生物学单元学习活动的设计与实践

周初霞 石秀芹 王红梅

摘要 以生物学重要概念为单元主题，在单元目标的统领下，基于单元情境与核心任务，设计进阶性的系列学习活动，旨在促进概念的进阶建构与学科核心素养的发展。

关键词  生物学单元学习活动设计与实践

中图分类号 G633.91             文献标志码 B

生物学单元教学通常是围绕“重要概念”组织成一个目标、内容、实施与评价完整的学习微型课程。单元教学中的活动设计应在单元目标的统领下，基于单元情境与核心任务，设计具有连续性、进阶性和内在逻辑性[1]的系列学习活动。活动设计应以学生为中心，使学生成为课堂中真正的“对话者”“与者”“沟通者”“批判者”。学生在主动参与的深度学习中，理解并迁移应用概念知识，解决问题、发展能力。

1 单元学习活动设计与实践的现状与问题

1.1单元活动的设计缺乏目标的匹配性与整体性

单元活动的设计缺乏目标的指引，未能将活动聚焦并有效达成目标。教师未从整体论的思想去设计单元学习活动，单元活动之间缺失关联性与思维的进阶性。教师过分注重活动形式的多样性；而忽视基于活动有效达成科学概念的目标性；活动的开展未能真正帮助学生理解概念的内涵与外延，以及单元各级概念之间的相关性；学生未能在概念的基础上提炼生命观念，事实、概念与观念常常被割裂。

1.2单元活动的开展缺乏过程体验性与思维进阶性

课堂上缺乏活动体验，一味追求简单记忆和机械训练，忽视对概念的深刻理解，学生学习的积极性降低[2]。活动的设计与实施不能较好地契合学生的学情，学生像是配合教师表演的配角，表面丰富热闹实质缺失过程体验性。教师在设计活动时，对学生思维的梯度关注不够，未能积极思考如何有效地设计学习活动以促进学生学科思维的进阶发展，从而造成学生参与度不高，思维度不深。

1.3单元活动的评价缺乏思维的外显性与反思性

活动评价往往浮于表层，教师未注重对学生的学习过程、认知过程和成长过程进行评价，未在评价过程中对学生进行帮助并提供反馈，或只关注活动结果的评价，缺少评价量表的使用，使学生对活动的目标及标准不清晰。教师往往喜欢展示在“巡视”中收集到的“理想”的“产品”，而很少关注学生存在的不足或问题，导致活动结束了，学生的相异思维没有得以外显，更没有给学生进行反思及纠正的机会。活动过程中教师的无效指导，使学生缺乏改进和反思自我提升的方向。

2 单元学习活动的设计框架

单元学习活动应基于单元目标，围绕单元境脉与核心问题、指向单元核心任务的解决进行设计。注重模型建构、角色扮演、辩论、实验等多种学习活动的有机结合，由简到繁、由易到难，遵循思维的进阶性，使活动与概念的意义建构紧密联系。活动开展过程中，应调动每个学生的思维，开展个体自主活动、小组合作活动和班集体活动等形式的活动。学科思维无法脱离学习活动而存在，必须以学习活动为载体，从而实现“做中学，学中思，思中悟”。在活动实施中开展持续的形成性评价，最终实现单元概念的建构及迁移应用，解决问题，发展学科核心素养。有效的活动评价应该是一个开放的、互动的、连续的过程。评价能为单元学习的目标落实提供指导，能反馈单元概念进阶的有效性，是单元教学的连续性和整体性的保障。评价应坚持师生共同建构、全面参与价值多元化等思想和方法，开发评价量规等工具，使得思维外显化，充分发挥评价的反馈与激励作用，真正做到“以评促教，以评促学”。单元学习活动的设计框架如图1所示。

3 单元学习活动设计的实践案例

以“免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞，实现机体稳态”这一重要概念为单元学习主题，单元活动设计如图2所示。

【单元学习目标】

（1）通过观察威尔逊海绵实验和分析有关 MHC 的资料，概述免疫系统的功能建立在细胞识别的基础之上，在实验和资料的分析中提升科学思维能力；

（2）通过分析“免疫功能探究实验”构建免疫系统组成概念图，阐明其物质组成是免疫调节的结构基础，提升科学探究能力，发展结构与功能观；

（3）通过角色扮演活动讨论对抗病原体的非特异性免疫，构建机体免疫调节三道防线的概念图模型，运用归纳和概括等方法概述免疫系统能够抵御病原体的侵袭，提升科学思维能力，发展稳态与平衡观；

（4）利用特异性免疫说明疫苗防疫的原理，认同科学防疫；举例说明免疫功能异常可能引发的疾病如艾滋病等，树立生命健康观，主动关爱患者，提升社会责任感。

【单元学习境脉】中国境内HPV及其相关疾病报告显示，2020年在中国境内15-44岁的女性中，宫颈癌发病率和死亡率均居女性肿瘤第三位。九价 HPV 疫苗接种对象由原来的16-26岁变更为9-45岁。

