大单元视域下高中生物深度学习探究

李 扬 （黑龙江省大庆市大庆实验中学）

大单元教学是以大任务、大情境、大活动开展相关学习的活动。通常情况下，根据新课标的要求，围绕大单元主题，大单元整体的目标，让学生由浅层走向深度学习，促进学生学习方式的改变，发展学生的核心素养。而深度学习是建立在理解学习前提下，以高阶思维能力发展为目标，学习者能够以审辩式思维学习新知识，并将它们融入已有认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有知识迁移到新情境中，解决真实复杂问题的学习。大单元视域下的教学与学生的深度学习是相得益彰，相辅相成的。

一、设定问题情景，建构运用概念

在大单元教学理念下，以单元教学设计替换课时教学设计，让学生基于真实情境的任务牵动下，经历实践、探究、合作和分享等过程，展开深度学习，已经成为一种新的教学发展趋势。以“免疫调节”单元复习为例，将“狂犬病的免疫预防”确定为大单元主题，并以此为线索设计情景并开展学习任务。教师可根据新闻报道“9 岁男孩因狂犬病死亡”的真实事件，提出“生活中狗咬人事件频频发生，被狗咬后是否需要马上接种狂犬疫苗？”等驱动性问题。

另外，根据医疗机构为降低狂犬病发病率的狂犬病三级暴露后免疫预防处置措施及其他相关资料，设置贯穿整个专题教学的系列任务：（1）分析狂犬病暴露后的处置措施；（2）阐明接种狂犬病减毒活疫苗的人体内引起的特异性免疫过程；（3）分析狂犬病免疫预防中的免疫失调现象；（4）举例说明狂犬病免疫预防中神经调节、体液调节和免疫调节之间的关系，为了帮助学生更好地完成学习任务，教师将每个任务都拆解出若干个问题，以“问题链”引发“思维链”。

高中生物学课程标准的基本理念之一是“内容聚集大概念”，课程标准中的概念以大概念、重要概念、次位概念的形式依次呈现，本专题包括1 个大概念、1 个重要概念和4 个次位概念。教师可以提供形成概念的具体材料，使学生获得丰富的感性认识，并分析、比较、综合、抽象出概念的本质属性，通过思维过程形成概念。

在建构运用概念的过程中，将知识转化为学科素养。在完成任务（1）时，学生将Ⅲ级暴露类型涉及到的免疫学术语整理归纳成生物学事实，并按生物学研究层次分析归类。结合其他的学习任务和活动，教师进一步引导学生思考，通过一系列高阶思维认知水平的头脑活动，对生物学事实的分析比较，逐层实现从次位概念到大概念的生成。

新课标提倡情境性，要求从关注简单的情景设计到问题解决型的真实情景设计的转变，另外基于真实问题情境的学习也是深度学习应用最广泛的学习模式。在复习课中，对知识不同程度的掌握使学生对知识已失去新鲜感。将学生置于与生活、社会有密切联系的情境中，教师合理引导其认知冲突，激发其学习动机，提升其复习兴趣。大单元视域下的教学设计，要将教材中的零散、孤立的教学内容进行整合，通过有效整合、合理编排、运用迁移，产生“整体大于部分之和”的功效，因此大单元的教学主题成为内容整合的关键线索。

基于真实问题情境的学习是深度学习应用最广泛的学习模式。在复习课中，简单要求学生对知识进行不同程度的掌握已失去新鲜感。

在实际教学中，教师需要嵌入一个或几个基于真实情境的学习任务，通过合理引导其认知冲突，使抽象概念转移到解决真实问题上，学生在任务驱动下，结合有效的分组学习和小组讨论，不断提出问题和解决问题，让学生在自主合作探究中主动利用学习资源开展深度学习，从而完成学习任务并实现概念的建构与素养的发展。

二、获取信息，分析信息，发展高阶思维

获取信息，分析信息是深度学习的关键环节。教师要及时辅以合理并有启发性的引导，为学生搭建思考的平台。教师设置真实的问题情境后，要给予学生真实的思考空间，对问题的引导至少有三方面要求：问题引导要有层次性，由简到难，逐层深入；问题设置要有方向性，结合学生的最近发展区，指引学生接近核心的关键知识；问题提出要把握时机性，在学生思维难以突破之时，给予学生适当的提示。

学生在完成任务（1）时，讨论分析过程中会有所疑惑：Ⅲ级暴露时，为什么同时注射疫苗和抗体？疫苗和抗体是否会特异性结合而降低免疫效果？在教师的及时引导下，问题会驱动学生通过学习狂犬病资料进一步了解到：狂犬病毒在最初进入伤口时，不进入血液循环，而是在咬伤的肌肉组织中复制，然后侵入神经系统；而血-脑屏障的存在使得中枢神经系统防御功能非常薄弱，一旦受到病毒感染则难以阻止病毒复制。学生进而推测在伤口附近注射抗体，是为了阻止病毒侵入中枢神经系统，接种疫苗是为了让机体自身进行免疫应答。

