基于深度学习的单元复习实践

张凤双

摘要：在对《细胞的基本结构》一单元进行复习过程中，驱动深度学习，深化科学思维，形成生命观念，培养学生的核心素养。在教学中通过让学生模拟构建“细胞工厂”，让学生在构建过程中既体验作为“职场人”的新鲜，又从整体上理解“细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”概念。

关键词：深度学习;细胞的基本结构;复习;实践

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确提出高中生物学课程标准是要发展学生的“生命观念、科学思维、科学探究和社会责任”等方面的核心素养，是着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要。《细胞的基本结构》是高中生物人教版必修1第3章的内容，也是模块1大概念1“细胞是生命体结构和生命活动的基本单位”下的第2个重要概念所包含的内容：“1.2细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”（以下简称为“重要概念1.2”）。教材中把细胞比喻为“工厂”，细胞内部的各结构比喻为“车间”。要深度理解细胞各结构是如何分工又合作，可以尝试让学生角色代入不同的细胞结构中，变为“细胞工厂”各车间部门的“负责人”，把学习从“隔岸观火”变为“身临其境”，通过小组合作共同模拟构建一个高效有序的“细胞工厂”。

整体分析单元内容

从单元系统整体性的视角，把握单元内容的学科本质和学生学习重点，提炼学生发展的关键能力，以此确定本单元整体目标，如系统观、建模思想、想象力和创造能力等。以模块1的“重要概念1.2”的单元整体分析（如表1）为例。

任务驱动，模拟细胞结构

笔者选择在高中生物教材和试题中出现频率较高的4种真核细胞作为模拟的细胞工厂对象，其中包含2种植物细胞和2种动物细胞，分别是叶肉细胞、根尖成熟区细胞、胰岛B细胞、肝细胞。叶肉细胞与根尖成熟区细胞在结构和功能上既有区别又有联系，叶肉细胞进行光合作用，产生糖类等物质为其它细胞提供能源物质，植物通过根尖成熟区细胞的吸收作用，为其它细胞提供水、无机盐等物质;同理，胰岛B细胞促进细胞摄取血糖，葡萄糖在肝细胞中被氧化分解转化和储存。学生理解这4种细胞的结构和功能可以有效地将相关生物学知识进行联系，为后面的复习打下坚实的基础。为了更真实模拟职场，单元整体设计偏向竞争模式，如各细胞的“部门负责人”如何分配，通过竞聘的形式，小组合作共同模拟构建的“细胞工厂”是否高效有序，则通过争取获得“投资”的形式呈现。基于单元核心任务内容的复杂性，笔者将核心任务分成4个子任务，并设计了相应的实施流程。

子任务一：叶肉细胞、根尖成熟区细胞、胰岛B细胞、肝细胞等4大“细胞工厂”完成招聘核心成员。首先，推荐产生4大细胞工厂厂长，由厂长根据自身工厂的特点进行核心人员的招聘，招聘启事中应包含招聘的职位、人数和薪资待遇等，职位可设置如下：总工程师（细胞核）、后勤部主任（细胞质基质）、保卫科科长（细胞膜）、车间主任（核糖体）、车间主任（内质网）、车间主任（线粒体）等;其次，厂长以外的其他人员实行竞聘上岗，根据各班人数制定每个职位的竞聘人数，具体竞聘名单可通过抽签诞生;竞聘时实行厂长与竞聘者双向选择，即每位竞聘人员写好自己的“求职简历”，并将简历投到心仪细胞工厂，厂长对竞聘者进行面试，根据综合表现选择合适的竞聘者。

设计意图：通过本活动，让学生明确不同细胞结构的特点和功能，在活动中体验如何在职场竞聘中表現出自己的特点。

子任务二：制定评价量表。评价量表由未被聘用的人员负责制定，并最终选出适合“投资”的细胞工厂。每位成员按要求制定一份评价标准的初稿，分别从细胞工厂建筑分布图的合理性和科学性、解说的科学性和流畅度、能否达成“阐明细胞工厂如何实现高效、有序进行生产活动”的目标等方面进行评价，评价量表中每个项目有具体的分值，总分为100分。组长收集成员的初稿讨论后修订汇总，形成一份正式的评价量表（如表2）。

设计意图：让学生以“投资人”的眼光评价一个细胞工厂的设计是否符合细胞的结构和功能相统一的特点，其运作是否高效有序。

子任务三：细胞工厂成员共同规划细胞工厂并完成一份工厂建筑分布图（即细胞结构和相关功能图）。本任务由厂长进行合理分工，集体讨论后绘制完成，并在课外讨论如何在“招商引资大会”上讲演，适当进行排练。

设计意图：通过本活动，让学生通过查阅资料、讨论，从整体上理解细胞的结构特点及功能，以及细胞的结构和功能如何相适应。

子任务四：招商引资大会。每个细胞工厂分别解说演示该厂如何实现高效、有序进行生产活动，以此争取获得投资人的投资。活动开始时由各细胞工厂代表分别介绍本工厂的建筑分布及主要产品的生产流程，评委对照评价量表进行打分。每个细胞工厂代表解说后，评委可以就该细胞工厂的建筑分布及产品的生产流程提出问题，以便更了解该工厂的运作是否合理、高效、有序。全部解说演示后，各细胞工厂分组讨论，总结得失。活动最后全体成员进行笔试，统计总分最高者将获得投资。

设计意图：通过本活动，可以检验学生对不同细胞的结构和功能的理解是否正确，也可以让学生看到不同细胞在结构和功能上的相似性和差异性，同时可以训练学生的表达能力和团队合作精神。

笔试的内容主要围绕细胞的基本结构设置相关的问题，目的是检测学生的掌握程度和帮助学生更全面理解细胞的基本结构与功能。例如，细胞核控制细胞的遗传和代谢，与细胞质发生物质交换、信息交流，核上的什么结构可以实现这一需求？用此问题提醒学生关注核孔的功能;又如，蛋白质在细胞膜行使功能时起到重要作用，能否举例说明有哪些蛋白质分别在细胞膜上行使哪些功能？通过此问题让学生将载体蛋白、通道蛋白、糖蛋白、受体等一一联系起来，进一步促进学生形成结构与功能观。

实践与思考

在教学实践中如何落实核心素养，怎样的教育教学才是“着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要”是现代教师必须思考的问题。本单元的教学是对此问题思考后的实践，是将学业学习与职业体验深度融合的一次尝试。将学习细胞的基本结构与职场体验活动相结合，学生主动参与模拟构建细胞工厂，在活动体验中形成对知识的理解，并建立知识之间的联系和有效迁移，这是深度学习的核心特征。单元核心任务评价量表是师生共同制定，表现性评价和结果性评价并重，对学生的学习具有明显促进作用。在此过程中，学生通过小组合作完成细胞工厂的模拟构建，使模型构建能力得到培养;在阐述细胞工厂的生产流程上学生运用了形式丰富多样的讲演，既体现了科学的严谨性又兼顾了艺术的欣赏性，学生的创造能力得到进一步提升;在“职场任务”的驱动下，学生主动学习，学生之间师生之间深入交流，学生的表达能力得以培养。于此同时，学生逐步形成“细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”的生命观念。

【本文系课题《基于提高理性思维素养的高中生物教学实践研究》研究成果之一，受广东省清远市教育教学研究院资助（课题编号：18-128）】

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]孟凡龙，崔鸿.生命观念视域下的生物学大概念深度学习实践[J].生物学教学，2019（5）.

（作者单位：广东省清远市第二中学）