情境-问题-活动-评价: 基于大概念的单元整体教学实施路径

2019-03-08苏玮赵沛荣

中学生物学 2019年11期

苏玮赵沛荣

“内容聚焦大概念”是高中生物学课程的基本理念之一。基于大概念的单元整体教学有助于教师转变只注重落实零散知识点的传统课堂教学理念，帮助教师从“长时段”整体筹划学科教学。单元整体教学能有效帮助学生构建系统化、结构化的学科知识体系，提升学生运用学科知识解释和解决复杂情境中具体问题的能力，发展学科核心素养。

如何进行基于大概念的单元整体教学设计？下面结合新课标概念1“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”单元整体教学中的“情境-问题-活动-评价”设计，探讨单元整体教学的实施路径。

1“情境-问题-活动-评价”设计策略

首先，教师通过创设能够支撑整个单元的、整合性的、真实的生物学情境，将学科要解决的问题信息蕴含在特定的情境中，让学生通过对情境中的相关信息进行积极感知和理解来提出单元核心问题;然后，教师基于情境和核心问题，设计指向重要概念的结构化、分层次的子问题和任务;最后，学生根据子问题和任务开展有目的的、有方向的自主、合作、探究等主动学习活动，并呈现学习成果，回答上课初始提出的核心问题，构建核心概念。评价活动贯穿整个教学活动之中。教学活动的设计及实施既是达成教学目标的重要手段，也是教学评价的情境。

2新课标概念1的“情境-问题-活动-评价”案例

2.1情境指向核心概念

在教学中创设真实的学习情境已成为行业共识。教师需要不断提升自身的专业素养和人文关怀、持续关注生活现象和科学进展，才能根据需要，创设能唤醒学生学习意愿、连接学生旧有经验、引起学生情感共鸣、让学生从中发现与生物学概念有关问题的真实情境，从而帮助学生建构概念、提炼观念、训练思维、感悟美好。“情境-问题-活动-评价”设计策略中单元情境和问题设计的框架如图1所示。

基于大概念的单元学习情境应能使学生产生指向单元核心概念的问题。例如，概念1的核心问题是：“为什么细胞是生物体结构与生命活动的基本单位？”针对这一核心问题，基于科学史，教师创设以下情境：

11965年，我国科学家实现结晶牛胰岛素的全人工合成。这是世界上第一次人工合成有生物活性的蛋白质。

22010年，Craig Venter等科学家人工合成了丝状支原体DNA，并将其移植入另一种支原体（山羊支原体）细胞内，获得了由人工合成的DNA控制的新生物。这一成果标志着人工合成生命的诞生。

32017年，中国科学家实现酵母染色体的从头设计与化学合成;2018年，研究成果形成的4篇论文在国际顶级学术期刊《科学》上发表。

学生直观感受到科学研究的进展以及中国科学家的贡献后，可能会产生疑问：“为什么人工生命诞生元年为2010年，而不是1965年或2017年（这样中国科学家的贡献就更大了）？”该问题的等价问题是：“为什么人们认为细胞是生物体结构与生命活动的基本单位，而不是蛋白质等物质或染色体等结构？”这正是本单元的核心问题。

2.2问题启迪学生思维

人的思维始于疑问，问题源于情境。教师创设支撑整个单元学习的总情境后，基于情境和重要概念，设置指向重要概念的结构化问题和任务。学生通过完成学习任务回答教师提出的问题，最终建构相关概念。在任务探究过程中，教师基于知识内在的逻辑或学生的认知特点，设计层层递进的子问题，启迪学生思维，提升学生核心素养。

概念1的形成基于如下三个重要概念：“1.1细胞由多种多样的分子组成，......，其中蛋白质和核酸最重要”“1.2细胞各部分既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”“1.3各种细胞具有相似的基本结构，但在形态和功能上有所差异”。针对重要概念，在“人工生命”的单元情境下，教师提出以下问题：

