基于高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)設(shè)計探討

摘?要：近年來，隨著中國高中生物課程改革的創(chuàng)新和深化，新興教學(xué)理念生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育越來越受到重視?；谏飳W(xué)科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)以其先進的教學(xué)設(shè)計和生動的教學(xué)方式在高中生物課程的改革和提升中頗見成效。文章將大單元教學(xué)的特點與生物課程具體案例結(jié)合分析，闡述了大單元教學(xué)設(shè)計在生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育中的重要應(yīng)用，呈現(xiàn)了高中生物課程實現(xiàn)先進性、創(chuàng)新性和高效性的新思路。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)科核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計;大單元教學(xué)

一、 引言

隨著中國高中生物課程的不斷發(fā)展，授課內(nèi)容和授課方式不斷更新和完善，生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育作為一種新型的教學(xué)策略越來越受到重視，是新課標(biāo)的重要內(nèi)容和任務(wù)之一。大單元教學(xué)設(shè)計基于生物課程的生動性、實用性和自洽性，在生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育中發(fā)揮優(yōu)勢，是生物課程在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)教育方面的特征體現(xiàn)。

二、 生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育的重要意義

（一）生物學(xué)科的特點

生物學(xué)科相較于其他學(xué)科具有生動性、實用性和自洽性等特點，生物學(xué)科的內(nèi)容豐富多樣，不僅涵蓋了對生命體特征形成和演變的微觀探究，還應(yīng)用到人們?nèi)粘Ｉ?、病理的作用機制中。無論是從微觀到宏觀的生物課程學(xué)習(xí)中，都體現(xiàn)出嚴(yán)格的邏輯自洽和辯證思維，結(jié)合生物學(xué)科應(yīng)用性強、表現(xiàn)形式較為直觀、呈現(xiàn)內(nèi)容與生命體特征和人們的日常生活息息相關(guān)等特點，生物課程設(shè)計易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、對生命體問題的探究思考以及形成獨立思考、分析解決問題等綜合能力。

（二）生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教育理念

生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育是學(xué)生在分析真實的生物科學(xué)案例中所培養(yǎng)的科學(xué)素養(yǎng)和價值觀念，主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。生物學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵在傳統(tǒng)教育重視知識、理論學(xué)習(xí)，嚴(yán)格考核方式的基礎(chǔ)上，強調(diào)了培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考問題、分析解決問題以及歸納總結(jié)、探索知識的本質(zhì)和應(yīng)用價值的能力。通過生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學(xué)生強化的優(yōu)秀素質(zhì)和思維能力不僅可以應(yīng)用到各學(xué)科文化知識的學(xué)習(xí)中，對科學(xué)研究的創(chuàng)新探索和科學(xué)工程的實踐應(yīng)用以及形成正確的價值觀都提供了堅實有力的基礎(chǔ)保證。

（三）大單元教學(xué)設(shè)計

新的教學(xué)任務(wù)要求生物學(xué)科注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、關(guān)鍵素質(zhì)和價值觀念等生物核心素養(yǎng)。這要求生物學(xué)科課程設(shè)計要從一個知識點或課時轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計一個大單元，是對教師教學(xué)能力的考驗，同時也是教學(xué)目標(biāo)的升級。大單元教學(xué)設(shè)計要求對教學(xué)內(nèi)容進行深入分析，對知識體系進行整合分化，設(shè)計環(huán)節(jié)與策略優(yōu)化教學(xué)形式、提升教學(xué)效果、認(rèn)知學(xué)生基礎(chǔ)、提升學(xué)生能力。

三、 大單元教學(xué)設(shè)計在生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育中的應(yīng)用探析

（一）自媒體技術(shù)應(yīng)用于大單元教學(xué)設(shè)計探討

在學(xué)習(xí)人類的演化課程中，可以通過影像技術(shù)來直觀呈現(xiàn)人類由原生動物到棘皮動物、原索動物、魚類、兩棲類、爬行類、獸類、靈長目、猿類進化為人類的過程，引發(fā)學(xué)生對人類演化過程的思考，激發(fā)學(xué)生的問題意識。人類是通過何種方式逐步演化的，提出人類演化的原因和變化過程以及是否受歷史環(huán)境因素的影響等問題。通過影像技術(shù)的靈活應(yīng)用呈現(xiàn)本節(jié)課程的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性，并引發(fā)學(xué)生提出與主題相關(guān)的形成原因和變化過程等問題，有助于后續(xù)人類的演化與自然環(huán)境的關(guān)系、腦的形成與發(fā)展、DNA復(fù)制與生物進化和遺傳的關(guān)系等問題的順利展開。

