逆向教學(xué)設(shè)計(jì)在高中生物學(xué)單元復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用

高中階段的生物學(xué)學(xué)科知識(shí)體系錯(cuò)綜復(fù)雜，傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)常以教學(xué)內(nèi)容作為起始點(diǎn)，教師圍繞教材按部就班地講解課本知識(shí)，這種方式在一定程度上容易忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)需求以及認(rèn)知規(guī)律。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)則打破了這種常規(guī)教學(xué)思路，以預(yù)期的學(xué)習(xí)成果作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，依據(jù)學(xué)生最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)，逆向規(guī)劃整個(gè)教學(xué)過程。研究發(fā)現(xiàn)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)理念更契合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與學(xué)習(xí)需求，教師通過這種設(shè)計(jì)能夠引導(dǎo)學(xué)生更加主動(dòng)、深入地參與到課堂學(xué)習(xí)中。本文深人探究逆向教學(xué)設(shè)計(jì)在“遺傳的分子基礎(chǔ)”單元復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用，以期提升復(fù)習(xí)課的教學(xué)質(zhì)量與效果，引導(dǎo)學(xué)生更積極、深入地投身學(xué)習(xí)。

一、逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的基本模式

逆向教學(xué)設(shè)計(jì)由美國教育學(xué)家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格提出，其核心理念為“以終為始”，與傳統(tǒng)教學(xué)在流程上大相徑庭。傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)往往遵循“教學(xué)內(nèi)容一教學(xué)方法一教學(xué)評(píng)價(jià)\"的順序開展教學(xué)工作。具體而言，教師需先確定要教授的教學(xué)內(nèi)容，并依據(jù)內(nèi)容選擇合適的教學(xué)方法，最后考慮運(yùn)用何種方式來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。與之形成鮮明對(duì)比的是，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)用反向邏輯，按照“確定預(yù)期結(jié)果一確定合適的評(píng)估證據(jù)一設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)活動(dòng)\"的順序推進(jìn)，從預(yù)期的教學(xué)成果出發(fā)，圍繞如何證明學(xué)生達(dá)成了這些成果來確定評(píng)估證據(jù)，最后據(jù)此設(shè)計(jì)出相應(yīng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)活動(dòng)，為教學(xué)過程帶來了全新的視角與思路。

在逆向教學(xué)設(shè)計(jì)中，明確預(yù)期結(jié)果是教學(xué)有效開展的關(guān)鍵。教師要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，深度剖析學(xué)生學(xué)完后應(yīng)掌握的知識(shí)、具備的能力及理解的概念原理。確定預(yù)期結(jié)果后，便進(jìn)入確定評(píng)估證據(jù)環(huán)節(jié)。教師需思考如何有效證明學(xué)生達(dá)成預(yù)期，要采用多樣化的評(píng)估方式。如課堂提問可即時(shí)了解知識(shí)掌握情況、作業(yè)幫助學(xué)生課后鞏固與展示成果、測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)檢測(cè)知識(shí)理解運(yùn)用、項(xiàng)目任務(wù)考查綜合素養(yǎng)與實(shí)踐能力，這些方式助教師全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。最后教師依據(jù)預(yù)期結(jié)果與評(píng)估證據(jù)，精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)活動(dòng)。這些活動(dòng)要能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，助力獲取知識(shí)技能，并與預(yù)期目標(biāo)緊密相連，結(jié)合多樣化評(píng)估，為學(xué)生打造豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，推動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中成長進(jìn)步。

二、遺傳的分子基礎(chǔ)”單元復(fù)習(xí)的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）課程標(biāo)準(zhǔn)分析

