高中生物学单元作业设计的思考与实践

张淑琳

［摘 要］传统的作业设计呈现碎片化、单一化的特点。单元作业设计可去碎片化和单一化，促进学生构建完整的知识体系。设计单元作业是优化高中生物学作业的重要尝试。文章从高中生物学科角度出发，介绍单元作业设计的原则，并结合“基因和染色体的关系”单元内容，提出做好前期分析、完善单元作业设计、开发单元作业的策略，以确保能够有效优化高中生物学单元作业的设计。

［关键词］高中生物学；单元作业设计；原则；策略

［中图分类号］    G633.91        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2023）08-0097-03

作业主要是指教师围绕教学目标、教学内容为学生布置的学习任务。学生需要按质按量地完成作业，以巩固所学知识，实现能力提升。单元作业则是指教师围绕每个教学单元所设计的作业。相较于课时作业，单元作业具有整体性、进阶性以及系统性的特点，可作为课堂教学的有效补充。作为高中生物学教师，应优化设计高中生物学单元作业，为促进学生生物学学习能力、生物学学科核心素养的提高奠定基础。

一、高中生物学单元作业的设计原则

（一）整体性原则

单元作业主要是以单元为整体，根据单元主题下各个章节的内容合理设置学习任务。单元作业设计应遵循整体性原则。单元作业涉及单元主题下各个章节的知识点，所以教师应突破“只见树木，不见森林”的思维束缚，在进行单元作业设计时统筹规划课时作业内容，将所有单元主题下的课时作业内容融为一体，并按照难度、学生思维特点将课时作业内容进行递进式呈现；建立课时作业内容之间的联系，减少因作业过于碎片化和零散化所引起的学习问题；实施“设计—布置—完成—评价”这一单元作业流程，做到环环相扣且相互影响。单元作业的设计应充分考虑单元主题下各章节知识之间的关联；作业布置时间应贴合教学进度；作业评价应结合单元主题教学目标，形成对教与学的有效反馈，以保障单元作业的设计更具整体性；等等。

（二）主体性原则

学生是完成作业的主体，其完成作业的过程也是形成学科思维的过程。课堂学习与作业是一种输入和输出的关系，学生需要通过课堂学习输入学科知识点，并借助作业实现知识的输出，形成对课堂上所学知识的有效反馈。对比课堂学习，完成作业更能体现学生的学习自主性以及对知识的内化。因此，教师在设计单元作业时应遵循主体性原则，激发学生的自主学习动机。结合现阶段部分学生在完成作业时依然处于被动学习状态的情况，教师可借助单元作业，培养学生的自主学习习惯，要求学生在完成作业时做到“不翻书”“不查看笔记”。单元作业涉及诸多知识点，部分学生较难完成，因此教师在布置单元作业前应带领学生回顾单元知识体系，以此兼顾不同认知水平的学生，确保学生实现多元化发展。

（三）多维发展原则

单元作业的优势在于能够避免学生因反复完成书面作业而产生厌倦，亦能够解决因机械记忆造成浅层理解以及记忆时效性差的问题。教师在设计单元作业时应遵循多维发展原则，即从学生视角出发分析学生需要具备什么样的能力才能高效掌握知识，灵活运用知识解决问题。学生在学习生物学知识并应用生物学知识的过程中不仅需要了解和掌握知识，更需要具备沟通交流能力、团结协作能力、创新（创造）能力、自主学习能力、深度学习能力等。简而言之，教师应基于学生的能力发展设计单元作业，以确保学生通过单元作业实现能力的提升。

二、高中生物学单元作业设计的实践

（一）做好前期分析

对于单元作业设计，教师应做好前期分析，单元作业的前期分析具体包括单元分析、学情分析和目标确立。通过前期分析可提高单元作业设计的针对性和有效性，使单元作业更符合学生的认知特点和学习水平。下面以“基因和染色体的关系”单元为例进行具体分析。

1.单元分析

本单元的核心要点是深化学生对大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”的理解。为确保单元作业目标更为清晰，教师所设计的單元作业应围绕大概念，做好重要概念和次位概念的延伸。本单元的重要概念包含三个分支：（1）亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上；（2）有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代基因组合有多种可能；（3）由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。

次位概念涉及的内容较多，如“阐述减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞”“举例说明人类遗传病是可以检测和预防的”等。为了深化学生对概念知识的理解，教师可设计一些带有合作学习特点的实践性作业，如组织学生借助信息技术开展动画视频学习或是通过建模的方法模拟减数分裂过程，观察染色体的变化。教师还可以引导学生开展有关人类遗传病预防措施的调查，以培养学生的实践能力和交流水平。

2.学情分析

在确立单元作业目标之前，还需做好学情分析。通过学情分析发现，学生大多已经掌握“细胞增殖”“染色体物质组成”等相关内容，形成对孟德尔实验的初步理解，具备求知欲和探索精神，能积极主动地开展问题探究，但在知识的融合和运用方式仍存在欠缺。因此，在设计单元作业时教师应建立起“基因和染色体的关系”单元主题下不同板块知识内容的联系，以实现学生知识内化能力和知识迁移能力的培养。

