基于学习进阶的高中生物学单元教学研究

摘 要：在新课改的背景下，文章对中学生物学学习进阶进行了深入研究。学习进阶可以使学生对高中生物学的知识有一个更好的了解，使他们在生物学的学习中有一个清晰、明确的引导，同时还可以使他们对生物学知识点的记忆和认识更加深刻。在高中生物学教学中，不能忽略概念间的联系，通过对概念和概念间的联系进行系统的解释，能让学生明白高中生物学是一个有机的循环。学习进阶是核心素养教育的一种重要方法，它通过对不同学习阶段、不同水平的学生进行连续的概念模型建构，让学生在学习路径上对某个核心概念进行深度学习。学习高级的概念模型可以更直观地反映出学习内容的内涵、规律和学习要点。在目前的课程引导工作中，教师既要按照教学目标的根本要求，又要立足于学生的总体情况，保证学习的进阶概念模型符合学生的思维特征和学习基础，从而达到更好的教育效果。

关键词：高中生物；概念；学习进阶

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）32-0115-04

作者简介：张永（1980～），男，汉族，安徽宿州人，安徽省泗县第一中学，研究方向：高中生物教学。

通过教学研究的实践，我们发现，通过单元式教学设计来进行高中生物概念的教学，可以提高课堂的教学效果，使学生们的学习注意力更加集中，同时还可以有效地提高老师们的整体素养，推动他们的专业成长。另外，从单元一体化的视角来进行高实用性生物学概念的教学，对学生们来说，也是一个很好的补充。

一、 高中生物学习进阶理念概述

学习进阶是对学生在各学段，学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述，一般呈现为围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列。在中学生物教学中，核心素养起着举足轻重的作用。核心素养是学生在学习与发展过程中必须具备的基本能力与素质。培养学生的能力与素质，既要有学科知识，又要有科学探究能力、创新能力、批判思维和协作精神。此外，高级阶段的学习对学生的学业发展以及终身学习都有着十分重要的作用。在此基础上，学生对生物学的基本观念与原则有了更深层次的认识与运用。具有核心素质的学生，可以将科学的方法与思想应用于实践中，培养出解决问题的能力，同时也培养了批判思维与评价的能力，为日后的学业与事业发展打下了良好的基础。核心能力是由许多要素组成，其中以学科学习和知识为基础。学生必须了解生物基础知识及观念。在此基础上，提出问题、做实验、观察、分析数据，最后得出结论。培养学生的创新精神、批判性思维和协作精神，是培养学生综合素质的关键。要求学生具有创造性的思考能力，能想出新奇的见解，并能解决问题。批判思考能力有助于学生对与生物有关的资讯与意见进行评价与分析。协作学习是指在学习过程中，如何与别人协作，共同完成各种任务。从总体上看，进阶学习在中学生物教学中是一个重要的概念。学生在学习与发展的过程中，将会加深对生物知识的了解与运用，从而发展出创造性、批判性思维与协作精神，为日后的学业与工作发展奠定良好的基础。其构成要素包括：学科学习与知识；科学思考与探究；创新能力；批判思维与协作能力。

二、 学习进阶的主要特点

（一）围绕核心概念

学习进阶围绕学科核心概念、重点概念组织教学内涵，将多个一般概念和主题事实构建为一个系统，形成一个系统，一个逻辑框架，促进了学生对生物学概念的理解和思维水平的提升。

（二）促进跨学科的融合

不同学科之间的某些主要问题，是不同学科之间的共性，但重点应该放在某个学科的核心内容上，再对这些问题各个击破，以此通过学习进阶促进不同学科的知识观的交融。

（三）多种概念的认知顺序

学习进阶构建不同的进阶水平线，帮助学生真正体会到“少而精”与认知层次的递进。

（四）明确教学、课程与评价的关系

学习进阶增进课程标准在学段之间的衔接、课程内容安排、概念表述，课程标准理念、教学目标、教学估价、教学实践之间的关系。通过学习进阶的指导教学还可以借助助教评价来对教学和课堂进行反向反馈，加强学生对学科知识的整体认识和深入理解。

三、 学习进阶在高中生物实验教学开展过程中的意义

①用一般概念递进形成重要概念和次位概念的完整框架，用学习进阶框架开发工具，开发测评的基础选择题，覆盖全面、题量难度适中，并具有一定的参考价值可以保证与学生水平相对应。题量数据和结果的量化，可以反映学生对概念的掌握程度，是评估教学实践的基础。②学习进阶的教学设置要在学生原有的水平和生活经验的基础上，以学生的生活历程、跨学科的共同概念为基础，展示了学生一步步从新手向高手的进阶过程。这是根据学习进度，优化协调交叉学科核心概念的教学方案。③根据学习的进阶理论进行教学实践对学生掌握生物知识概念有更好的效果，在此基础上，通过对“组成细胞型”的教学方法和策略的确定，确定达成教学目标所选择的教学方法与策略，与教学任务、教学目标相契合，对教学重点和难点进行逐一解析。在教学设计的过程中，教师依据教材的内涵、学生的现有层次、学生的认知发展规律、教师的知识发展规律、教师的知识结构，以概括的、合适的“教与学”的方法为基础，以达到教学目的的事半功倍的效果。教师通过学习进度构建的框架，可以分析学生在学习某个课题时的进阶变量层级之间的关系，从而可以对教学目标和学生预期表现的过程进行准确的分析，对教学和学习进行有效的调整，不断优化教学规划，构建符合学生认知结构的知识层框架，形成生物学科核心素养。

