基于深度学习的高中生物学单元主题式教学设计要点探讨

沈露

本文以深度学习及单元主题式教学设计的概述为切入点，在总结分析深度学习视域下高中生物学单元主题式教学设计要点的基础上，以“生物的进化”为例，深入探讨基于深度学习的高中生物学单元主题式教学设计方法，旨在提高高中生物学单元主题式教学的设计水平，促进学生深度学习。

一、深度学习概述

深度学习是指在教师的引导下，学生围绕具有一定挑战性的学习主题和目标，全身心投入学习活动，进行深入探究、体验成功并使综合能力获得充分发展的有意义的学习过程。深度学习具有以下特点：（1）强调学习观念的塑造。使学生认识到通过知识学习的过程，能培养自身的思维能力，增强自身解决实际问题的能力，以此获得更好的成长与发展。（2）强调学生的教学主体性。注重学生在学习过程中的参与感，通过引导学生自主学习、主动探究，加深学生对知识的理解，获得更好的学习效果。（3）强调学生高阶思维的培养。通过对知识技能的自主探究和深入学习，使学生的分析、综合、评价和创造等高阶思维得到有效培养。（4）强调元认知策略的作用。强调学生在学习过程中利用元认知策略，对自身学习习惯、观念及思维过程的反思和调整。[1]

二、单元主题式教学设计概述

单元主题式教学指的是：在综合考虑学生学情、课程标准、评价体系等多方因素的基础上，根据教材内容确立若干个单元教学主题，基于学生认知特点及客观学习规律，以单元主题为线索，对教材内容进行结构重组与深度开发，并以此采用连续课时单元教学的教学方式。

相较于传统的教学设计，单元主题式教学设计具有以下特点：（1）具备独立、明确的教学主题。（2）具备围绕主题而设计的，兼具整体性和阶段性，且倾向于思维能力培养的教学目标。（3）具备围绕主题精心组织编排的，既包含教材内知识点，又涉及相关课外知识点的学习内容。（4）具备围绕教学主题和目标设计的多样化学习活动，且学习活动主要以核心问题或任务为驱动，以合作探究为展开形式。（5）教学组织以周期为单位，相对课时较长。（6）具备更注重过程评价的教学评价环节。（7）注重学生教学主体性的凸显，能为学生创造更广阔的自主探究学习空间。

三、深度学习视域下高中生物学单元主题式教学设计要点分析

（一）深度学习视域下高中生物学单元主题式教学设计的核心理念

基于對深度学习理念内涵及特征的了解，高中生物学教师在进行单元主题式教学设计时，应注重把握以下设计理念：（1）以学生能力素养全面发展为根本目标。在进行教学设计时，教师需要从更高的层面出发，以学生的长远发展需求为导向，引导学生树立正确的价值观，注重培养学生的高阶思维，促进学生核心素养的提升。（2）以问题情境或核心任务为切入点。相较于课时教学模式，单元主题式教学的教学内容较为庞大，想要保证教学质量和效果，教师需要通过创设问题探究情境或设计核心学习任务的方式，为课程教学提供一个适宜的切入口，以问题情境或核心任务为线索将教学内容紧密串联，以此保证教学内容的完整性和教学设计的可操作性。（3）以单元整体为支撑。“将单元内容重组，形成关系更清晰、结构更紧密的知识体系”是单元主题教学的重要特征，因此，在进行教学设计时必须以单元整体为支撑，对其内容进行宏观把握，以保证内容重构的合理性。（4）以多样化学习活动为依托。为满足深度学习理念的多维培养需求，教师需要针对不同维度的学习目标设计适宜的学习活动，这样既能够为单元主题式教学的教学内容提供良好载体，又能够获得更好的深度学习效果。（5）以多元评价体系为保障。深度学习理念强调学生的全面发展，这就要求教学评价具有多面性。因此，教师需要构建多元评价体系，科学评价学习过程，使教学效果得到更有力的保障。

