情境-問題-活動(dòng)-評價(jià): 基于大概念的單元整體教學(xué)實(shí)施路徑

蘇瑋 趙沛榮

“內(nèi)容聚焦大概念”是高中生物學(xué)課程的基本理念之一。基于大概念的單元整體教學(xué)有助于教師轉(zhuǎn)變只注重落實(shí)零散知識點(diǎn)的傳統(tǒng)課堂教學(xué)理念，幫助教師從“長時(shí)段”整體籌劃學(xué)科教學(xué)。單元整體教學(xué)能有效幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識體系，提升學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識解釋和解決復(fù)雜情境中具體問題的能力，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

如何進(jìn)行基于大概念的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)？下面結(jié)合新課標(biāo)概念1“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位”單元整體教學(xué)中的“情境-問題-活動(dòng)-評價(jià)”設(shè)計(jì)，探討單元整體教學(xué)的實(shí)施路徑。

1“情境-問題-活動(dòng)-評價(jià)”設(shè)計(jì)策略

首先，教師通過創(chuàng)設(shè)能夠支撐整個(gè)單元的、整合性的、真實(shí)的生物學(xué)情境，將學(xué)科要解決的問題信息蘊(yùn)含在特定的情境中，讓學(xué)生通過對情境中的相關(guān)信息進(jìn)行積極感知和理解來提出單元核心問題;然后，教師基于情境和核心問題，設(shè)計(jì)指向重要概念的結(jié)構(gòu)化、分層次的子問題和任務(wù);最后，學(xué)生根據(jù)子問題和任務(wù)開展有目的的、有方向的自主、合作、探究等主動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)，并呈現(xiàn)學(xué)習(xí)成果，回答上課初始提出的核心問題，構(gòu)建核心概念。評價(jià)活動(dòng)貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)之中。教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)及實(shí)施既是達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的重要手段，也是教學(xué)評價(jià)的情境。

2新課標(biāo)概念1的“情境-問題-活動(dòng)-評價(jià)”案例

2.1情境指向核心概念

在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境已成為行業(yè)共識。教師需要不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和人文關(guān)懷、持續(xù)關(guān)注生活現(xiàn)象和科學(xué)進(jìn)展，才能根據(jù)需要，創(chuàng)設(shè)能喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)意愿、連接學(xué)生舊有經(jīng)驗(yàn)、引起學(xué)生情感共鳴、讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)與生物學(xué)概念有關(guān)問題的真實(shí)情境，從而幫助學(xué)生建構(gòu)概念、提煉觀念、訓(xùn)練思維、感悟美好。“情境-問題-活動(dòng)-評價(jià)”設(shè)計(jì)策略中單元情境和問題設(shè)計(jì)的框架如圖1所示。

基于大概念的單元學(xué)習(xí)情境應(yīng)能使學(xué)生產(chǎn)生指向單元核心概念的問題。例如，概念1的核心問題是：“為什么細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位？”針對這一核心問題，基于科學(xué)史，教師創(chuàng)設(shè)以下情境：

11965年，我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)結(jié)晶牛胰島素的全人工合成。這是世界上第一次人工合成有生物活性的蛋白質(zhì)。

22010年，Craig Venter等科學(xué)家人工合成了絲狀支原體DNA，并將其移植入另一種支原體（山羊支原體）細(xì)胞內(nèi)，獲得了由人工合成的DNA控制的新生物。這一成果標(biāo)志著人工合成生命的誕生。

32017年，中國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)酵母染色體的從頭設(shè)計(jì)與化學(xué)合成;2018年，研究成果形成的4篇論文在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

學(xué)生直觀感受到科學(xué)研究的進(jìn)展以及中國科學(xué)家的貢獻(xiàn)后，可能會(huì)產(chǎn)生疑問：“為什么人工生命誕生元年為2010年，而不是1965年或2017年（這樣中國科學(xué)家的貢獻(xiàn)就更大了）？”該問題的等價(jià)問題是：“為什么人們認(rèn)為細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位，而不是蛋白質(zhì)等物質(zhì)或染色體等結(jié)構(gòu)？”這正是本單元的核心問題。

