基于深度學習的單元教學設計

深度學習是學習者以掌握知識內核為目的，在學習內驅力和積極負責的學習態度驅動下形成的指向有意義、整體性和創造性的學習。通過開展一系列挑戰性的學習任務，使學生掌握學科基礎知識和基本方法，體會學科思想，在運用知識和方法解決問題的過程中，形成正確的價值觀，成為善于合作、具備創新精神和實踐能力的人。

深度學習倡導單元教學，根據素養目標和單元大概念，通過特定情境下結構化的教學設計，把教學內容排列成有序的邏輯組合。基于一個大情境設計單元整體教學，讓學生經歷完整的學習過程。

1.從單元視角分析教材，確立核心素養導向的教學目標

首先，明確課標中與本單元相對應的大概念和次位概念，概括本單元所包含的核心素養要素。然后，結合本單元在教材中所處的地位和作用，界定單元教學內容。從單元大概念和核心素養兩個方面制定單元教學目標，確保單元內容支撐核心素養目標，核心素養目標指向單元大概念。例如，“基因的表達”單元大概念是“遺傳信息控制著生物性狀并代代相傳”，次位概念包括“DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質的合成”“生物性狀主要通過蛋白質表現”和“存在基因堿基序列不變，但是表型改變的表觀遺傳現象”。結合概念層級制定核心素養導向的單元教學目標（如下圖）。

2.建立單元整體教學框架，設計問題驅動下的學習任務

根據單元大概念和教學目標，搭建“核心問題—子問題—分問題”結構化教學框架。其中，核心問題對應單元大概念，統領整個單元教學；核心問題可分解為若干個子問題，子問題對應1個課時的學習，每個子問題可分解為2—3個分問題，對應每節課中的學習任務。本單元的核心問題是“DNA中的遺傳信息是如何控制生物性狀的”，通過基因的轉錄和翻譯過程的學習，學生可以初步理解這個問題，通過表觀遺傳現象的學習，進一步完善認知。因此，提出3個子問題，并進一步設計分問題，引領驅動性學習任務（如下圖）。

3.運用多種教學策略，達成深度學習目標

在教學中，可以從學生感興趣的內容導入，創設情境，引出核心問題，在問題框架的驅動下層層遞進，完成單元大概念的學習。如本單元以線蟲會發熒光為導入情境，提出基因控制性狀的問題，并開展探究活動。

在揭示遺傳信息傳遞規律的過程中，科學家開展了一系列經典實驗，這些實驗反映了人類探索未知事物的過程，也蘊含了科學家的智慧。以科學史的經典實驗為素材，引導學生模仿科學家的思維過程，完成探究性學習任務，在建立單元概念體系的基礎上，發展科學思維與科學探究能力。

在教授基因轉錄和翻譯的過程中，讓學生嘗試結合科學史經典實驗，利用手工制作的模型或虛擬現實仿真實驗技術，自主建構基因轉錄和翻譯的過程模型，并利用模型解決實際問題。

4.結合單元目標，設計教學效果檢驗與評價

為了保障單元教學的有效性，還需設計評價活動，隨時監測教學目標的達成情況。如在學生完成學習任務的過程中，設計反映學習效果的評價指標。在每個課時中，教師都可以設計提問、觀察、表現性任務等評價環節，通過持續性評價和過程性評價，幫助學生隨時反思，調整和完善學習的方向，不斷提升自主學習能力。

本文系北京市石景山區規劃辦“十四五”重點課題“生態文明教育融入高中生物課程的實踐研究”（課題編號：SJS2024A16）研究成果

肖偉華老師點評

將深度學習的理念融入高中生物教學，并在單元的框架下開展教學設計，具有一定的創新性。邱老師的單元設計以“DNA中的遺傳信息如何控制性狀”為核心，將問題逐層分解，并設計符合學生認知規律的學習任務，最終達成單元整體教學目標。教學環節設置上，以科學史為主線，引導學生像科學家一樣思考，深入研究基因轉錄、翻譯的過程，推動深度學習。學生小組合作學習、自主構建模型的活動設計，符合“做中學”的教學理念。同時，本節課在不同環節設計了多角度的評價方案，及時反饋學生深度學習的效果，提高了教學效率。