高三单元教学中生物学学科核心素养培育的深度建构策略

李江肃 顾彩燕 盛国跃

摘要 以“免疫系统和免疫功能”专题为例，探讨了高三单元教学中“稳态与平衡观”培育的深度建构策略，通过构建相应的生物学概念和物理模型支撑体系，促进一线教师领悟生命观念的生物学意义，在课堂教学中自觉地将核心素养渗透到教学目标中。

关键词 稳态与平衡观 免疫系统 生命观念 深度建构

中图分类号C633. 91

文献标志码 B

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》其基本理念业已深入人心并在课堂中落地生根。然而因面临高考压力，部分高三教师还是过多地将重心放在应试的技巧上而有意无意地轻视或忽视了课程理念的基本要求，其中最为突出的课堂教学还是课时教学为单位，缺少单元教学意识，更别说核心素养的培育。下面以“免疫系统和免疫功能”专题复习为例，结合教学实践，探讨如何通过单元教学来培育核心素养。

1 单元教学的必要性

单元教学法是将教材、活动等划分为完整单元进行教学的一种教学法。每个单元均有规定的学习目标和内容，时间长短因学习内容和学生个人情况而异，其目的在于改变偏重零碎知识和记忆文字符号的教学，强调学生手脑并用获得完整的知识和经验。在不同学习阶段，教师可采用不同的学习策略。

1.1 二轮复习的学情要求

传统的教学以课时为教学单位，以教材的自然章节内容为教学顺序，这对新课学习或一轮复习夯实基础、落实知识点非常必要。但在二轮复习时，因为前期已经奠定了基础，如果还是以课时为单元复习，则不仅无法激发学生的学习兴趣，导致低效学习，而且也会使学生产生只见树木不见森林的心理效应，忽视相关知识点学习目标和任务的内在联系，不利于学科体系构建。

1.2 学科核心素养的培育要求

作为生物学学科核心素养基础和支柱的生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、局部与整体观、物质与能量观等。生命观念的培育应该是跨课时的，甚至是跨学期、跨学年的，所以教学设计应该打破课时主义的束缚，要基于生命观念，从单元整体出发设计教学，突出教学目标、内容和过程的整体性、联系性和发展性，整合不同的教学资源和策略，进行单元教学。

鉴于此，“免疫系统和免疫功能”的教学策略选择单元教学可能会更有效地渗透和培育稳态与平衡观，进而促进学生形成生命观念。

2 生命观念培育的深度建构策略

当下课堂教学突出的问题之一就是教学过程过于线性、过于简化，企图通过学习的低投入达到高产出。表面上看是在追求有效或高效，其结果实际上是“速效”。结合深度学习理论三步骤，也即学习者需要经历知识的还原与下沉、经验与探究、反思与上浮三个过程。那么，“免疫系统和免疫功能”的知识学习和生命观的培育则需要基于学生生活经验、学习经历以及与之思维水平和认知风格相适应的学习路径，按照学科概念产生、发展、衍变的脉络来渐进，简言之即将知识的逻辑发展顺序和学生的认知心理顺序有机地融合起来学习。

2.1 透过袁象，追根溯源，实现理解性学习

以往课程学习多是把零散杂乱的知识当作孤立的事实来接受和浅层学习，深度建构则强调对概念内涵进行批判接受与深层理解。根据结构决定功能这一观点，免疫功能的稳定首先要依赖于免疫系统结构的稳定。那么，机体是如何组成稳定的免疫系统呢？免疫系统的组成包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质，其具体组成包括哪些生命体和物质？从外及里，免疫系统包含三道防线，每一道防线都有哪些物质或细胞组成呢？第一道和第二道防线属于非特异性免疫，其是如何进行免疫防御的呢？

面对外界特定病原体刺激，机体要及时做出适宜的反应来维持其自身的稳定。包括细胞免疫和体液免疫在内的特异性免疫属于第三道防线，其免疫细胞主要是B淋巴细胞和T淋巴细胞。这两类细胞是如何起源与分化并参与机体特异性防御的呢？特异性免疫是针对特定病原体，它是如何被免疫系统识别并呈递呢？如何判断某种病原体的免疫类型，仅有细胞免疫或体液免疫参与，还是2种免疫均有？

正常情况下，机体可通过调节机制维持机体的功能稳定。但如果机体的免疫系统出现异常情况，如免疫能力过强或过弱，这种稳态失衡会导致什么的后果呢？

二轮教学绝不是简单地将书本知识原封不动地投射到学生脑海里的过程，更不是对书本知识的简单复制的过程。透过教材看似杂乱无序的内容表象，可以将其分为2个模块：免疫系统的结构基础（稳态）与功能调节（平衡）。万丈高楼平地起，这些基础知识扎实了，学生才有可能深入地理解稳态与平衡观。

3 运用模型，注重关联，实现建构性学习

研究发现，如果学生能组建适当的、有效的认知结构，并使之成为个人知识网络的一部分，学生才会形成个人的观念理解。结合本专题，教师可运用建模思想，帮助学生建构“免疫系统和免疫功能”的概念模型和物理模型，使学生能用文字和图表的形式描述有关免疫系统的事实、概念或观念。