（二）深度学习视域下高中生物学单元主题式教学设计的基本原则

除了对上述核心理念的把握，教师在进行教学设计时还应遵从以下几个基本原则：（1）整体性原则。即将教学单元视为一个整体，围绕单元主题对教材内容进行整体性把握，通过整体设计、整体实施和整体评价，将单元内多个知识点紧密连接，形成一个完整的知识体系。（2）开放性原则。即尽可能多地为学生创造自主探究、合作学习、多元展示的空间，使学生更深刻地感受探究知识、解决问题所带来的乐趣，从而实现由被动学习向主动学习的转变。（3）阶梯性原则。考虑到单元主题式教学内容较为庞大，且学生之间存在一定的个体差异性，为保证教学设计的可操作性和教学效果，应遵循由浅入深的原则进行阶梯性教学设计。[2]

四、基于深度学习的高中生物学单元主题式教学设计实践探究——以“生物的进化”为例

（一） 确立主题及目标

“生物的进化”是人教版高中生物学必修二“遗传与进化”模块的核心教学内容之一。这部分知识内容较为抽象、实例较少，采用传统课时教学模式时，学生普遍会陷入死记硬背的学习误区，难以对教学内容进行深入的探究学习，从而无法真正理解生物进化的实质。针对上述问题，教师在深度学习理念下进行单元主题式教学设计时，应先对本单元内容进行细致梳理，明确各课时的核心知识及知识之间的逻辑关系。

待明确教学主题后，教师应根据《普通高中生物学课程标准（2017年版，2020年修订）》中的要求，结合学情、评价体系等，围绕单元教学主题确立具体的教学目标，如通过细胞代谢、细胞的分子组成等方面知识的学习，认同当今生物共同的祖先;运用“自然选择学说”解释适应的形成，说明适应是自然选择的结果;通过数学建模等方法，讨论种群基因频率的变化;基于“进化与适应观”能理解“生物进化”的本质原因、解释“生物多样性的成因”、分析“生物多样性对人类社会发展的影响”，并能利用所学知识开展保护生物多样性的实践活动等。

（二）制订深度学习任务

由单元主题教学设计的核心理念可知，深度学习视域下，要提高单元主题式教学的可操作性和实效性，需要设计一个适宜的问题情境或核心任务。

例如，针对探究性问题“细菌的耐药性是如何产生的”设计具体深度学习任务：先向学生展示生活中常见的抗生素并对其作用机制和常见用途进行简单阐述。随后引入“日常生活中，常有人未搞清楚病因就随意使用抗生素，随着时间的推移，这些人体内的耐药菌数量会显著提升，导致抗生素的效果不断下降”这一生活常见现象，提出“上述现象中，耐药菌的增长是直接生长出一定数量的具有耐药性的细菌，还是在抗生素的作用下，使体内一部分正常细菌的耐药性发生改变而逐渐转化为耐药菌”这一探究问题。

（三）规划教学内容

在确定单元主题式教学的主要探究问题及深度学习任务后，依据新课标相关要求，对本单元各具体课时的主要内容进行规划。深度学习注重促进学生核心素养的成长与发展，在进行单元主题式教学内容规划设计时，应注重教学内容与生物学核心素养的相互融合。

具体而言：（1）从“生命观念”的层面出发，设计“耐药菌产生原因的探讨”的教学内容，促进学生“进化与适应”观的形成。（2）从“科学思维”的层面出发，设计“基于实验数据和相关文献，利用建模分析、演绎推理等思维方法，分析耐药菌基因频率变化”的教学内容，促进学生形成科学思维。（3）从“科学探究”的层面出发，设计“优化改进实验方案、分析并交流实验结果”的教学内容，促进学生掌握科学探究的基本思路与方法，促使学生养成严谨的科学态度，增强学生的探究学习能力。（4）从“社会责任”的层面出发，设计“基于探究学习结论，总结抗生素的科学使用方法”的教学内容，突出知识学习的实践价值，培养学生应用生物学知识的能力。

