高三生物復習課中作業(yè)設(shè)計實踐研究

趙志軍

摘 要：作業(yè)作為學生鞏固知識、培養(yǎng)能力的重要手段，也是教師發(fā)現(xiàn)學生學習問題、改善和提升自身教學方法的依據(jù)，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(yè)設(shè)計為例，基于作業(yè)設(shè)計理論的分析，通過設(shè)計必做和彈性兩部分作業(yè)，以期作業(yè)能在鞏固基礎(chǔ)知識的同時，可以更有效地培養(yǎng)學生的生物核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物核心素養(yǎng)；高三復習課；作業(yè)設(shè)計

《教育大辭典（增訂合編本）》對作業(yè)的釋義是，為完成某種學習任務(wù)而布置的各類練習的通稱，是衡量學習者學習有無發(fā)生，以及發(fā)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(chǔ)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(yǎng)學生生物核心素養(yǎng)。傳統(tǒng)的作業(yè)設(shè)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(xiàn)象更加嚴重。新課程將立德樹人，培養(yǎng)核心素養(yǎng)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(shè)計高三復課的作業(yè)設(shè)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(guān)系呈現(xiàn)層層遞進。

一、作業(yè)設(shè)計理論分析

作業(yè)作為學生鞏固知識、發(fā)展能力的重要途徑，對學生的探究能力和創(chuàng)造性思維的提升發(fā)揮重要作用，傳統(tǒng)的生物作業(yè)過于關(guān)注學生的理論知識和書面成績，卻忽視了其對于知識本質(zhì)的探索，本文通過《基因工程》一章節(jié)復習課中作業(yè)的設(shè)計，以期通過不同的作業(yè)類型設(shè)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(chuàng)造，以達到“構(gòu)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(yǎng)的要求，教師在高三生物復習課作業(yè)設(shè)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(chǔ)作業(yè)，根據(jù)內(nèi)容、難度、總量符合課標，設(shè)計與教學目標內(nèi)容匹配，符合學情的作業(yè)，作業(yè)的形式和內(nèi)容要多樣，可以創(chuàng)造條件動手、實踐應用、實驗設(shè)計等，努力做到在真實的情境中解決真實問題，作業(yè)的設(shè)計要呈現(xiàn)進階性，根據(jù)學生的思維發(fā)展規(guī)律，作業(yè)的層次設(shè)計體現(xiàn)進階性，在作業(yè)覆蓋的知識點和難度等方面應循序漸進。

二、作業(yè)設(shè)計實踐嘗試

（一）設(shè)計目標

學生通過前面的復習已經(jīng)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(xiàn)實生活的聯(lián)系以及抽象的操作程序過程還不能完全掌握，結(jié)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(chǎn)或生活中的某一需求，選取適當?shù)募夹g(shù)和方法，嘗試設(shè)計獲得某一轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的方案；

3.通過轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品文獻查閱，培養(yǎng)學生信息獲取能力以及對社會問題的理性思維。

（二）作業(yè)設(shè)計內(nèi)容及分析

根據(jù)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(jié)合已有知識的不同，將學生分成不同的層次。本節(jié)課作業(yè)的設(shè)計在立足教材的前提下，對知識的深度和寬度都進行適當?shù)耐卣?，旨在幫助學生理解和應用基因工程這一核心概念。

根據(jù)學生分層教學的特點，在作業(yè)設(shè)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(chǔ)作業(yè)改變題目1和物理模型建構(gòu)的題目2，而彈性部分的題目上則是根據(jù)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(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性內(nèi)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(zhì)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(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征。如質(zhì)粒DNA分子上有復制原點，可以保證質(zhì)粒在受體細胞中能自我復制；質(zhì)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(zhì)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(zhì)粒載體的宿主細胞，方法是用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細胞，存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細胞。

（4）畫出《基因工程》一章的概念圖。

設(shè)計意圖：以基礎(chǔ)知識的練習題為基礎(chǔ)，進行適當?shù)母木?，幫助學生復習鞏固《基因工程》一章的基礎(chǔ)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(jié)相關(guān)概念進行細化的梳理，該作業(yè)的設(shè)置屬于高三一輪復習中《基因工程》一章基礎(chǔ)知識的復習鞏固和構(gòu)建聯(lián)系。

效果分析：通過對基礎(chǔ)知性作業(yè)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(chǔ)知識是關(guān)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(yè)設(shè)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(yè)，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(yè)展開進行理論鋪墊。

題目2：根據(jù)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(wǎng)上自主查閱關(guān)于抗蟲棉轉(zhuǎn)基因相關(guān)材料或者其他自己感興趣的轉(zhuǎn)基因相關(guān)產(chǎn)品資料，小組合作討論，利用家庭已有的材料，制作相關(guān)產(chǎn)品轉(zhuǎn)基因過程的物理模型，模型中呈現(xiàn)出限制酶、DNA連接酶以及載體，將制作重組質(zhì)粒過程進行呈現(xiàn)，錄制微視頻，以小組為單位上交。

