高三生物复习课中作业设计实践研究

赵志军

摘 要：作业作为学生巩固知识、培养能力的重要手段，也是教师发现学生学习问题、改善和提升自身教学方法的依据，在高三生物复习课中，其重要程度不言而喻。文章以《基因工程》一章复习课作业设计为例，基于作业设计理论的分析，通过设计必做和弹性两部分作业，以期作业能在巩固基础知识的同时，可以更有效地培养学生的生物核心素养。

关键词：生物核心素养；高三复习课；作业设计

《教育大辞典（增订合编本）》对作业的释义是，为完成某种学习任务而布置的各类练习的通称，是衡量学习者学习有无发生，以及发生到何种程度的客观标志，是教学活动获得反馈信息的重要渠道[1]。高中生物教学中赋予了这一概念学科特色的延伸：它是生物课的补充和延伸，不仅可以帮助学生巩固生物基础知识，还可以帮助学生查缺补漏、完善生物知识体系，同时培养学生生物核心素养。传统的作业设计缺乏针对性、典型性，导致很多学生终日沉于题海中不能自拔，而在高三生物复习课中，该现象更加严重。新课程将立德树人，培养核心素养放到教学的首位，倡导探究、合作与自主学习方式，因此，教师在设计高三复课的作业设计时应充分融合科学思维的逻辑性，使知识融入真实情境，在问题解决过程中，使教材核心知识之间的逻辑关系呈现层层递进。

一、作业设计理论分析

作业作为学生巩固知识、发展能力的重要途径，对学生的探究能力和创造性思维的提升发挥重要作用，传统的生物作业过于关注学生的理论知识和书面成绩，却忽视了其对于知识本质的探索，本文通过《基因工程》一章节复习课中作业的设计，以期通过不同的作业类型设计引导学生进行探究性学习，对知识进行理解、应用、分析、评价和创造，以达到“构建活力课堂，探究生命奥秘，肩负社会责任，成就智慧人生”生物学学科愿景[2]。

基于生物学科的特点和生物核心素养的要求，教师在高三生物复习课作业设计过程中要充分考虑学生的实际情况以及心理特点，再立足基础作业，根据内容、难度、总量符合课标，设计与教学目标内容匹配，符合学情的作业，作业的形式和内容要多样，可以创造条件动手、实践应用、实验设计等，努力做到在真实的情境中解决真实问题，作业的设计要呈现进阶性，根据学生的思维发展规律，作业的层次设计体现进阶性，在作业覆盖的知识点和难度等方面应循序渐进。

二、作业设计实践尝试

（一）设计目标

学生通过前面的复习已经基本掌握《基因工程》一章的概念、操作“工具”和操作程序等知识，但对于基因和现实生活的联系以及抽象的操作程序过程还不能完全掌握，结合生物课程标准以及学生学习情况的分析，确定目标如下：

1.通过模型制作，理解《基因工程》一章的原理和基本操作步骤；

2.針对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案；

3.通过转基因产品文献查阅，培养学生信息获取能力以及对社会问题的理性思维。

（二）作业设计内容及分析

根据高三学生不同的情况，为使每个学生都学有所得，教师应充分了解学生，分析学生的个人特点，结合已有知识的不同，将学生分成不同的层次。本节课作业的设计在立足教材的前提下，对知识的深度和宽度都进行适当的拓展，旨在帮助学生理解和应用基因工程这一核心概念。

根据学生分层教学的特点，在作业设计过程中分为必做部分和弹性部分，其中必做部分分为立足基础作业改变题目1和物理模型建构的题目2，而弹性部分的题目上则是根据不同学生的理解不同和能力不同要求学生弹性完成。

1.必做部分及分析

题目1：用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶分别为EcoRI、SmaI、PstI和EcoRV。

分析并理解下列问题：

（1）常见的连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中前者可以连接黏性末端，后者可以连接黏性末端和平末端。

（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是磷酸二酯键。

（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能自我复制；质粒DNA分子上有一至多个限制酶切割位点，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因如某种抗生素抗性基因，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。

（4）画出《基因工程》一章的概念图。

设计意图：以基础知识的练习题为基础，进行适当的改编，帮助学生复习巩固《基因工程》一章的基础知识，使学生真正回归教材核心概念，与此同时，帮助学生对《基因工程》这一章节相关概念进行细化的梳理，该作业的设置属于高三一轮复习中《基因工程》一章基础知识的复习巩固和构建联系。