1你认为培养该细胞的培养基中至少应含有哪些化合物？2你认为该人造细胞生命活动的主要承担者是谁？为什么？该物质能够承担此功能的结构基础是什么？

3你认为科学家为什么认同该人造细胞是一种新生物，而不是原来的山羊支原体？你的理由是什么。

4若不使用另一种支原体细胞作为人工合成DNA的受体，而采用全人工合成的方式组装一个细胞。你认为至少应该合成哪些结构？这些结构至少应该具备哪些功能？

5你模拟组装的细胞结构和你自身细胞结构相同吗？哪些结构相似？最主要的区别在哪里？你觉得哪种类型的细胞在进化上更有优势？其中，问题1～3指向概念1.1，问题4、5分别指向概念1.2和1.3。根据概念和问题，教师设置三个探究任务;学生通过完成探究任务，回答以上问题，建构重要概念1.1～1.3，进而形成大概念1（图2）。

2.3活动提升核心素养

单元活动应指向概念所承载的素养，应高度关注学生学习过程中的实践经历。新课程理念强调“教学过程重实践”，倡导真实实验优于模拟实验，模拟实验优于思维实验，促成学生做中学，说中学，悟中学。进行大概念的单元整体教学设计时，教师可以重新整合教学内容，基于学情做出最有利于发展学生核心素养的活动设计。

在本单元学习过程中，学生通过“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”“验证活细胞吸收物质的选择性”“观察叶绿体”活动，学会正确使用实验器材，如实记录实验结果，尝试分析影响实验结果的原因，尝试自主选择实验材料探究，并运用科学术语阐明实验结果;通过“探究蛋白质结构多样性的原因”“细胞膜结构模型搭建”“细胞（核）结构模型搭建”等活动，学习模型与建模的研究方法，并能运用结构与功能观解释蛋白质具有多种功能的原因，解释“细胞各部分分工合作共同执行各项生命活动”;通过对细胞的物质组成、细胞膜的结构成分、原核细胞和真核細胞区别的分析和讨论，能够运用结构与功能观、局部与整体观、进化与适应观，解释有关保健品不具有相应功效的原因，探讨细胞的演化;通过收集有关保健品虚假宣传的信息并进行交流，学会运用生物学原理解释保健品危害个人、家庭和社会的议题，辨别并揭穿伪科学，认同健康文明的生活方式，加深对科学、技术、社会相互关系的认识。

2.4评价促进终身发展新课程理念下的生物学课程致力于创建主体多元、方法多样，既关注学业成就，又重视个体进步和多方面发展的评价体系;通过评价帮助学生认识自我、建立自信，改进学习方式，提升学科核心素养。

单元整体教学评价强调根据学情、课标中的学业要求、学业质量水平的不同等级及要求，实施统一的单元评价目标，指向学科素养的达成。本单元的评价目标制定如下：

1在“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”“验证活细胞吸收物质的选择性”“观察叶绿体”时，能依据实验量规熟练鉴定有机物、操作显微镜、制作并观察临时装片，如实记录和分析实验结果，并能基于给定条件设计并实施实验改进方案。需要具备科学探究的三级水平。

2在学习“细胞的物质基础和结构基础”时，能用模型、概念图、表格来解释细胞的组成和结构，并对自己的现实生活问题作出决策。需要具备科学思维的四级水平。

3在学完“细胞的物质基础和结构基础”后，能初步运用结构与功能观、进化与适应观解释有关生命现象，并能基于这些观念识别身边的虚假宣传，指导人的健康生活方式。需要具备生命观念的四级水平。

4在学完“细胞的物质基础和结构基础”后，能通过网络检索和调查访谈等方法，针对本地老年人对保健品的认识状况和保健品公司的宣传进行讨论，提出自己的见解，辨别并揭穿伪科学，宣传正确的科学观念。需要具备社会责任的四级水平。

3反思

基于大概念的单元整体教学设计作为一种教学设计理念和策略，强调实施统一的单元学习目标和单元评价目标，以教学情境、问题和活动为载体，在帮助学生构建概念的同时发展学生的核心素养。单元教学从目标、情境、问题、活动、评价5个方面进行整体设计：

1教师通过构建概念图，厘清单元概念之间、概念与事实之间的关系，基于学情确立单元学习目标。

2教师创设支撑整个单元的、整合性的真实情境，提出指向重要概念的结构化问题和活动，引导学生围绕单元主题开展学习。

3教师通过指向学科核心素养达成的单元评价目标和评价任务，激励学生后续学习、促进学生终身发展。

参考文献：