基于DELC深度學(xué)習(xí)環(huán)境的高考復(fù)習(xí)模式實(shí)踐研究

基金項(xiàng)目：廣州市教育科學(xué)規(guī)劃2022年度課題“基于深度學(xué)習(xí)的高中生物單元教學(xué)實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：NO.202214083）。

作者簡(jiǎn)介：黃紹玲（1986～），女，漢族，廣東普寧人，廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)，研究方向：高中生物教學(xué)。

摘 要：在基因工程章節(jié)復(fù)習(xí)中，以“胰島素的改造”真實(shí)情境為例，以DELC深度學(xué)習(xí)環(huán)為指導(dǎo)，重點(diǎn)從“環(huán)節(jié)五獲取新知、環(huán)節(jié)六深度加工”的“知識(shí)流整合”“有效提問(wèn)”“學(xué)生活動(dòng)”等三條途徑，對(duì)深度學(xué)習(xí)模式進(jìn)行實(shí)踐和分析，可有效促成學(xué)生知識(shí)體系構(gòu)建和鞏固、提高學(xué)生決策力和解決力、提升生物核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：DELC；深度學(xué)習(xí)；核心素養(yǎng)；高考復(fù)習(xí)

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8918（2024）42-0153-03

生物高考已進(jìn)入全新的改革探索階段，高考試題在新課標(biāo)指導(dǎo)下更加注重能力考查，在真實(shí)具體的情境中側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和遷移能力。因此，在復(fù)習(xí)課中以DELC教學(xué)模式為指導(dǎo)從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，具有重要的研究意義。

一、DELC深度學(xué)習(xí)環(huán)路概述

“深度學(xué)習(xí)”（Deep Learning）是“在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生圍繞挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)主題，而積極地、沉浸式地參與、收獲發(fā)展的學(xué)習(xí)過(guò)程”。艾瑞克·詹森等人為促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，提出“深度學(xué)習(xí)環(huán)”，即DELC教學(xué)模式。

DELC（Deeper Learning Cycle）也稱深度學(xué)習(xí)環(huán)，包括七個(gè)環(huán)節(jié)——設(shè)計(jì)目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)測(cè)評(píng)估、營(yíng)造積極活躍的學(xué)習(xí)環(huán)境、激活前知識(shí)、獲取新知、深度加工、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。文章將上述七個(gè)環(huán)節(jié)分為課前（第1～2環(huán)節(jié)）、課中（第3～7環(huán)節(jié)）、課后（第7環(huán)節(jié)），如圖1所示。

二、指向核心素養(yǎng)的DELC模式復(fù)習(xí)課

（一）依托教材真實(shí)情境，注重知識(shí)關(guān)聯(lián)性

人教版選擇性必修三第四章第4節(jié)《蛋白質(zhì)工程》旁欄“學(xué)科交叉”中提到：“蛋白質(zhì)工程經(jīng)常要借助……要用到基因的定點(diǎn)突變技術(shù)來(lái)進(jìn)行堿基的替換”，學(xué)生一直好奇什么是“點(diǎn)突變eQhPf5fdyBqcpuz9+Pa2jOPTilfpfXzsnjVovD9RmyE=技術(shù)”？由于新授課容量大，教師一直未能對(duì)“定點(diǎn)突變”展開(kāi)解釋。而教材第95頁(yè)提到的“胰島素的改造”案例中，確實(shí)有改良速效產(chǎn)品是通過(guò)“點(diǎn)突變”技術(shù)實(shí)現(xiàn)的相關(guān)內(nèi)容。因此，在高三復(fù)習(xí)“基因工程、蛋白質(zhì)工程”專題時(shí)，若以“如何利用點(diǎn)突變技術(shù)改造胰島素基因”真實(shí)問(wèn)題為大情境，貫穿本章節(jié)的復(fù)習(xí)，既能復(fù)習(xí)鞏固兩項(xiàng)技術(shù)流程中各個(gè)環(huán)節(jié)的重難點(diǎn)，也能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到“點(diǎn)突變技術(shù)”的原理及其應(yīng)用意義，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任感有較大促進(jìn)作用。

（二）依據(jù)課標(biāo)解構(gòu)概念，科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)

