基于深度学习的高中生物学单元教学设计——以“生物的进化”单元教学为例

夏 静

（北京市十一学校 北京 100039）

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）提出了生物学学科核心素养，并以学科大概念的形式呈现课程内容。学科大概念与具体的知识点不同，更上位，更具综合性，且更抽象概括，因此也不像具体知识点那么容易学习。学科大概念的理解和生物学学科核心素养的形成需要学生有深入的探究和分析、持久的理解、真实的体验。深度学习是学生发展生物学学科核心素养的重要路径之一。

深度学习是相对于浅表学习、机械学习而言的，不仅突出学习者对学习内容的深度理解和个体建构，而且强调学习者在真实情境中迁移应用知识。美国国家研究委员会（NRC）认为，“深度学习是个体将学习的知识从一种情境应用到另一种新情境的过程，即迁移”。深度学习“是在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程”。

1 指向核心素养发展的深度学习教学模型

刘月霞等基于多学科案例分析，提出了“指向核心素养发展的深度学习教学模型”。该模型包含6个要素：①素养导向的学习目标；②引领性学习主题；③挑战性学习任务；④持续性学习评价；⑤开放性学习环境；⑥反思性教学改进（图1）。

图1 深度学习的实践模型

2 指向深度学习的单元教学案例分析

“生物的进化”是高中生物学“遗传与进化”模块的核心教学内容之一，“地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先”是本部分内容的重要概念。笔者依据《课程标准》对本单元的描述，重点分析本单元的核心概念、次位概念等与相关的事实性知识之间的相互关系，从学习目标、学习任务、学习评价等3个方面，进行“生物的进化”单元设计。

2.1 制定素养导向的学习目标

单元目标指明了学生学习的方向，也是单元学习活动和单元评价的依据。在确立单元学习目标时，教师需要考虑以下4个要素：①依据核心素养，确立学习目标；②聚焦学科大概念，确立学习目标；③根据学生实际，确立学习目标；④区分教学目标和学习目标。依据《课程标准》的内容，从培养生物学学科核心素养出发，制定本单元学习目标：

①从化石、细胞代谢、分子组成等方面，解释地球上丰富多样的物种来自共同祖先，形成进化与适应观等生命观念，并用以解释生物的适应性和变异性。

②基于现代生物进化理论，通过实验探究、数学建模、批判性思维等方法，探讨种群遗传性状的分布规律及自然选择对种群基因频率的影响。

③通过观察、提问、设计、搜集和分析各种进化的证据，交流、讨论科学探究活动，认同生物的适应性是选择的结果，阐述丰富多彩的现存物种是由共同的祖先经过长期进化形成的。

④主动关注生物进化理论对人类社会的影响，以及生物多样性的现实问题对人类社会发展造成的影响；根据保护生物多样性的原则，提出保护生物多样性的措施和建议，参与保护生物多样性的实践活动。

2.2 设计挑战性学习任务

单元学习任务是实现单元学习目标的载体。挑战性学习任务需要教师设计一份学习材料，帮助学生进行探究性学习，以达成预期的学习目标。任务的挑战性体现在：任务既要让大多数学生能有成功的体验，又要留有进一步探究的空间。

2.2.1 提出单元关键问题

为帮助学生构建单元大概念，教师需引导学生在解决真实问题的过程中，通过探究、体验等方式展开真实的学习，进而实现深度学习。在本单元学习目标确立后，教师依据学习目标确定本单元学习过程中学生需要持续思考的关键问题：①哪些证据可以表明地球上丰富多样的现存物种来自共同祖先？②生物具有各种各样性状的根本原因是什么？

2.2.2 创设挑战性任务

围绕单元关键问题，结合学生的生活实际和认知水平，教师确立本单元的系列学习任务，并且依据《课程标准》的内容要求以及单元学习目标，确定本单元每个任务的主要内容、每课时的学习目标、学习活动及学习资源等。“生物的进化”单元的学习任务整体安排见表1。

表1 “生物的进化”单元每个学习任务的整体安排

2.3 开展持续性学习评价

持续性评价是深度学习中不可缺少的环节，也是单元教学设计的重要内容。在单元教学中，教师通过多种评价方式，对学生的学习过程进行更全面的分析，并将评价结果用于促进学生对所学内容进行持续性的深入思考，进一步全面分析所完成的学习任务。这对于实现学生的深度学习和落实生物学学科核心素养的培养非常重要。

本单元的学习评价活动设计充分考虑了对学生的过程性评价。评估方式多元化，既有课堂观察、课堂参与的评价（表2）；也有针对学生探究性实验的表现型评价，如针对抗性微生物的筛选实验，设计了探究性实验的评价量规（表3），以帮助学生在学习过程中不断地反思校正自己的学习过程，不断进行自我调节，最终实现学习目标的达成。

表2 “生物的进化”单元学习主题的持续性评价方案

表3 微生物抗性筛选实验量规

在单元教学设计中，教师要创设基于真实情境的学习任务，使学生在解决实际问题中进行充分的思考、体验、探究，才能帮助学生在深度学习过程中逐步发展生物学学科核心素养。在此过程中，教师要依据《课程标准》，明确学习目标，保证学习目标具体、可测量；要给学生提供丰富的学习资源和学习工具；要制定与学习目标一致的学习评价，将过程性评价和表现性评价有机结合，帮助学生在学习过程中不断反思调整自己的学习进程，最终落实生物学学科核心素养的培养。