（四）设计教学活动

教学活动是学生进行深度学习的重要载体，其设计的科学性能够直接影响课程教学的质量和效果。基于对深度学习理念内涵及特点的理解，在进行高中生物学单元主题式教学活动设计时，应重点关注并做好以下关键性教学活动的设计工作，以此确保单元主题教学及学生深度学习的质量和效果。

1.课程导入环节设计

课程导入环节的主要作用是激发学生的学习兴趣，引出教学主题、内容及学习任务。这就要求教师在设计时能够对学生的兴趣、认知特点进行准确把握，以学生感兴趣的事物为铺垫，进行科学有效的思维引导和课程导入。

例如，在本次单元主题式教学的导入环节设计中，教师首先以“头孢克肟”“左氧氟沙星”“阿莫西林”等学生日常生活中常用的抗生素展示为切入点，明确“抗生素的作用和价值”，与学生达成“抗生素是对抗细菌感染的利器”这一共识;其次，通过青霉素使用之初与现在用量的不同引起学生对“细菌耐药性”的好奇和思考，并由此引出本单元的探究问题及深度学习任务。

2.实验探究活动设计

生物学是一门实验科学，实验探究是其知识学习的重要方法。因此，深度学习理念下，高中生物学教师在进行单元主题式教学设计时，必须围绕教学主题和深度学习任务，对实验探究活动进行科学设计，使学生在实验探究活动中具备更广阔的自主探究和深度学习空间，从而通过亲身实践对教学内容产生更深刻的理解。

例如，“细菌耐药性产生机理”探究实验是本次单元主题教学的核心实验探究活动。为充分发挥该教学活动的作用和价值，教师在设计时应注重把控以下要点：（1）应引导学生将探究重点聚焦于“抗生素和微生物耐药性产生关系”的探究上，通过实验探究二者间的内在关系，基于实验数据揭示细菌耐药性的产生机理，总结生物进化的本质。（2）实验活动过程中，教师应适时提出一些问题，如“将细菌影印到青霉素培养皿中，是为了模拟怎样的情景”“为什么不用青霉素抗性平板上长出的菌落直接扩大培养而是进行影印操作”等，引导学生深入思考，促使学生更好地将实验内容与知识点对应起来，增强实验探究的深度学习效果。（3）注重培养学生对实验数据的分析能力。

（五）设计教学评价

教学评价是深度学习的重要组成部分，在以深度学习为核心的单元主题式教学模式中，教师采用合理的评价方式对学生的学习效果进行评价，能促进深度学习目标的有效落实。基于深度学习理念，高中生物学教师在进行单元主题教学设计时应采用过程性评估和表现性评估相结合的评价方式。一方面，从实验探究活動的学习结果入手，根据实验方案的合理性、实验结论的分析总结情况，来评价学生对本单元课程内容的学习和掌握情况;另一方面，从整个教学过程出发，对学生的思维情况、学习方法、认知水平进行评价。同时，教师通过教师点评、学生自评与生生互评三种评价方式的整合运用，对本次单元主题教学的整体实施情况进行评价。[3]

综上所述，深度学习理念下，高中生物学教师在进行单元主题式教学设计时，应注重整体性、开放性、阶梯性，明确教学设计的核心理念，在此基础上做主题确立、任务确定、内容规划、活动设计、评价设计等工作，以此确保深度教学理念与单元主题式教学的深度融合，使二者的教学优势和价值得以充分凸显，更好地落实新课改提出的学科教学目标。

参考文献：

[1]田元元.大概念视域下高中生物单元主题教学的实践研究：以“细胞工程”单元主题教学设计为例[J].高考，2022（9）：153-155.

[2]孙亮.深度学习的单元主题式教学设计浅析[J].数理天地（高中版），2022（4）：11-12.

[3]史桃英.深度学习理念下单元主题式教学策略研究[J].教育实践与研究（B），2019（6）：4-5.

（作者单位：如皋市第二中学）

编辑：陈鲜艳