3.1 拓展核心概念模型，逐步完善稳态体系

二轮教学打破原教材的编排顺序，将核心概念进行系统整理，把零碎的知识“点”串联成一条“线”并进一步形成“网”，也即建构概念模型。但学生自己建网有一定难度，故教师可帮助学生构建并拓展核心概念模型（图1）。

学生展开讨论，对这几部分内容分别构建详细概念模型。由于不同学生、不同小组的知识掌握情况、理解能力、领悟能力各不相同，此处概念图的建构可以采取先小组内合作，再进行组间合作的学习方式。学生通过拓展核心概念模型（图2），将原来零碎的知识归纳起来，构成彼此联系的知识网络，了解各知识点在知识体系中的具体位置，清楚各知识点之间的联系，同时也感知稳态的构建是螺旋上升的系統。

概念模型建构过程中，教师要注重教学内容的丰度、关联与综合。通过概念模型的结构化组织、模块化架构和网络化呈现，外化思维过程，丰富学生的认知结构，从碎片化学习向立体式学习转型，同时让学生体会建构的意义，并感悟稳态与平衡观的形成是建立在一系列概念支撑的基础之上。

3.2 组建物理模型，重现机体调节过程

建构性学习强调从知识的内在结构出发，通过多种方式，寻求知识的连接与构建，在不同模型间实现迁移，以利于学生形成开放的知识结构。本专题在教材中含有大量配图，如免疫应答的特殊性与记忆、细胞免疫示意图、体液免疫示意图和引发艾滋病的HIV模型等。复习时，教师可借助物理模型以圖形或实物的形式直观形象地模拟免疫系统的结构组成和功能调节。物理模型既是对教材中文字难以表达内容的一种高度概括，也是对教学重难点解读的一种表达形式。

将教材中主干图形或模拟示意图按照特定关联自定义组图（图3）。图3甲不但将特异性免疫过程的感应、反应和效应三个阶段同框展示，还可作为信息材料考查抗原呈递过程;图3乙以HIV侵染淋巴细胞为载体，将免疫功能异常和免疫预防等相关知识整合起来，重现了免疫系统在病毒防御过程中的动态调节与平衡，让学生感悟机体生命活动的复杂性和协调性，认同稳态与平衡观的形成是建立在机体一系列生理生化动态变化的事实之上。

4 总结回顾，拓展思维，实现反思性学习

在常规课堂教学中，教师多是通过设置教学活动引导学生学习，关注的重点也多是理解和对话等学习形式。事实上，由于忽略了反思感悟，缺少了反思性建构，学习效果可能事倍功半。“免疫系统和免疫功能”专题教学的要求是不仅要教会学生“免疫系统和免疫功能”的内涵与外延，更要让学生逐步悟懂以稳态与平衡观为内容之一的生命观。

4.1 知识性反思

“免疫系统和免疫功能”专题在高考中属于高频考点。所以，教师在组织教学时，要对知识进行合理加工、有效组织和多样化呈现，同时还需要引导学生运用多种学习策略，深入理解知识，对知识进行积极建构，并内化到个体的认知结构之中。

4.2 生命观念反思

生命观念是人类对自然界生命物体的一种态度，包括对人类自身的态度，本质上生命观念属于世界观。从生物学科的角度来看，生命观念主要解释什么是生命、如何进行生命活动和生命为什么会这样。从生命观念的内容来看，主要有结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。教材中充满了稳态与平衡观的事实，教师可从不同生命层次引导学生归纳、整理、内化，进而形成对生命系统的整体认识。包括稳态与平衡观在内的生命观念的培育可给学生提供审视生命系统的方法策略，促使学生用生命观念去认识生物的多样性和统一性，探究生命活动规律，形成科学的自然观和世界观，养成正确的人生观。

在本专题复习时，教师尤其要注重稳态与平衡观反思。稳态是指生命系统或生态系统的一种维持自身相对稳定状态的特性和能力。在不同类型的生物、不同层次的生命系统中，稳态的保持是通过不同的自我调节机制实现。生命系统的稳态使系统的组分拥有一个相对稳定适宜的环境，如温度、血糖、pH、渗透压等。生命系统内部存在着各种因素和过程的动态平衡。该平衡过程受遗传信息、激素、神经冲动、细胞因子等信息的调控，但生命系统的自我调节能力有限。对于一般病原体而言，机体通过正常的免疫防御可维持机体的生理平衡，但如果病原体侵染力超过机体的免疫能力，则就导致机体生理失衡甚至死亡，如新近爆发的新冠肺炎全球大流行引起的大量病死现象。此外，某些原因导致个体免疫功能过低或过强亦会导致机体生理失衡，代谢紊乱，失去稳态。所以，在辩证理解稳态和平衡概念的基础上，教师可引导学生抽象概括、提炼升华，使之内化为看待事物和分析问题的视角、思路甚至是态度倾向，形成稳态与平衡观。

参考文献：

[1] 肖件文，基于“稳态与平衡”生物学事实，培养学生的生命观[J].中学生物教学，2019，（5）：78-80.

[2]赵广宇，汪绍鑫，李倩.“免疫调节”一节的概念教学设计[J].生物学通报，2015，50（12）：17-20.

[3]赵占良.对生物学学科核心素养的理解（一）[J].中学生物教学，2019，（6）：4-7.

[4]李晓聪.浅谈高中生物课堂教学中对核心素养“生命观念”的培养[J].中学生物学，2017，33（11）：79-80.