基于DELC深度学习环境的高考复习模式实践研究

基金项目：广州市教育科学规划2022年度课题“基于深度学习的高中生物单元教学实践研究”（项目编号：NO.202214083）。

作者简介：黄绍玲（1986～），女，汉族，广东普宁人，广东实验中学，研究方向：高中生物教学。

摘 要：在基因工程章节复习中，以“胰岛素的改造”真实情境为例，以DELC深度学习环为指导，重点从“环节五获取新知、环节六深度加工”的“知识流整合”“有效提问”“学生活动”等三条途径，对深度学习模式进行实践和分析，可有效促成学生知识体系构建和巩固、提高学生决策力和解决力、提升生物核心素养。

关键词：DELC；深度学习；核心素养；高考复习

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）42-0153-03

生物高考已进入全新的改革探索阶段，高考试题在新课标指导下更加注重能力考查，在真实具体的情境中侧重于考查学生对知识的理解和迁移能力。因此，在复习课中以DELC教学模式为指导从而实现深度学习，具有重要的研究意义。

一、DELC深度学习环路概述

“深度学习”（Deep Learning）是“在教师的引导下，学生围绕挑战性学习主题，而积极地、沉浸式地参与、收获发展的学习过程”。艾瑞克·詹森等人为促进学生深度学习的发生，提出“深度学习环”，即DELC教学模式。

DELC（Deeper Learning Cycle）也称深度学习环，包括七个环节——设计目标与标准、预测评估、营造积极活跃的学习环境、激活前知识、获取新知、深度加工、学习评价。文章将上述七个环节分为课前（第1～2环节）、课中（第3～7环节）、课后（第7环节），如图1所示。

二、指向核心素养的DELC模式复习课

（一）依托教材真实情境，注重知识关联性

人教版选择性必修三第四章第4节《蛋白质工程》旁栏“学科交叉”中提到：“蛋白质工程经常要借助……要用到基因的定点突变技术来进行碱基的替换”，学生一直好奇什么是“点突变eQhPf5fdyBqcpuz9+Pa2jOPTilfpfXzsnjVovD9RmyE=技术”？由于新授课容量大，教师一直未能对“定点突变”展开解释。而教材第95页提到的“胰岛素的改造”案例中，确实有改良速效产品是通过“点突变”技术实现的相关内容。因此，在高三复习“基因工程、蛋白质工程”专题时，若以“如何利用点突变技术改造胰岛素基因”真实问题为大情境，贯穿本章节的复习，既能复习巩固两项技术流程中各个环节的重难点，也能让学生学习到“点突变技术”的原理及其应用意义，这对培养学生科学思维和社会责任感有较大促进作用。

（二）依据课标解构概念，科学设计教学目标

本节的课时及要达成的核心素养如图2。教师可把本节复习目标告知学生——通过基因工程、蛋白质工程成功改造胰岛素分子，使胰岛素提高发挥作用的速度；思考解决这些问题的过程，就是熟悉基因工程与蛋白质工程的工具和流程，也是本章的重难点。

（三）营造积极的学习氛围，深度激活前知识

积极的情绪是DELC教学模式不可或缺的。因此，教师应在进入重难点环节之前，积极创设良好积极的学习氛围，让学生将注意力集中于接下来要学习的新知识，为突破重难点做铺垫。为此，教师应搭建合理的脚手架，在新情境中再现上一节的问题，建立前后两节课的联结，让学生渐进式地同化复习内容，巩固概念体系，从而营造一个既有熟悉的知识体系又会渴望新知的学习氛围。

在学生真正开始探讨流程前，引导学生复习基因工程所使用到的工具酶、PCR技术等知识，及时检测评价学生掌握情况，激活先期知识。

（四）搭建学习途径，深度加工获取新知

在激活学生的先期知识之后，教师需将零散的信息单元整合成一个有更大意义的信息单元，深度地加工知识，让学生展开沉浸式学习。为了有效整合加工知识，笔者通过三条路径来实现（见图3）：知识路径、有效提问路径、活动路径。