四、 学习进阶的高中生物学单元教学的具体实施

（一）基于学习目标进阶理清概念发展顺序和网状结构

单元学习目标进阶包含锚定起点、中间水平、锚定终点。“锚”的出发点是对已有的概念的认识，是学生学习的根本；“锚定目标”是指通过本单元学习后，希望学生能掌握的一个重要概念；中级层次是通过一系列次要概念的有机组合而成的，它是一个重要概念的发展途径。在此基础上，文章提出了一种新的思路，即：在新课程中引入新的课程内容。首先，根据“单位”，对“关键”概念进行划分，确定“关键”概念是建立在什么基础之上的；其次，要厘清各次位概念的内在联系，并对它们进行分类；在此基础上，以“零星事实—次位概念—重要概念”的结构化学习，对生物学中的事实、一般概念和规律进行分类。概念学习目标进阶有助于老师更好地贯彻《课程标准》的规定，准确掌握教学内容的深度，同时也给老师们提供了一个总体的架构，可以根据学生在不同的学习阶段水平来制订适当的教学目标和学习任务。

（二）依托学习内容进阶

在单元教学中细化具体学习任务。次级概念的生成通常是以多项学习任务为支持的与科学概念的发展层次模型相结合，全面地分析次级概念所包含的内容，提升学科核心素养的层次，找到最优的途径，设计出能够反映教学过程的层次性、实践性和整体性的学习任务，帮助学生从多个角度实现对概念的学习、理解和迁移。以实际情景为基础，设计多层次的学习任务，激发学生多角度的学习动力，有助于他们构建一个符合逻辑的概念系统，让他们在多层次的思维活动中，能够更好地产生和使用自己的能力。学习进阶通过体验、映射、关联、整合四个概念发展层次，对学习内容进行了深入的剖析，对教学资源进行了挖掘与整合，对学习任务进行了提炼，并对“学生是怎样学”的流程进行了设计，从而为培养学生的理念以及提高学科核心素养提供了明确的途径。如，以探索微生物种群的成长过程为主线，以实际情景和任务为主体，使学生能够更深入地理解生物种群概念：通过研究酵母菌的接种、培养技术，掌握培养微生物的基本生物学实验技巧；在对培养基中菌群数进行计数时，要学习使用取样检测法，对微生物进行显微观察计数，提高对数据的收集、整理和分析能力；通过建立数学模型，对不同培养条件下菌株数量的变化规律进行分析，掌握群体生长曲线的作图与内涵，为进一步研究影响因子打下基础。这一系列有序的学习任务，遵循着学生各个阶段的学习轨迹，确保了教学内容的连贯，既能让学生对概念的内涵和本质进行科学的理解，又能有效地促进学生对学科理念的消化，从而使他们能利用模型进行分析。

（三）参照学习进阶理念

在新一轮的课程改革中，如何使学生的学业水平和核心素养水平达到可测量、可评、可量化，这是当前新一轮课程改革的重点。首先，根据学段、学情和单元内容创设情景，确立了测试的概念；其次，对概念所涉及的具体内容进行了细致的剖析，以引导学生将知识与技巧融入问题的解决中来，并对主题进行了设计；最后，根据学习质量标准，对核心素养水平进行分级评估，明确学生需要用什么来表示他们对知识和技能的掌握情况。高级课程侧重于学科本质，注重概念的生成。学习进阶理念有助于老师对学生的概念学习进行全面的了解，它不仅能对单课时教学、单元教学起到指导作用，还能对模块教学、不同学段的课程教学进行指导，让课程教学具有连贯性。

（四）教学过程中注重学生的主体地位

将学习进阶理论应用于课堂教学的本质，就是教师运用一种适合学生认识发展需要的教学方式，促进学生从低层次到高层次的知识学习。研究证明，在中学生物教学中运用学习进阶理论，可以提升学生的学习兴趣，学习动机，学习期望，端正学习态度，极大地增强学生的知识转移能力，这些都会对学生的学习产生一定的作用，帮助学生更好地掌握知识，更好地实现教育目的。要实现这样的教学效果，首先要把学生放在核心位置上来设计教学活动，比如情境设计、小组讨论、物理建模等，都主张以学生为中心。