【单元核心任务】分析人体对抗 HPV 病毒的三道防线，并构建免疫调节模型。

【单元系列活动】将单元核心任务分解成4个学习子任务，依据子任务设计系列化学习活动。活动实施过程中，开展形成性评价，反馈、调整活动实施的进展（如图2所示）。

4 单元教学活动的实践反思

在单元教学中，聚焦单元重要概念并衔接好各课时学习内容能促进学生进阶式学习。单元学习活动的设计应为学生创造课堂体验的变化，提供迁移机会及反思时空。当学生的学习既有广度又有深度时，他们就能解决未来的问题[3]，发展核心素养，彰显学科课程育人价值。

4.1注重目标導向，促进素养发展

教学设计是有目的的学习而不是“偶然”学习。这意味着最终的目标与预期的学习结果指导着学习活动的设计与选择[4]。有学者提出了一种把握素养的方法论，即在与活动的关联中理解素养问题，因为素养是在人的活动中形成、发展和显现的，而与素养相关联的活动主要是指解决问题[5]。上述案例中，通过资料分析、图式建模、概念图绘制等活动，促进概念有机建构，形成结构与功能观和稳态与平衡观，发展归纳与概括、模型与建模等科学思维；通过科学论证、角色扮演和宣传小报设计活动发展批判性思维和创造性思维，提升科学探究能力；围绕HPV病毒相关疫苗研发、医务工作者与疾病的斗争等活动，使学生在解决核心任务的同时，体会科学研究与医务工作者的艰辛，认同养成健康生活方式的重要性，从而落实社会责任目标。

4.2注重过程体验，引发深度学习

深度学习实质上是概念知识的意义建构过程，也是复杂的信息加工过程。深度学习需要有教育价值问题或任务的引导，须对先前知识进行激活，并通过活动将所获得的新知识进行精细的深度加工。活动是引导学生在高阶思维中，较为持久地追寻学科知识所蕴含的思想与方法的有效途径。上述案例中，通过单元概念图的建构将各课时概念进行联系与整合，并总结本单元的重要观点；通过角色扮演和宣传小报设计等实践活动，学生运用单元概念解决问题，学生运用归纳、演绎等思维方法进行深度学习，逐步形成对生命现象以及生命活动规律的本质认知。

4.3注重思维进阶，发展高阶思维

学习进阶是对学生连贯且逐渐深入的思维方式的描述，学习进阶呈现了学生思维由简单到复杂，由具体到抽象的认知发展过程，基于学习进阶的教学评价能表征出科学概念的理解水平及发展进程[6]。学生建构科学观念需经历记忆、理解、应用、分析、评价、创造的过程，这一认知过程从低阶思维向高阶思维发展。基于重要概念的单元教学的活动中更需重视学习进阶设计，发展学生的批判性思维、创造性思维等高阶思维。上述案例中，教学活动始终围绕图式建模展开设计。单元教学起始，带领学生利用已有知识和经验绘制“非特异性免疫”概念图，呈现经验性理解，以检测“迷思概念”；然后通过活动的开展不断修正和完善概念图，逐步形成衍生性理解；最后借助概念图概述“非特异性免疫的组成及作用”，解释“抓挠使皮肤破损会导致扁平疣越来越多”的现象，促进抽象性理解，达成记忆、理解及应用等低阶思维。在后续教学活动中，借助物理模型自主建构“特异性免疫”过程图，并分析和讨论免疫接种原理。单元总结时，绘制单元概念图，在生生评价中进行修正与反思，并应用概念解决新情境中的问题，发展批判性和创造性等高阶思维。

4.4注重形成性评价，实现反思性学习

“评价即学习”理念认为，评价不能只是针对学习的结果，更要体现在学习过程中。评价过程是学生发展元认知的过程，课堂教学中应注重发挥学生作为评价主体的作用，组织学生进行自我评价与监控。上述案例中，在绘制概念图和小报设计活动中，尝试运用了评价量规表等方式，使得活动的过程性评价外显化，并促进学生反思性学习。反思性学习不仅是学生将所学的知识、技能内化成为关键能力、必备品格与价值观念的必经之路，也是形成自己的元认知、心智习惯、成長型思维的唯一路径。

参考文献：

[1]周初霞.聚焦重要概念的生物学单元教学理论与实践[M].杭州：浙江科学技术出版社，2021．

[2]杨守菊，张杰芳在主动探究中构建生物学概念[J].生物学通报，2015（02）：38-41

[3][美]迈克尔·麦克道尔著.为迁移而教：现实生活应用弄学习设计指南[M].盛群力等译.杭州：浙江科学技术出版社，2023．

[4] R ·M·加涅，等.教学设计原理（第五版）．[M].王小明，等，译.上海.华东师范大学出版社，2007．

[5]陈佑清.在与活动的关联中理解素养问题——一种把握学生素养问题的方法论[J].教育研究，2019（06）：60-69

[6]郭玉英，姚建欣.基于核心素养学习进阶的科学教学设计[J].课程·教材·教法，2016，36（11）：64-70.