本節(jié)的課時(shí)及要達(dá)成的核心素養(yǎng)如圖2。教師可把本節(jié)復(fù)習(xí)目標(biāo)告知學(xué)生——通過(guò)基因工程、蛋白質(zhì)工程成功改造胰島素分子，使胰島素提高發(fā)揮作用的速度；思考解決這些問(wèn)題的過(guò)程，就是熟悉基因工程與蛋白質(zhì)工程的工具和流程，也是本章的重難點(diǎn)。

（三）營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)氛圍，深度激活前知識(shí)

積極的情緒是DELC教學(xué)模式不可或缺的。因此，教師應(yīng)在進(jìn)入重難點(diǎn)環(huán)節(jié)之前，積極創(chuàng)設(shè)良好積極的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生將注意力集中于接下來(lái)要學(xué)習(xí)的新知識(shí)，為突破重難點(diǎn)做鋪墊。為此，教師應(yīng)搭建合理的腳手架，在新情境中再現(xiàn)上一節(jié)的問(wèn)題，建立前后兩節(jié)課的聯(lián)結(jié)，讓學(xué)生漸進(jìn)式地同化復(fù)習(xí)內(nèi)容，鞏固概念體系，從而營(yíng)造一個(gè)既有熟悉的知識(shí)體系又會(huì)渴望新知的學(xué)習(xí)氛圍。

在學(xué)生真正開(kāi)始探討流程前，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)基因工程所使用到的工具酶、PCR技術(shù)等知識(shí)，及時(shí)檢測(cè)評(píng)價(jià)學(xué)生掌握情況，激活先期知識(shí)。

（四）搭建學(xué)習(xí)途徑，深度加工獲取新知

在激活學(xué)生的先期知識(shí)之后，教師需將零散的信息單元整合成一個(gè)有更大意義的信息單元，深度地加工知識(shí)，讓學(xué)生展開(kāi)沉浸式學(xué)習(xí)。為了有效整合加工知識(shí)，筆者通過(guò)三條路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)（見(jiàn)圖3）：知識(shí)路徑、有效提問(wèn)路徑、活動(dòng)路徑。

第一條知識(shí)路徑是教師根據(jù)課標(biāo)要求對(duì)教材知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行整合，本節(jié)課則將基因工程和蛋白質(zhì)工程的流程進(jìn)行整合，基因工程是蛋白質(zhì)工程的上游技術(shù)，也是考試中的難點(diǎn)。因此，本節(jié)課重點(diǎn)讓學(xué)生應(yīng)用基因工程的工具與流程來(lái)改造胰島素基因，本節(jié)知識(shí)線路圖如圖3所示。

第二條途徑則是教師的有效提問(wèn)。教師根據(jù)知識(shí)路徑順次，以及“就近發(fā)展區(qū)”原則設(shè)計(jì)問(wèn)題，這些問(wèn)題需能啟發(fā)思考、激發(fā)興趣但不宜過(guò)難，總的原則是讓學(xué)生沉浸思考問(wèn)題和方案。問(wèn)題的設(shè)計(jì)也是學(xué)習(xí)氛圍、學(xué)生積極情緒維持的重要支撐。

本節(jié)中教師先后提出八個(gè)思考任務(wù)（見(jiàn)圖3序號(hào)后文字內(nèi)容）。以第一個(gè)任務(wù)為例，利用PCR技術(shù)將原來(lái)的胰島素氨基酸序列變成賴（第28位）—脯（第29位）氨基酸序列。這里需給予提示，PCR技術(shù)中通過(guò)設(shè)計(jì)特定的引物可實(shí)現(xiàn)改造基因；且極少量堿基與對(duì)應(yīng)序列不配對(duì)，引物依然能與對(duì)應(yīng)序列結(jié)合。那么，如圖4所示，3’—…GGC TTC…—5’是模板鏈，在不同的反應(yīng)體系中，PCR結(jié)果是怎樣的呢？在此基礎(chǔ)上，應(yīng)如何設(shè)計(jì)后續(xù)引物？得出新的甲、乙分子后，還需要設(shè)計(jì)新的引物嗎？學(xué)生則分析引物的搭配，繪出每個(gè)反應(yīng)體系的產(chǎn)物。在這項(xiàng)任務(wù)中，需根據(jù)學(xué)生的情況拆解問(wèn)題。