2.2問題啟迪學(xué)生思維

人的思維始于疑問，問題源于情境。教師創(chuàng)設(shè)支撐整個(gè)單元學(xué)習(xí)的總情境后，基于情境和重要概念，設(shè)置指向重要概念的結(jié)構(gòu)化問題和任務(wù)。學(xué)生通過完成學(xué)習(xí)任務(wù)回答教師提出的問題，最終建構(gòu)相關(guān)概念。在任務(wù)探究過程中，教師基于知識內(nèi)在的邏輯或?qū)W生的認(rèn)知特點(diǎn)，設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的子問題，啟迪學(xué)生思維，提升學(xué)生核心素養(yǎng)。

概念1的形成基于如下三個(gè)重要概念：“1.1細(xì)胞由多種多樣的分子組成，......，其中蛋白質(zhì)和核酸最重要”“1.2細(xì)胞各部分既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”“1.3各種細(xì)胞具有相似的基本結(jié)構(gòu)，但在形態(tài)和功能上有所差異”。針對重要概念，在“人工生命”的單元情境下，教師提出以下問題：

1你認(rèn)為培養(yǎng)該細(xì)胞的培養(yǎng)基中至少應(yīng)含有哪些化合物？2你認(rèn)為該人造細(xì)胞生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者是誰？為什么？該物質(zhì)能夠承擔(dān)此功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？

3你認(rèn)為科學(xué)家為什么認(rèn)同該人造細(xì)胞是一種新生物，而不是原來的山羊支原體？你的理由是什么。

4若不使用另一種支原體細(xì)胞作為人工合成DNA的受體，而采用全人工合成的方式組裝一個(gè)細(xì)胞。你認(rèn)為至少應(yīng)該合成哪些結(jié)構(gòu)？這些結(jié)構(gòu)至少應(yīng)該具備哪些功能？

5你模擬組裝的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和你自身細(xì)胞結(jié)構(gòu)相同嗎？哪些結(jié)構(gòu)相似？最主要的區(qū)別在哪里？你覺得哪種類型的細(xì)胞在進(jìn)化上更有優(yōu)勢？其中，問題1～3指向概念1.1，問題4、5分別指向概念1.2和1.3。根據(jù)概念和問題，教師設(shè)置三個(gè)探究任務(wù);學(xué)生通過完成探究任務(wù)，回答以上問題，建構(gòu)重要概念1.1～1.3，進(jìn)而形成大概念1（圖2）。

2.3活動(dòng)提升核心素養(yǎng)

單元活動(dòng)應(yīng)指向概念所承載的素養(yǎng)，應(yīng)高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷。新課程理念強(qiáng)調(diào)“教學(xué)過程重實(shí)踐”，倡導(dǎo)真實(shí)實(shí)驗(yàn)優(yōu)于模擬實(shí)驗(yàn)，模擬實(shí)驗(yàn)優(yōu)于思維實(shí)驗(yàn)，促成學(xué)生做中學(xué)，說中學(xué)，悟中學(xué)。進(jìn)行大概念的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師可以重新整合教學(xué)內(nèi)容，基于學(xué)情做出最有利于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的活動(dòng)設(shè)計(jì)。

在本單元學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過“檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”“驗(yàn)證活細(xì)胞吸收物質(zhì)的選擇性”“觀察葉綠體”活動(dòng)，學(xué)會(huì)正確使用實(shí)驗(yàn)器材，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，嘗試分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因，嘗試自主選擇實(shí)驗(yàn)材料探究，并運(yùn)用科學(xué)術(shù)語闡明實(shí)驗(yàn)結(jié)果;通過“探究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因”“細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型搭建”“細(xì)胞（核）結(jié)構(gòu)模型搭建”等活動(dòng)，學(xué)習(xí)模型與建模的研究方法，并能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀解釋蛋白質(zhì)具有多種功能的原因，解釋“細(xì)胞各部分分工合作共同執(zhí)行各項(xiàng)生命活動(dòng)”;通過對細(xì)胞的物質(zhì)組成、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)成分、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞區(qū)別的分析和討論，能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、局部與整體觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀，解釋有關(guān)保健品不具有相應(yīng)功效的原因，探討細(xì)胞的演化;通過收集有關(guān)保健品虛假宣傳的信息并進(jìn)行交流，學(xué)會(huì)運(yùn)用生物學(xué)原理解釋保健品危害個(gè)人、家庭和社會(huì)的議題，辨別并揭穿偽科學(xué)，認(rèn)同健康文明的生活方式，加深對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)相互關(guān)系的認(rèn)識。