針對(duì)“遺傳的分子基礎(chǔ)\"這一單元，課程標(biāo)準(zhǔn)精心設(shè)定了一系列具體且明確的目標(biāo)。學(xué)生要能夠精準(zhǔn)且全面地概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，透徹理解DNA分子所具有的多樣性和特異性。就多樣性而言，教師可通過帶領(lǐng)學(xué)生細(xì)致分析不同生物DNA分子的堿基對(duì)排列順序，使學(xué)生清晰地看到不同生物的DNA分子中堿基對(duì)排列千變?nèi)f化，這便是DNA分子多樣性的生動(dòng)體現(xiàn)。對(duì)于DNA分子的特異性，教師可借助特定生物DNA分子堿基對(duì)排列相對(duì)穩(wěn)定這一特性，幫助學(xué)生深刻理解特異性的本質(zhì)，即每種生物的DNA分子都有其獨(dú)特的堿基對(duì)排列順序。

課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“基因與遺傳信息\"板塊提出了明確要求，教師要幫助學(xué)生闡明基因與遺傳信息的關(guān)聯(lián)，并讓學(xué)生熟練掌握基因表達(dá)的過程，也就是轉(zhuǎn)錄和翻譯這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。轉(zhuǎn)錄過程中基因以DNA為模板來合成RNA，翻譯過程中RNA則指導(dǎo)著蛋白質(zhì)的合成，教師可將這些動(dòng)態(tài)過程清晰地呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生直觀且深入地理解基因表達(dá)。在DNA分子復(fù)制方面，教師應(yīng)讓學(xué)生理解其復(fù)制過程、特點(diǎn)以及意義。對(duì)此，教師可以詳細(xì)講解復(fù)制時(shí)解旋、合成子鏈等具體步驟，闡述諸如半保留復(fù)制等特點(diǎn)，以及強(qiáng)調(diào)復(fù)制對(duì)遺傳信息傳遞和維持生物遺傳穩(wěn)定性的重要意義。

（二）確定學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)自標(biāo)就像給學(xué)生照亮前行道路的燈，教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求，可以從知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀這三個(gè)不同維度，為學(xué)生制訂出全面的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

在“遺傳的分子基礎(chǔ)”單元復(fù)習(xí)中，學(xué)生需要先準(zhǔn)確掌握DNA分子的基本情況。DNA由磷酸、脫氧核糖和四種含氮堿基組成，這些組成部分相互連接，構(gòu)成了獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)。之后，學(xué)生需要了解各部分如何搭建起穩(wěn)定的雙螺旋，同時(shí)理解DNA分子的多樣性與特異性，這是理解遺傳信息儲(chǔ)存與傳遞的基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)完DNA結(jié)構(gòu)之后，教學(xué)內(nèi)容就要深人到遺傳信息傳遞的核心過程——DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。學(xué)生需明確解釋這三個(gè)過程的具體步驟、所需條件以及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，如DNA復(fù)制在解旋酶作用下雙鏈解開，以親代DNA鏈為模板、DNA聚合酶等酶參與下，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子代DNA。轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶識(shí)別DNA模板合成mRNA;翻譯則是在核糖體上，tRNA依據(jù)mRNA上的密碼子攜帶氨基酸合成多肽鏈。

在掌握上述知識(shí)后，學(xué)生需進(jìn)一步明晰基因的相關(guān)概念，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，在DNA上呈線性排列，染色體作為基因的主要載體，承載著遺傳信息。最后，學(xué)生需明確基因突變和基因重組的相關(guān)內(nèi)容，包括基因突變的概念，即堿基對(duì)的替換、增添和缺失；基因重組在減數(shù)分裂中的表現(xiàn)形式，以及二者的類型、發(fā)生時(shí)期和意義。

知識(shí)目標(biāo)達(dá)成后，教師可以精心挑選有關(guān)遺傳信息傳遞和變異的資料，帶領(lǐng)學(xué)生一起分析，以鍛煉學(xué)生獲取信息、分析問題以及解決問題的能力。打個(gè)比方，學(xué)生在分析遺傳系譜圖時(shí)，要依據(jù)基因傳遞規(guī)律，判斷出遺傳方式，推測(cè)出個(gè)體基因型，還要把遺傳現(xiàn)象背后的原理講清楚。除了培養(yǎng)能力，學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)也是復(fù)習(xí)教學(xué)不可或缺的部分。教師在教學(xué)中還可以穿插一些科學(xué)研究的歷史故事，如科學(xué)家們探索DNA結(jié)構(gòu)以及遺傳信息傳遞時(shí)的各種經(jīng)歷。通過這些故事，學(xué)生能真切體會(huì)到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與曲折，明白科學(xué)進(jìn)步靠的是不懈努力和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，進(jìn)而激發(fā)對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)探索精神。