3.目标确立

教师应坚持整体性、主体性和多维发展的原则，围绕单元主题内容确立单元作业目标。具体如下：

（1）理解同源染色体等概念；基于减数分裂视角，分析染色体行为、基因的相关数据、伴性遗传规律等，并形成系统的知识网络结构。（目的在于培养学生的学习理解能力，强化学生的生命观念）

（2）掌握搭建数学模型和物理模型的方法；运用图表和文字呈现减数分裂中染色体数量和行为的变化。（目的在于培养学生的科学思维）

（3）基于比较、分析、解释、推理等方法，了解配子中染色体的组合特点；认同有性生殖。（目的在于培养学生的实践应用能力，强化学生的生命观念）

（4）理解孟德尔所提出的两大遗传定律，掌握减数分裂中的染色体行为；验证摩尔根果蝇实验，形成求真务实的科学态度和对研究成果的理性批判。（目的在于培养学生的实践应用能力和科学思维）

（5）掌握染色体与基因之间的关系；了解配子产生多样性的原因。（目的在于培养学生的学习理解能力和科学探究素养）

（6）分析伴性遗传的特点，并结合概念解释其现象；基于所学知识归纳生活中常见的伴性遗传病。（目的在于培养学生的知识迁移能力与社会责任意识）

（二）完善单元作业设计

1.设置单元作业任务

本单元的主题是“基因与染色体的关系”，结合单元作业目标所呈现的大方向，单元作业任务可围绕以下几个方面进行设置。首先是减数分裂和受精的具体作用，了解生物遗传的特点；其次是实验基因验证，让学生了解孟德尔遗传规律的本质；最后是伴性遗传规律及其在生活中的应用。

2.创建单元作业框架

通过上述分析可知，单元作业除能实现对课堂所学知识的延伸与拓展外，还可作为课堂教学的补充。因此，教师应结合单元作业目标和教学活动，做好单元作业任务的协调规划，构建单元作业框架。实际操作过程中，可围绕以下教学活动做好单元作业框架设计，以确保能够充分发挥单元作业的作用。

教学活动1：利用信息技术展现减数分裂和配子的形成过程。

作业任务1：掌握同源染色体、四分体等的识别方法；比较卵细胞和精子之间的异同点，自主归纳减数分裂过程；表述减数分裂的特点，形成对生命现象的合理解释。

教学活动2：引导学生开展小组探究，讨论染色体的行为变化规律。

作业任务2：依托小组合作，构建减数分裂中的染色体变化模型；模拟染色体数目、行为变化；探究配子中染色体组合的多样性；掌握异常配子的形成规律。

教学活动3：依托实验活动，引导学生验证基因在染色体上以及孟德尔遗传规律。

作业任务3：比较遗传因子和染色体行为，形成对萨顿假说的新感悟；模拟摩尔根果蝇眼色杂交实验，分析实验方法、步骤等；自主完成实验操作，验证基因在染色体上；解释孟德尔遗传规律。

教学活动4：引导学生利用遗传图解，解释伴性遗传现象。

作业任务4：叙述XY型性别决定过程；写出红绿色盲男女患者和正常色觉男女的基因型；了解色盲男性和正常女性的婚配图解；基于遗传图谱，阐述色盲患者婚配后代的患病规律。

（三）开发单元作业

在确立单元作业目标和创建单元作业框架后，还需基于单元作业的要点，围绕单元主题，做好单元作业开发，形成完整的作业体系。在单元作业开发中，教师可融合生活化元素，基于生活中存在的生物学现象，组织学生展开探究，以确保学生都能掌握生物学知识，提高科学思维能力。例如，本单元的“与社会的联系”栏目中吸烟对精子质量的影响内容，因课堂时间有限，不能进行拓展学习。对此，教师可将此部分内容融入单元作业中，引导学生对“吸烟对精子质量的影响”展开研究，并解释生活中存在的生物学现象，应用所学的生物学知识解决问题，提高学生的健康生活意识 。又如，教师结合对人类辅助生殖技术的发展，以及双胞胎增多的现象，组织学生以小组为单位对异卵双胞胎进行比较。利用此类拓展性作业，可使学生了解受精的具体作用和决定人类性别的主要方式，从而深化学生对单元知识的理解。除深化学生的知识理解，强化学生学以致用的能力外，教师还可以借助单元作业实现对学生核心价值的引领，促进学生科学思维、科学态度的形成。例如，引导学生针对摩尔根果蝇杂交实验提出疑问并提供有力证据，从而培养学生的质疑能力，促进学生逐步形成求真务实的学习品质。

单元作业还需带有趣味性元素，以趣味性内容驱动学生学习，因此教师应多元化设计单元作业，将单元作业以不同的形式呈现给学生。例如，在“罕见遗传病”的作业设计中，教师可引导学生开展“遗传病筛查”的海报设计活动，鼓励学生借助信息技术收集遗传病的相关资料，完成海报设计任务。此类作业具有新颖性和可操作性，有助于增加学生的知识储備，提升学生的综合能力。

综上所述，为凸显单元作业的优势，教师应遵循单元作业的设计原则，细化作业目标，以目标为核心有效设计单元作业。同时，围绕单元主题，确立教学内容和单元作业内容，形成教学与作业之间的优势互补。最后，积极开发单元作业，为学生生物学学科核心素养的发展和综合能力的提升奠定基础。

［   参   考   文   献   ］

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（责任编辑 黄春香）