學知識源于生活，而又高于生活，屬于彈性作業的一部分，作為高三復習課的作業設計，具體反思如下：

1.培養了學生的興趣

高三復習課中，由于學業壓力大以及知識點的復習過程相對枯燥，所以在作業完成過程中，學生很容易出現厭煩的情緒。而在本次作業的設置中，模型的建構以及轉基因辯證的思考部分，學生在完成過程中很投入，課下自主查閱文獻，整理歸納，認真地完成了微視頻錄制和相關論點的整理，通過學生模型的建構過程，將操作程序抽象的概念形象化，而可以選擇自己感興趣的轉基因產品進行描述，更是讓最后作業的呈現過程豐富多彩，而呈現過程中學生和教師的評價使得課堂效果呈現“正反饋”現象，給高三單一的復習生活增添智慧的色彩。

2.培養了學生的思維

生物核心素養中的科學思維是學生要基于事實證據，運用科學概念，通過科學推理和論證對客觀事物的本質、規律及相互關系做出判斷和解釋、對客觀發展變化做出預測的認識方式[3]。通過轉基因產品安全的問題的探討，培養學生的理性思維，引導學生依據生物學知識，辯證地看待社會現象問題。

該題目完成過程中，學生觀點的生成是通過查閱文獻資料歸納得出，課上評價過程是以辯論賽的方式進行呈現，在辯論過程中，每個學生都立足教材，通過文獻的查閱準確表達了自己的觀點，伴隨課上辯論的過程，學生對于這一問題的觀點逐步修正，更加嚴謹，而對《基因工程》一章的認識更加清晰而科學。

3.培養了學生社會責任感

學有所用，是學習過程中得到積極反饋最好的方式，因此，在作業設計過程中要將學生所學與現實生活建立聯系，在一個真實的情境中，利用所學知識，引導學生解決真實的問題，培養學生的社會責任感。

生物核心素養提出社會責任是值得基于生物學認知，參與社會事務的討論，做出理性的解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力。學生通過對于轉基因安全問題的辯論，大家對于這一生活問題進行了科學的評判，給出了自己的理解和看法，較好地培養學生的社會責任。

4.不足之處

本次作業的不足以及改進之處在于，后續的作業評價中，由于高三復習課時間的關系，對于轉基因產品安全與否的辯論沒有充分展開，使得很多學生查閱的文獻資料沒有充分展現，在后續的教學設計中應該給學生留下更多的時間展示所查閱的資料以及表達自己的觀點。

結束語

綜上所述，作業作為教學評價的重要組成部分，看似簡單，卻充滿挑戰和創新，從本節課的教學實踐看來，本課作業設計中，立足教材基礎知識進行知識的拓展和模型的建構，鼓勵學生關注社會熱點，通過所學，辯證地分析、學習生活和社會的熱點等，引導學生綜合思維，促進學科核心素養的發展。尤其是在高三復習特殊時期，在作業設計過程中將生物學科的理性思維融入其中，使作業的設計具有層次化、多元化，而有效的作業設計都是不斷完善，逐漸形成的，應該在教學實踐中不斷調整作業設計方案，最終實現高中生物作業設計水平的穩步提升。

參考文獻

[1]顧明遠.教育大辭典（增訂合編本）[M].上海：上海教育出版社，1998：2175.

[2]吳舉宏.生命的啟迪[J].中學生物教學，2019（7）：1.

[3]趙占良.對生物學學科核心素養的理解（二）：科學思維及其教學[J].中學生物教學，2019（10）：4-7.