第三條途徑則是學(xué)生活動(dòng)。學(xué)生每次思考、回答、同學(xué)們相互提問(wèn)、反饋，都是實(shí)現(xiàn)“知識(shí)流”有效形成整體的重要環(huán)節(jié)。為此，應(yīng)給予學(xué)生足夠的時(shí)間思考，給予同學(xué)之間互相評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)，在生生探討、師生探討中實(shí)現(xiàn)零散知識(shí)有效、有序整合。

如“基因工程”的核心步驟為“構(gòu)建表達(dá)載體”。分析用一種特定的限制酶和連接酶將目的基因與質(zhì)粒進(jìn)行重組，會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果？學(xué)生一般能推導(dǎo)出“正接”“空載質(zhì)?！薄胺聪蜻B接”，這時(shí)也有學(xué)生能補(bǔ)充上“目的基因的自連接”。而在復(fù)習(xí)完這一步后，其實(shí)已經(jīng)有同學(xué)可以提出，是否可以再次用“點(diǎn)突變”技術(shù)將目的基因突變出另一個(gè)不同的限制酶切割位點(diǎn)，這樣進(jìn)行雙酶切后，就可以避免后續(xù)篩選的麻煩，學(xué)生的思考其實(shí)就是對(duì)整個(gè)流程的改進(jìn)和完善。

接著，提出問(wèn)題：我們應(yīng)當(dāng)選擇什么受體細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)速效人胰島素類似物？后續(xù)如何判斷重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞？這些問(wèn)題旨在讓學(xué)生對(duì)教材中提供的方案進(jìn)行分析并做出決策，且需對(duì)決策進(jìn)行解釋。

在充分地討論和分析中，學(xué)生再次認(rèn)識(shí)了各種受體細(xì)胞應(yīng)用中的利弊，科學(xué)思維、工程思維方面的能力也得到進(jìn)一步訓(xùn)練和提高。

（五）形成教學(xué)評(píng)價(jià)與總結(jié)，及時(shí)修正反饋內(nèi)容

教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程可以在課中和課后進(jìn)行，過(guò)程性評(píng)價(jià)主要在課中進(jìn)行，教師應(yīng)及時(shí)組織自我反思及互評(píng)，促使學(xué)生充分了解自己學(xué)習(xí)過(guò)程中的不足。課后評(píng)價(jià)方面，主要通過(guò)新的情境題目考查學(xué)生遷移應(yīng)用能力，使學(xué)生在自評(píng)自改中自我修正，完善知識(shí)體系。

三、反思與展望

為促成學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，也為了培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，筆者以《胰島素的改造》為復(fù)習(xí)課例，探討DELC深度學(xué)習(xí)環(huán)模式七個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)落實(shí)核心素養(yǎng)的有效性。在后續(xù)的PCR技術(shù)、基因工程流程、蛋白質(zhì)流程的客觀題或主觀題中，學(xué)生解答情況良好。為避免基礎(chǔ)較弱的同學(xué)在面對(duì)挑戰(zhàn)性較強(qiáng)的思維任務(wù)時(shí)產(chǎn)生畏懼心理，需進(jìn)一步重視“激活前知識(shí)”環(huán)節(jié)與新情境新知識(shí)的有效整合。

綜上，DELC深度學(xué)習(xí)環(huán)能有效促進(jìn)知識(shí)體系的建構(gòu)、達(dá)成核心素養(yǎng)，尤其深度整合知識(shí)組塊時(shí)的三條途徑——合理布設(shè)知識(shí)途徑、設(shè)計(jì)有效提問(wèn)及學(xué)生活動(dòng)，對(duì)提高學(xué)生科學(xué)思維、工程思維有較明顯幫助。

參考文獻(xiàn)：

［1］鐘啟泉.深度學(xué)習(xí)課堂轉(zhuǎn)型的標(biāo)識(shí)［J］.全球教育展望，2021，50（1）：14-33.

［2］代洋，郭俊杰，馬兆玉.基于DELC的深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模型研究［J］.教育觀察，2021，10（42）：110-112.

［3］中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：人民教育出版社，2020：29.

［4］朱正威，趙占良.生物學(xué) 選擇性必修三 生物技術(shù)與工程［M］.北京：人民教育出版社，2021：157.

［5］卜彩麗.深度學(xué)習(xí)視域下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理論與實(shí)踐研究［D］.西安：陜西師范大學(xué)，2018.