（三）組織學(xué)習(xí)內(nèi)容

明確“遺傳的分子基礎(chǔ)\"單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)之后，教師需要精心組織學(xué)習(xí)內(nèi)容，確保學(xué)生能夠系統(tǒng)、深入地掌握這部分知識(shí)，單元學(xué)習(xí)內(nèi)容如表1所示。

復(fù)習(xí)教學(xué)開始時(shí)，教師將“DNA是主要的遺傳物質(zhì)\"這一核心概念作為重點(diǎn)展開。課堂上，教師通過講解經(jīng)典的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生深入理解DNA在遺傳過程中的關(guān)鍵作用。格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)揭示了一個(gè)奇妙的現(xiàn)象：無毒的R型細(xì)菌在加熱殺死的S型細(xì)菌的影響下，竟然能夠轉(zhuǎn)化為有毒的S型細(xì)菌，這一現(xiàn)象引發(fā)了“轉(zhuǎn)化因子”的猜想。艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)巧妙地將各種成分分離，最終證實(shí)DNA正是使R型細(xì)菌發(fā)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。之后，教師引入噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)講解噬菌體的標(biāo)記方法、侵染過程以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，進(jìn)一步鞏固DNA作為遺傳物質(zhì)的結(jié)論。同時(shí)，教師還可以通過煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)，指出RNA在某些病毒中也能充當(dāng)遺傳物質(zhì)的角色。這不僅能夠豐富學(xué)生的知識(shí)體系，使其全面理解“DNA是主要的遺傳物質(zhì)\"這一概念，還讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到遺傳物質(zhì)具備多樣性的特質(zhì)。

學(xué)生對(duì)DNA作為遺傳物質(zhì)有了初步認(rèn)識(shí)后，教師順勢(shì)引導(dǎo)他們深入探索“DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制”。教師先介紹DNA分子的化學(xué)組成，包括磷酸、脫氧核糖以及四種含氮堿基，同時(shí)細(xì)致講解這些元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及相互連接的方式。教師可以將重點(diǎn)放在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)上，給學(xué)生講解兩條鏈反向平行盤旋、堿基互補(bǔ)配對(duì)等精妙的特點(diǎn)，并通過展示DNA分子結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生更直觀地感受到這種復(fù)雜而精巧的結(jié)構(gòu)。學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)有初步的了解之后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開啟DNA復(fù)制的探索之旅。從復(fù)制的概念出發(fā)，教師逐步深入講解復(fù)制的場(chǎng)所、模板、原料和酶等關(guān)鍵條件，并對(duì)解旋、合成子鏈、連接等關(guān)鍵步驟進(jìn)行解釋。

“基因的表達(dá)\"板塊中，教師先從轉(zhuǎn)錄的概念入手，介紹RNA聚合酶如何精準(zhǔn)地識(shí)別并結(jié)合到DNA模板上，并以核糖核苷酸為原料，一步步合成mRNA。在此過程中，教師可以穿插講解轉(zhuǎn)運(yùn)RNA在翻譯過程中的主要作用，以幫助學(xué)生理解密碼子與反密碼子之間的配對(duì)關(guān)系、多肽鏈的合成過程。而在“基因的本質(zhì)\"板塊中，教師著重引導(dǎo)學(xué)生理解基因的概念，即基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。教師可以通過舉例說明，幫助學(xué)生梳理基因與DNA、染色體、脫氧核昔酸之間的關(guān)系，如基因在DNA分子上呈線性排列，染色體是基因的主要載體，而基因的基本組成單位是脫氧核苷酸。