效果分析：通过对基础知性作业进行考查，在此过程中引导学生回归核心概念。高三复习过程中教材的基础知识是关键，尤其是一轮复习查漏补缺过程中，回归教材尤为重要。该作业设置过程中，将简单的填空题，改成知识应用和概念图梳理的作业，这不仅符合高三一轮复习的特点，还通过概念图帮助学生对《基因工程》一章的基本概念进行梳理，为后面应用作业展开进行理论铺垫。

题目2：根据课上教材中学习《基因工程》一章的基本操作程序，学生以小组为单位，网上自主查阅关于抗虫棉转基因相关材料或者其他自己感兴趣的转基因相关产品资料，小组合作讨论，利用家庭已有的材料，制作相关产品转基因过程的物理模型，模型中呈现出限制酶、DNA连接酶以及载体，将制作重组质粒过程进行呈现，录制微视频，以小组为单位上交。

设计意图：模型建构是现代生物学中重要的研究方法之一，在《课程标准》中也被多次强调。经常在课上运用模型，目的是使学生通过研究科学模型推知原型的某种特征或规律，借助模型获取、拓展和深化对原型的认识，掌握模型建构的科学方法，而在高三复习课中，通过课下作业设计中，引导学生选取给出的抗虫棉例子或者自己选取感兴趣的转基因产品，自己查阅相关资料，进行模型设计，同样可以取得课上模型建构的效果，甚至更好。

将抽象的知识形象化在学生学习中非常重要，尤其是在生物学科中，很多微观的知识需要形象化地去建构，而模型建构则是引导学生对所学知识进行科学探究，在探究中形成生命观念，培养科学思维。学生通过转基因产品制作过程材料的查阅，自己选择合适产品，进行目标基因的剪接，通过该过程理解工具酶的作用，通过目标基因的导入鉴定的过程，真正将抽象的操作程序形象化。

学生们所呈现的视频非常精彩，无论是题目给出的转基因棉的精准分析，还是发光鱼的神奇多彩，抑或是产生胰岛素的微生物的复杂呈现，学生都是用自己的方式，借助物理模型呈现出他们自己所理解的基因工程，而课上作业评价部分，学生的自我评价和学生之间的相互评价，以及教师对于学生作品的评价都让每个学生对于基因工程的理解更进一步。通过模型的建构过程，学生自主查阅文献，自主选取适当的技术和方法，进行基因产品的设计，通过这一系列过程操作，不仅提高了学生的形象思维能力，创新能力，还提升了学生的建模思维和建模能力。

2.弹性部分及分析

题目3：2016年，中央一号文件《中共中央国务院关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》提出：加强农业转基因技术研发和监管，在确保安全的基础上慎重推广。同年8月，国务院印发的《“十三五”国家科技创新规划》指出：“十三五”期间要持续攻克转基因关键核心技术，其中包括建成规范的生物安全性评价技术体系，确保转基因产品安全。目前，我国已经逐步建立了与国际接轨并适合我国国情的转基因安全评价体系，这是世界上最严格的安全评价体系之一。近些年来，关于转基因产品的安全性已经成为老百姓普遍关心的问题。

（1）转基因产品真的存在安全性问题吗？

（2）请自主查阅相关资料，整理所搜集材料证据，形成自己的观点，在钉钉群投票选择你的观点；

（3）應该如何看待转基因产品的安全问题？

设计意图：社会责任是指基于生物学认识，参与社会事务的讨论，做出理性的解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。通过对于社会问题转基因安全问题的文献查阅、问题讨论和观点辩论，培养学生科学辩证思维和对社会事务的参与，基于自己所查阅了解的事实证据，对这一热点问题做出理性的解释和判断。

由于每个学生对于信息的查阅能力和辩证思维的能力不同，该部分作为选做部分，属于弹性作业的一部分，每个学生都可以有自己的观点，但是具体的论据支撑不做硬性要求。通过课上激烈辩论，较好地锻炼了学生的信息获取能力以及思维辩证能力。虽然该部分属于弹性作业一部分，但是学生的参与程度非常高，进行作业评价时，学生主动参与到辩论中，通过自己查阅的相关资料文献进行支撑，有效地帮助学生将所学知识和所查的资料以及社会现象进行了联系，较好地实现了学有所得，得有