設(shè)計意圖：模型建構(gòu)是現(xiàn)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(diào)。經(jīng)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(guī)律，借助模型獲取、拓展和深化對原型的認識，掌握模型建構(gòu)的科學方法，而在高三復習課中，通過課下作業(yè)設(shè)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(zhuǎn)基因產(chǎn)品，自己查閱相關(guān)資料，進行模型設(shè)計，同樣可以取得課上模型建構(gòu)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(gòu)，而模型建構(gòu)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(yǎng)科學思維。學生通過轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品制作過程材料的查閱，自己選擇合適產(chǎn)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(xiàn)的視頻非常精彩，無論是題目給出的轉(zhuǎn)基因棉的精準分析，還是發(fā)光魚的神奇多彩，抑或是產(chǎn)生胰島素的微生物的復雜呈現(xiàn)，學生都是用自己的方式，借助物理模型呈現(xiàn)出他們自己所理解的基因工程，而課上作業(yè)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(gòu)過程，學生自主查閱文獻，自主選取適當?shù)募夹g(shù)和方法，進行基因產(chǎn)品的設(shè)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(chuàng)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(wù)院關(guān)于落實發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實現(xiàn)全面小康目標的若干意見》提出：加強農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)和監(jiān)管，在確保安全的基礎(chǔ)上慎重推廣。同年8月，國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》指出：“十三五”期間要持續(xù)攻克轉(zhuǎn)基因關(guān)鍵核心技術(shù)，其中包括建成規(guī)范的生物安全性評價技術(shù)體系，確保轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全。目前，我國已經(jīng)逐步建立了與國際接軌并適合我國國情的轉(zhuǎn)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(guān)于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性已經(jīng)成為老百姓普遍關(guān)心的問題。

（1）轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品真的存在安全性問題嗎？

（2）請自主查閱相關(guān)資料，整理所搜集材料證據(jù)，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(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全問題？

設(shè)計意圖：社會責任是指基于生物學認識，參與社會事務(wù)的討論，做出理性的解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問題的擔當和能力。通過對于社會問題轉(zhuǎn)基因安全問題的文獻查閱、問題討論和觀點辯論，培養(yǎng)學生科學辯證思維和對社會事務(wù)的參與，基于自己所查閱了解的事實證據(jù)，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(yè)的一部分，每個學生都可以有自己的觀點，但是具體的論據(jù)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(yè)一部分，但是學生的參與程度非常高，進行作業(yè)評價時，學生主動參與到辯論中，通過自己查閱的相關(guān)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(xiàn)象進行了聯(lián)系，較好地實現(xiàn)了學有所得，得有

所用。

（三）作業(yè)設(shè)計實踐反思

通過三個作業(yè)的設(shè)置，第一個為修改化的基礎(chǔ)性作業(yè)設(shè)置，較好地引導學生復習鞏固了《基因工程》一章的基礎(chǔ)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(shè)計，則是將該章節(jié)知識聯(lián)系起來，為第二個作業(yè)做理論鋪墊；第二個作業(yè)通過學生自主選擇轉(zhuǎn)基因產(chǎn)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(yè)則是對于《基因工程》一章相關(guān)知識的應用創(chuàng)新，真正回歸社會實踐，讓學生真正去關(guān)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(yè)的一部分，作為高三復習課的作業(yè)設(shè)計，具體反思如下：

1.培養(yǎng)了學生的興趣

高三復習課中，由于學業(yè)壓力大以及知識點的復習過程相對枯燥，所以在作業(yè)完成過程中，學生很容易出現(xiàn)厭煩的情緒。而在本次作業(yè)的設(shè)置中，模型的建構(gòu)以及轉(zhuǎn)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(guān)論點的整理，通過學生模型的建構(gòu)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(zhuǎn)基因產(chǎn)品進行描述，更是讓最后作業(yè)的呈現(xiàn)過程豐富多彩，而呈現(xiàn)過程中學生和教師的評價使得課堂效果呈現(xiàn)“正反饋”現(xiàn)象，給高三單一的復習生活增添智慧的色彩。

2.培養(yǎng)了學生的思維

生物核心素養(yǎng)中的科學思維是學生要基于事實證據(jù)，運用科學概念，通過科學推理和論證對客觀事物的本質(zhì)、規(guī)律及相互關(guān)系做出判斷和解釋、對客觀發(fā)展變化做出預測的認識方式[3]。通過轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全的問題的探討，培養(yǎng)學生的理性思維，引導學生依據(jù)生物學知識，辯證地看待社會現(xiàn)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(xiàn)，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(yǎng)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(yè)設(shè)計過程中要將學生所學與現(xiàn)實生活建立聯(lián)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(yǎng)學生的社會責任感。

生物核心素養(yǎng)提出社會責任是值得基于生物學認知，參與社會事務(wù)的討論，做出理性的解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問題的擔當和能力。學生通過對于轉(zhuǎn)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(yǎng)學生的社會責任。

4.不足之處

本次作業(yè)的不足以及改進之處在于，后續(xù)的作業(yè)評價中，由于高三復習課時間的關(guān)系，對于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)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(xiàn)，在后續(xù)的教學設(shè)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(jié)束語

綜上所述，作業(yè)作為教學評價的重要組成部分，看似簡單，卻充滿挑戰(zhàn)和創(chuàng)新，從本節(jié)課的教學實踐看來，本課作業(yè)設(shè)計中，立足教材基礎(chǔ)知識進行知識的拓展和模型的建構(gòu)，鼓勵學生關(guān)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(yǎng)的發(fā)展。尤其是在高三復習特殊時期，在作業(yè)設(shè)計過程中將生物學科的理性思維融入其中，使作業(yè)的設(shè)計具有層次化、多元化，而有效的作業(yè)設(shè)計都是不斷完善，逐漸形成的，應該在教學實踐中不斷調(diào)整作業(yè)設(shè)計方案，最終實現(xiàn)高中生物作業(yè)設(shè)計水平的穩(wěn)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(yǎng)的理解（二）：科學思維及其教學[J].中學生物教學，2019（10）：4-7.