在“基因突變和基因重組\"板塊，教師可以從基因突變的概念出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生分析基因突變的原因，包括物理、化學(xué)和生物因素等，可以借助一些案例展示基因突變的不同類型，如堿基對(duì)的替換、增添和缺失，以幫助學(xué)生理解基因突變的復(fù)雜性、普遍性、隨機(jī)性、低頻性和不定向性等特點(diǎn)。對(duì)于基因重組，教師同樣從概念入手，講解在減數(shù)分裂過程中的兩種主要類型：一種是在減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換；另一種是在減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。通過這些講解，學(xué)生能夠清晰地認(rèn)識(shí)到基因重組在生物多樣性形成中的重要作用，從而對(duì)遺傳變異的機(jī)制有更全面的理解。

三、逆向教學(xué)在“遺傳的分子基礎(chǔ)”單元復(fù)習(xí)中的實(shí)施

（一）設(shè)計(jì)教學(xué)效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為更好地把握學(xué)生在“遺傳的分子基礎(chǔ)”單元復(fù)習(xí)中的學(xué)習(xí)成果，教師可設(shè)計(jì)一套科學(xué)且全面的教學(xué)效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這套評(píng)價(jià)體系從課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、測(cè)驗(yàn)成績以及項(xiàng)目實(shí)踐四個(gè)方面入手，各部分相輔相成，共同搭建一個(gè)完整且富有層次的學(xué)生學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)體系。

課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)，即學(xué)生在課堂討論和小組活動(dòng)中的表現(xiàn)。對(duì)此，教師需關(guān)注學(xué)生的課堂討論參與度，觀察學(xué)生是否能夠主動(dòng)地投身其中；同時(shí)留意學(xué)生在討論中表現(xiàn)出來的思維方式，如是否能夠深入思考問題并提出獨(dú)到的見解；學(xué)生的合作能力也是重要的觀察點(diǎn)，如在小組活動(dòng)中是否能與成員有效溝通并協(xié)同合作。教師根據(jù)這些表現(xiàn)進(jìn)行即時(shí)評(píng)價(jià)，對(duì)那些積極參與討論、提出有價(jià)值觀點(diǎn)的學(xué)生，給予加分獎(jiǎng)勵(lì)，以此激勵(lì)他們的積極行為；面對(duì)無法積極配合小組活動(dòng)的學(xué)生，詢問原因并做出積極引導(dǎo)。

作業(yè)評(píng)價(jià)能夠直觀地體現(xiàn)出教學(xué)效果，教師可以布置多樣化的作業(yè)，從不同角度考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力。在評(píng)價(jià)作業(yè)時(shí)，教師可以站在三個(gè)維度進(jìn)行考量：一是作業(yè)的完成情況，即學(xué)生是否按時(shí)、認(rèn)真完成任務(wù)；二是問題答案的準(zhǔn)確性，以此判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解是否正確；三是思路的清晰度，學(xué)生在解答復(fù)雜題目時(shí)是否能條理清晰地表達(dá)出對(duì)問題的理解以及解題思路。學(xué)生根據(jù)這些評(píng)價(jià)結(jié)果反饋出的學(xué)習(xí)情況，可以了解到自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供方向。

測(cè)驗(yàn)評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生階段性學(xué)習(xí)成果的集中體現(xiàn)，類似于學(xué)校的階段性考試，教師可以定期組織單元小測(cè)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋單元復(fù)習(xí)的所有知識(shí)點(diǎn)。教師通過分析學(xué)生的測(cè)驗(yàn)成績，找出學(xué)生在不同知識(shí)板塊的掌握程度，以便集中補(bǔ)充教學(xué)。例如，有些學(xué)生可能在DNA復(fù)制過程上出錯(cuò)，而另一些學(xué)生可能對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制理解不夠深入。針對(duì)這些問題，教師可以制訂針對(duì)性的輔導(dǎo)計(jì)劃和強(qiáng)化訓(xùn)練方案，以幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，提升學(xué)習(xí)效果。

在項(xiàng)目評(píng)價(jià)中，教師需重點(diǎn)關(guān)注小組合作探究的項(xiàng)目任務(wù)表現(xiàn)，如項(xiàng)目的完成質(zhì)量、創(chuàng)新性以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況。對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的項(xiàng)目，教師可以安排學(xué)生在班級(jí)內(nèi)展示自己的研究成果，供其他同學(xué)學(xué)習(xí)和借鑒。這樣的方式不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能營造積極的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)和共同進(jìn)步。