所用。

（三）作业设计实践反思

通过三个作业的设置，第一个为修改化的基础性作业设置，较好地引导学生复习巩固了《基因工程》一章的基础知识，引导学生在高三生物复习过程中还是要回归教材，而概念图的设计，则是将该章节知识联系起来，为第二个作业做理论铺垫；第二个作业通过学生自主选择转基因产品进行物理模型制作，是基于学生对于《基因工程》一章操作程序理论学习进行的迁移理解，通过小组合作的方式，让学生进行讨论和动手操作，是从抽象知识到具体模型的一种模拟；第三个作业则是对于《基因工程》一章相关知识的应用创新，真正回归社会实践，让学生真正去关注身边的生活，去真正理解生物学知识源于生活，而又高于生活，属于弹性作业的一部分，作为高三复习课的作业设计，具体反思如下：

1.培养了学生的兴趣

高三复习课中，由于学业压力大以及知识点的复习过程相对枯燥，所以在作业完成过程中，学生很容易出现厌烦的情绪。而在本次作业的设置中，模型的建构以及转基因辩证的思考部分，学生在完成过程中很投入，课下自主查阅文献，整理归纳，认真地完成了微视频录制和相关论点的整理，通过学生模型的建构过程，将操作程序抽象的概念形象化，而可以选择自己感兴趣的转基因产品进行描述，更是让最后作业的呈现过程丰富多彩，而呈现过程中学生和教师的评价使得课堂效果呈现“正反馈”现象，给高三单一的复习生活增添智慧的色彩。

2.培养了学生的思维

生物核心素养中的科学思维是学生要基于事实证据，运用科学概念，通过科学推理和论证对客观事物的本质、规律及相互关系做出判断和解释、对客观发展变化做出预测的认识方式[3]。通过转基因产品安全的问题的探讨，培养学生的理性思维，引导学生依据生物学知识，辩证地看待社会现象问题。

该题目完成过程中，学生观点的生成是通过查阅文献资料归纳得出，课上评价过程是以辩论赛的方式进行呈现，在辩论过程中，每个学生都立足教材，通过文献的查阅准确表达了自己的观点，伴随课上辩论的过程，学生对于这一问题的观点逐步修正，更加严谨，而对《基因工程》一章的认识更加清晰而科学。

3.培养了学生社会责任感

学有所用，是学习过程中得到积极反馈最好的方式，因此，在作业设计过程中要将学生所学与现实生活建立联系，在一个真实的情境中，利用所学知识，引导学生解决真实的问题，培养学生的社会责任感。

生物核心素养提出社会责任是值得基于生物学认知，参与社会事务的讨论，做出理性的解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。学生通过对于转基因安全问题的辩论，大家对于这一生活问题进行了科学的评判，给出了自己的理解和看法，较好地培养学生的社会责任。

4.不足之处

本次作业的不足以及改进之处在于，后续的作业评价中，由于高三复习课时间的关系，对于转基因产品安全与否的辩论没有充分展开，使得很多学生查阅的文献资料没有充分展现，在后续的教学设计中应该给学生留下更多的时间展示所查阅的资料以及表达自己的观点。

结束语

综上所述，作业作为教学评价的重要组成部分，看似简单，却充满挑战和创新，从本节课的教学实践看来，本课作业设计中，立足教材基础知识进行知识的拓展和模型的建构，鼓励学生关注社会热点，通过所学，辩证地分析、学习生活和社会的热点等，引导学生综合思维，促进学科核心素养的发展。尤其是在高三复习特殊时期，在作业设计过程中将生物学科的理性思维融入其中，使作业的设计具有层次化、多元化，而有效的作业设计都是不断完善，逐渐形成的，应该在教学实践中不断调整作业设计方案，最终实现高中生物作业设计水平的稳步提升。

参考文献

[1]顾明远.教育大辞典（增订合编本）[M].上海：上海教育出版社，1998：2175.

[2]吴举宏.生命的启迪[J].中学生物教学，2019（7）：1.

[3]赵占良.对生物学学科核心素养的理解（二）：科学思维及其教学[J].中学生物教学，2019（10）：4-7.