第一条知识路径是教师根据课标要求对教材知识内容进行整合，本节课则将基因工程和蛋白质工程的流程进行整合，基因工程是蛋白质工程的上游技术，也是考试中的难点。因此，本节课重点让学生应用基因工程的工具与流程来改造胰岛素基因，本节知识线路图如图3所示。

第二条途径则是教师的有效提问。教师根据知识路径顺次，以及“就近发展区”原则设计问题，这些问题需能启发思考、激发兴趣但不宜过难，总的原则是让学生沉浸思考问题和方案。问题的设计也是学习氛围、学生积极情绪维持的重要支撑。

本节中教师先后提出八个思考任务（见图3序号后文字内容）。以第一个任务为例，利用PCR技术将原来的胰岛素氨基酸序列变成赖（第28位）—脯（第29位）氨基酸序列。这里需给予提示，PCR技术中通过设计特定的引物可实现改造基因；且极少量碱基与对应序列不配对，引物依然能与对应序列结合。那么，如图4所示，3’—…GGC TTC…—5’是模板链，在不同的反应体系中，PCR结果是怎样的呢？在此基础上，应如何设计后续引物？得出新的甲、乙分子后，还需要设计新的引物吗？学生则分析引物的搭配，绘出每个反应体系的产物。在这项任务中，需根据学生的情况拆解问题。

第三条途径则是学生活动。学生每次思考、回答、同学们相互提问、反馈，都是实现“知识流”有效形成整体的重要环节。为此，应给予学生足够的时间思考，给予同学之间互相评价的机会，在生生探讨、师生探讨中实现零散知识有效、有序整合。

如“基因工程”的核心步骤为“构建表达载体”。分析用一种特定的限制酶和连接酶将目的基因与质粒进行重组，会出现几种结果？学生一般能推导出“正接”“空载质粒”“反向连接”，这时也有学生能补充上“目的基因的自连接”。而在复习完这一步后，其实已经有同学可以提出，是否可以再次用“点突变”技术将目的基因突变出另一个不同的限制酶切割位点，这样进行双酶切后，就可以避免后续筛选的麻烦，学生的思考其实就是对整个流程的改进和完善。

接着，提出问题：我们应当选择什么受体细胞来生产速效人胰岛素类似物？后续如何判断重组质粒导入受体细胞？这些问题旨在让学生对教材中提供的方案进行分析并做出决策，且需对决策进行解释。

在充分地讨论和分析中，学生再次认识了各种受体细胞应用中的利弊，科学思维、工程思维方面的能力也得到进一步训练和提高。

（五）形成教学评价与总结，及时修正反馈内容

教学评价过程可以在课中和课后进行，过程性评价主要在课中进行，教师应及时组织自我反思及互评，促使学生充分了解自己学习过程中的不足。课后评价方面，主要通过新的情境题目考查学生迁移应用能力，使学生在自评自改中自我修正，完善知识体系。

三、反思与展望

为促成学生的深度学习，也为了培养学生的生物学核心素养，笔者以《胰岛素的改造》为复习课例，探讨DELC深度学习环模式七个环节对落实核心素养的有效性。在后续的PCR技术、基因工程流程、蛋白质流程的客观题或主观题中，学生解答情况良好。为避免基础较弱的同学在面对挑战性较强的思维任务时产生畏惧心理，需进一步重视“激活前知识”环节与新情境新知识的有效整合。

综上，DELC深度学习环能有效促进知识体系的建构、达成核心素养，尤其深度整合知识组块时的三条途径——合理布设知识途径、设计有效提问及学生活动，对提高学生科学思维、工程思维有较明显帮助。

参考文献：

［1］钟启泉.深度学习课堂转型的标识［J］.全球教育展望，2021，50（1）：14-33.

［2］代洋，郭俊杰，马兆玉.基于DELC的深度学习设计模型研究［J］.教育观察，2021，10（42）：110-112.

［3］中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准［S］.北京：人民教育出版社，2020：29.

［4］朱正威，赵占良.生物学 选择性必修三 生物技术与工程［M］.北京：人民教育出版社，2021：157.

［5］卜彩丽.深度学习视域下翻转课堂教学理论与实践研究［D］.西安：陕西师范大学，2018.