教师可以引导学生利用概念模型等方式对信息进行审辩式分析和知识建构，利用变式练习使情境复杂，促进知识的迁移应用，发展学生的高阶思维。教师通过设置任务（2）来突破“体液免疫和细胞免疫的过程”的教学重点。学生构建概念模型，并通过比较概念模型中实线与虚线标记的过程，理解二次免疫的特点，认同其能更有效地抵御病原体。教师展示学生绘制的特异性免疫过程的物理模型，学生分析其错误之处即“记忆B 细胞直接分泌分泌抗体”，明确浆细胞的功能是分泌抗体。学生基于结构与功能观分析，演绎推理浆细胞没有受体，从而总结具有抗原特异性受体的细胞种类。通过对非特异性和特异性免疫、体液免疫和细胞免疫的比较，学生认识到“参与免疫调节的物质或结构不同，导致免疫过程有差异；但也通过各结构相互协调统一，共同达到抵抗病原体的目的”，为本专题大概念的生成做好铺垫。通过这些问题探讨和分析，结合生生之间、师生之间的评价，培养学生的审辩式思维。

三、利用多元评价，激发学习动机

深度学习的评价阶段既可以激发学生的内在学习动机，也可以帮助学生自主调控学习过程，最终达到深度学习。因此，教师要倡导形式新颖的多元评价，全程渗入元认知策略，倡导学生的自我反思。

深度学习强调学生对知识理解程度和学习效果的自我感知，因此也要求学生对学习过程进自我监控与调节，通过信息反馈调节自身活动，以达到深度学习水平。在小组合作完成每项学习任务时，利用过程性评价量表，实现对学习过程的关注和评价，使学生正视自我，剖析学习过程中存在的问题，改进学习方法和策略，进一步提高学习质量水平。

在成果分享课中的学生互评环节，学生发现可利用逆向思维逻辑来构建特异性免疫概念模型，并可以将此逆向思维迁移到其他学习内容中应用。在完成单元复习后，再利用总结性评价量表和课后测对学生学习成就与学习目标的一致程度进行评价。从过程性评价到终结性评价，从学生互评到教师考评，变教师考核为学生考核。通过改教师的单一评价为教师和学生的双向多元评价，以及元认知策略的应用，实现学生自主调控学习过程，促进深度学习的实践和高阶思维的发展。

四、落实学习目标，提升学科素养

深度学习目标应同步于学科核心素养目标。从生物学科核心素养的角度解读，深度学习的目标就是树立正确的生命观，培养学生的科学思维，科学探究能力和承担社会责任的能力。连续性的学习任务和问题链能够反映学习内容的内在逻辑性和递进关系，也可以使学生的学习活动连贯，思维活动连续而递进，教师引导学生针对情境中生物学事实，进行观察、提问、归纳、总结，并对结果进行交流与讨论，来培养学生的科学探究能力。在每个任务中，学生都能利用教师给予的学习资料，完成任务问题的同时，还能生成新的问题，在讨论交流中产生思维火花。

生物学中一些重要的概念、原理、规律等都是科学思维的产物，一般都需要分析、比较、归纳、演绎、抽象和概括等科学思维的参与。教师在教学过程中，应重视教学活动的设计，如特异性免疫过程物理模型和概念模型的构建，让学生的身体和思维动起来，形成科学思维。

在任务（3）中，为帮助学生理解免疫异常，教师提供情境资料1：少数患者在接种狂犬疫苗后，身体出现异常现象……学生通过症状分析，得出这些现象由过敏反应造成。学生总结出过敏反应的定义和特点，并通过查阅课外资料了解过敏反应的机理。学生又通过解读教师提供的资料2，分析艾滋病患者感染狂犬病毒后更易发病的原因是免疫缺陷。学生认同异常的结构或物质造成免疫功能的异常，从而引发疾病；另外，让学生感受到科学技术发展带来的积极意义，并正视生产生活中尚未解决的难题，激发学生努力学习科学技术，树立社会责任。

在任务（4）中，教师提供相关背景知识材料 ，提出问题串：（1）神经调节和体液调节之间的关系是什么？（2）神经调节、体液调节和免疫调节如何相互影响？学生通过分析材料，理解神经调节、体液调节和免疫调节的关系，构建概念模型，深刻理解三大调节方式之间的联系，进一步理解神经体液免疫调节网络是维持内环境稳态的主要机制。而后学生分析长期焦虑紧张的人接种狂犬疫苗后更易产生过敏反应的原因，体会生物学知识与生活实际的联系，从而树立健康的生活观。随着学习任务的完成和学习成果的完善，免疫调节的概念图随之形成，学生对“结构与功能”和“稳态与平衡”也有更深刻的理解，不仅能从免疫调节中总结出规律，还能把规律迁移到各种生命活动中运用，形成生命观念。教师引导学生体会在完成学习任务过程中展现的分工合作、协调统一，以及班集体的“稳态与平衡”，帮助学生进一步实现知识的迁移应用，提升核心素养。

在基于深度学习的单元复习中，教师要以解决生活中的真实问题为出发点，为学生的充分体验探究提供平台，切实有效地落实核心素养的培养。实践证明，基于深度学习的单元复习，以学生为中心来设计基于真实情境的任务链，符合学生的认知发展规律，能够激发学生的自主学习能力。真实情境中的任务通常具有很强的不确定性，对教师具有极大的挑战。因此进行教学设计时，一定要进行精细设计并适当取舍，为学生提供丰富的学习资源，建立学习支架。在学习过程中充分利用好过程性评价，启动并完善学生的自我学习系统，实现“目标—任务—评价”的三位一体化。

综上所述，高中生物复习专题课中，教师需要从培养学生核心素养的高度认知，着眼于设定真实情境，信息的分析，问题驱动，概念建构等教学策略的不断深入创新，才能真正提升学生发现问题，解决问题的能力，以达到深度学习的目标。