2.4評價(jià)促進(jìn)終身發(fā)展新課程理念下的生物學(xué)課程致力于創(chuàng)建主體多元、方法多樣，既關(guān)注學(xué)業(yè)成就，又重視個(gè)體進(jìn)步和多方面發(fā)展的評價(jià)體系;通過評價(jià)幫助學(xué)生認(rèn)識自我、建立自信，改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

單元整體教學(xué)評價(jià)強(qiáng)調(diào)根據(jù)學(xué)情、課標(biāo)中的學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的不同等級及要求，實(shí)施統(tǒng)一的單元評價(jià)目標(biāo)，指向?qū)W科素養(yǎng)的達(dá)成。本單元的評價(jià)目標(biāo)制定如下：

1在“檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”“驗(yàn)證活細(xì)胞吸收物質(zhì)的選擇性”“觀察葉綠體”時(shí)，能依據(jù)實(shí)驗(yàn)量規(guī)熟練鑒定有機(jī)物、操作顯微鏡、制作并觀察臨時(shí)裝片，如實(shí)記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并能基于給定條件設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案。需要具備科學(xué)探究的三級水平。

2在學(xué)習(xí)“細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”時(shí)，能用模型、概念圖、表格來解釋細(xì)胞的組成和結(jié)構(gòu)，并對自己的現(xiàn)實(shí)生活問題作出決策。需要具備科學(xué)思維的四級水平。

3在學(xué)完“細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”后，能初步運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀解釋有關(guān)生命現(xiàn)象，并能基于這些觀念識別身邊的虛假宣傳，指導(dǎo)人的健康生活方式。需要具備生命觀念的四級水平。

4在學(xué)完“細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”后，能通過網(wǎng)絡(luò)檢索和調(diào)查訪談等方法，針對本地老年人對保健品的認(rèn)識狀況和保健品公司的宣傳進(jìn)行討論，提出自己的見解，辨別并揭穿偽科學(xué)，宣傳正確的科學(xué)觀念。需要具備社會(huì)責(zé)任的四級水平。

3反思

基于大概念的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)作為一種教學(xué)設(shè)計(jì)理念和策略，強(qiáng)調(diào)實(shí)施統(tǒng)一的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和單元評價(jià)目標(biāo)，以教學(xué)情境、問題和活動(dòng)為載體，在幫助學(xué)生構(gòu)建概念的同時(shí)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。單元教學(xué)從目標(biāo)、情境、問題、活動(dòng)、評價(jià)5個(gè)方面進(jìn)行整體設(shè)計(jì)：

1教師通過構(gòu)建概念圖，厘清單元概念之間、概念與事實(shí)之間的關(guān)系，基于學(xué)情確立單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2教師創(chuàng)設(shè)支撐整個(gè)單元的、整合性的真實(shí)情境，提出指向重要概念的結(jié)構(gòu)化問題和活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞單元主題開展學(xué)習(xí)。

3教師通過指向?qū)W科核心素養(yǎng)達(dá)成的單元評價(jià)目標(biāo)和評價(jià)任務(wù)，激勵(lì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)、促進(jìn)學(xué)生終身發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]周初霞.聚焦生物學(xué)重要概念的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究[J].生物學(xué)教學(xué)，2019，（4）：7-10.

[2]譚永平.試論中學(xué)生物學(xué)教材和教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019，（6）：8-10.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京.人民教育出版社，2018：12-13.

[4]盛國躍.對指向大概念的課堂教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].中學(xué)生物學(xué)，2018，（10）：74-76.