（五）立足重点与难点，培养科学探究能力

在教学中开展科学探究活动，能使学生更好地了解一些重要的概念，培养他们的生活理念，培养他们的科学思维能力，使他们掌握科学的研究方法。探究式学习不仅可以在课堂上开展，而且可以通过做作业来开展。为此，应重视对学生探究能力的培养和探究性作业的设计。在进行科学探究时，应注意掌握重点，因此，在设计作业前，应先确定教学重点与难点。比如，细胞膜、细胞器、细胞核的结构和功能，不同的细胞结构如何分工协作等。重点：不同类型的单元间如何分工协作。本研究立足于教学的重点和难点，结合学生的实际学习程度，进行探究式作业的设计。探究式作业要充分发挥学生的主体作用，让他们真正“动”起来，可以采取方案设计、调查研究、小实验和模型建构等方法，还可以通过制作概念图，进行情景分析等。在完成任务的时候，学生们可以通过自己的经历，去发现一些事实，来证明自己所提出的问题，从而加深对一些重要的概念的理解，了解到不同的生命现象的本质，并增强他们的科学探索能力。比如，在教学中遇到重点和难点时，老师可以让同学们首先建立起这一单元的知识结构，再画出一张概念图。

（六）基于学习进阶理论的教学设计

在设计基于学习进阶理论的教学设计过程中，结合传统常规的教学设计内容，设计出适合本次实验研究的教学设计模型。根据所建构的教学设计模型，在不同的教学内容上设计出合适的教学策略。最后，再依据所建构的教学设计模型以及教学活动，写出具体的教学设计。

1. 基于学习进阶理论教学设计模型的建构

在学习进阶理论的指导下，在进行教学设计时，既要确定教学设计的途径与要素，又要将其模块化、系统化地构建成一个整体架构。在查阅了有关学习进阶理论教学设计的文献资料的基础上，文章提出了一种以学习进阶理论为基础的教学设计模式。将此模式运用于课程设计中，注重将学习进阶理论运用于教学。

2. 基于学习进阶理论教学活动的设计

按照进阶学习理论中的教学设计模式，在教师的引导下进行具体的教学设计。根据不同的教学内容，采取相应的教学策略。以学习进阶理论为基础的教学，突出以学生为中心，重视知识之间的联系，因此，许多教学方法采取了情景与其他教学方法相结合的教学方法，旨在使知识的学习更加连贯，提高学生的学习兴趣，体现出以学习进阶理论教学为基础的教学特征。

（七）生物教师提高对学习进阶理论在教学中的关注

以高级进阶理论为基础的教学，可以让老师们按照他们目前的认识程度，采取合适的教育方式，让学生能够更好地掌握由低到高的核心概念知识，从而使他们能够建立起一个完整的知识系统，提高课堂的教学效率。然而，在本研究中，经过对教师的调研，我们发现，大部分教师都不熟悉学习进阶理论，所以，为了让老师们更好地了解学习进阶理论，我们可以在相关的教育部门中进行一些关于学习进阶理论的教研活动。

（八）联系科学研究与科学现象，培养社会责任

日常教学中贯穿着社会责任的教育，学生的责任感的养成也不是一朝一夕就能完成的，这是一个很长的过程。在高中生生物教学中，应重视与生物有关的社会问题，并加以剖析和探讨，这是培养高中生社会责任感的一种重要手段。将学生的社会责任教育融入学生的作业中去，首先要对教材进行深入的剖析，找准切入点。老师应能将所学内容与社会责任相关联，对有关科研和社会问题有较全面的认识。基于这一点，我们要根据学生的实际情况筛选出适合他们的教学内容，并且能够促使他们参与进来。比如，我们将细胞生物学家威尔逊著名的一句话“每个生命科学问题的解答，都要从细胞中去寻求”作为出发点，引导学生去探究：为何细胞是生命活动中最基本的结构和功能单元？把你所学的东西联系起来，阐明你的看法。在这样的作业中，要想取得好的效果，就需要让学生们互相交换和评估自己的看法，通过思维的碰撞，加深对“细胞是生命活动的结构和功能单元”这一核心概念的认识，也有助于学生的生命观的形成。

五、 结论

总之，在目前的高中生物学习的过程中，老师们必须根据自己的实际教学状况，并根据学生的基础学习状况，来设计一个合适的教学课题，并根据不同阶段的学习计划，让学生们可以一步一步地完成相关的学习任务。老师要把学生培养成有主观意识的探究者，把老师和学生都变成一个实验探究的团体，引起学生的认知冲突，并指导他们去分析其中的缘由，让他们主动地参加到实践中去，这样才能提升他们的学习积极性和学习效率，从而让他们的认识更上一层楼，让他们认识到生物的规律，从现象到本质。在以后的课程主题和模块内容的制订过程中，老师们也要适当地提高学习的难度，以适应学生的学科能力发展的需要。

参考文献：

［1］陈颖芳，张锋.例谈基于学习进阶的高中生物学单元教学［J］.生物学教学，2020，45（11）：18-20.

［2］蒋沂蒙.例谈基于核心素养的高中生物学单元教学策略［J］.生物学教学，2019，44（1）：24-26.

［3］钟小梅.基于核心素养的高中生物学单元教学的策略例谈［J］.教学管理与教育研究，2021，6（18）：90-92.

［4］张哲文.基于学习进阶的“生物的进化”单元教学设计研究［D］.哈尔滨：哈尔滨师范大学，2021.

［5］秦晓娟.学习进阶在高中生物学核心概念教学中的应用研究——以“人体稳态”为例［D］.长沙：湖南师范大学，2017.