（二）設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)活動(dòng)

課堂伊始，教師可以通過創(chuàng)設(shè)情境吸引學(xué)生的注意力，如展示親子間外貌相似與差異的圖片。這些直觀的素材能迅速激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生思考：遺傳信息是如何傳遞和變異的？教師便借此開啟“遺傳的分子基礎(chǔ)”單元復(fù)習(xí)，為后續(xù)教學(xué)營造良好的課堂氛圍。伴隨理論知識(shí)的講解，教師可以組織小組合作探究活動(dòng)，根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)能力和性格特點(diǎn)將其分成若干小組，以確保每個(gè)小組都能高效協(xié)作。之后，教師為每個(gè)小組分配一個(gè)與“遺傳的分子基礎(chǔ)\"相關(guān)的主題，如“DNA復(fù)制過程中的易錯(cuò)點(diǎn)分析\"“基因突變?cè)谵r(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用\"“基因重組對(duì)生物多樣性的影響\"等。小組成員可以自主選擇查閱教材、參考資料以及上網(wǎng)搜索等方式收集信息，圍繞主題展開討論，最終梳理主題中包含的知識(shí)點(diǎn)并進(jìn)行總結(jié)。通過這種方式，學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的參與者，自身的合作能力、自主學(xué)習(xí)能力和溝通能力都將得到有效提升。

為讓學(xué)生更深入地理解基因表達(dá)過程，教師可以設(shè)計(jì)一場(chǎng)以“基因表達(dá)過程\"為主題的課堂角色扮演游戲。游戲準(zhǔn)備階段，教師可給學(xué)生為每個(gè)角色的含義以及在基因表達(dá)中的關(guān)鍵作用進(jìn)行鋪墊。角色分配時(shí)有的學(xué)生扮演DNA分子和RNA聚合酶，模擬轉(zhuǎn)錄過程；另一些學(xué)生則扮演mRNA、tRNA和核糖體，重現(xiàn)翻譯過程。學(xué)生通過這種趣味化的親身體驗(yàn)，能夠更直觀地感受基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)機(jī)制，并在輕松、愉快的氛圍中鞏固知識(shí)，加深對(duì)基因表達(dá)過程的理解。

在課堂之外，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用模型加深對(duì)知識(shí)的理解，如引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用卡紙、塑料片和彩繩等材料，搭建出DNA分子結(jié)構(gòu)模型以及DNA復(fù)制過程模型。建模開始前，教師可帶領(lǐng)學(xué)生簡要回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，為學(xué)生梳理出構(gòu)建思路，并提示學(xué)生在制作模型時(shí)需要認(rèn)真思考DNA分子的結(jié)構(gòu)特征，如兩條鏈的反向平行走向、堿基互補(bǔ)配對(duì)的規(guī)律，以及DNA復(fù)制時(shí)解旋、合成子鏈等步驟的具體細(xì)節(jié)。學(xué)生完成模型后可以在課堂上進(jìn)行展示，并講解模型制作的流程及對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)一步鞏固自身對(duì)知識(shí)的掌握。

四、總結(jié)

逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的應(yīng)用為傳統(tǒng)復(fù)習(xí)模式帶來了全新變革，其以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為出發(fā)點(diǎn)，讓教學(xué)活動(dòng)更加有的放矢，顯著提升了教學(xué)的針對(duì)性和有效性?！斑z傳的分子基礎(chǔ)”單元復(fù)習(xí)課中，教師通過逆向教學(xué)設(shè)計(jì)能夠幫助學(xué)生更好地理解、掌握遺傳的分子基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí)，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。本文的研究表明，教師可不斷探索和完善這種教學(xué)設(shè)計(jì)，使其更好地適應(yīng)不同教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生需求，持續(xù)推動(dòng)高中生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。

（作者單位：浙江省東陽市第二高級(jí)中學(xué)）

編輯：趙文靜