在DNA復(fù)制的學(xué)習(xí)過程中，教師可以通過動畫模擬技術(shù)替代單一理論講解進行講授。DNA如何在引物酶的作用下引發(fā)，DNA鏈的半保留復(fù)制機制，DNA復(fù)制何時終止，DNA解旋酶、引物酶、連接酶、聚合酶在DNA復(fù)制過程中的作用等情境均可通過動畫設(shè)計簡單精準(zhǔn)的呈現(xiàn)。DNA復(fù)制看似是一個簡單的問題，而其實際教學(xué)中涉及的專業(yè)術(shù)語非常龐大、過程描述也異常復(fù)雜。若只通過文字、圖片講述，可能需要大量的精力和時間才能講清楚，而通過動畫設(shè)計，將復(fù)雜的知識體系集成于動畫設(shè)計的各個節(jié)點，以精準(zhǔn)高效的呈現(xiàn)方式替代繁雜的闡述，不僅提高了課堂的生動性，還大大地提高了教師的講授效率，加強了學(xué)生對科學(xué)問題的精準(zhǔn)掌握與深刻記憶，在回顧知識點的同時也可以鍛煉學(xué)生的立體思維和空間想象力，是傳統(tǒng)教學(xué)與大單元教學(xué)設(shè)計的有機統(tǒng)一，應(yīng)用于高中生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)中鍛煉了學(xué)生的優(yōu)化意識、求實心態(tài)、精準(zhǔn)理念與幾何思維。

（二）生物實驗課程中的大單元教學(xué)設(shè)計探討

生物實驗課程是生物學(xué)科演練具體案例和操練真實情境的重要表現(xiàn)形式，在生物實踐課程中，引入大單元教學(xué)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和以問題為導(dǎo)向解決科學(xué)問題的實踐能力。在實際操練之前預(yù)留時間，引導(dǎo)學(xué)生對實驗主題和操練原件之間的關(guān)系探討，在正式課程開始之前預(yù)留學(xué)生獨立思考時間，這個時間對于初期的思維鍛煉階段是漫長和不連續(xù)的，但只要通過經(jīng)常性的引導(dǎo)和訓(xùn)練，思維模式中無效的空白節(jié)長將逐漸被有效的邏輯辯證替代，思考模式便會逐步趨于專注與高效。通過大單元教學(xué)的獨立思考預(yù)設(shè)設(shè)計，相對于開篇即壓入式的知識灌輸，在實踐課程進入正題之前便極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分的準(zhǔn)備工作對于后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的吸納起到事半功倍的效果，甚至有些同學(xué)在準(zhǔn)備思考階段，已經(jīng)找到了實踐主題與操練原件之間的部分關(guān)系，并在大腦中預(yù)演實踐課程的結(jié)合形式，提出關(guān)鍵性的問題并找出解決方案。

例如，在進行實驗課程：觀察DNA和RNA在細胞中的分布，DNA為綠色，RNA為紅色。若直接進行觀察實驗則直接觀測到結(jié)論，DNA主要分布在細胞核中，細胞核呈綠色，RNA主要分布在細胞質(zhì)中，細胞質(zhì)呈紅色。若拋出主題之后預(yù)設(shè)時間引發(fā)學(xué)生的獨立思考：DNA和RNA在細胞中的分布，則會有不同的教學(xué)效果。DNA和RNA是細胞中的兩種核酸，是細胞中遺傳信息的載體，DNA作為遺傳物質(zhì)控制著蛋白質(zhì)的合成和生物的性狀，RNA有三種mRNA、tRNA和rRNA，mRNA作為DNA和蛋白質(zhì)的信使，起到轉(zhuǎn)錄DNA和將遺傳信息傳遞到核糖體來控制蛋白質(zhì)合成的作用，tRNA起到運輸氨基酸到核糖體的作用，rRNA又叫核糖體RNA，rRNA與多種蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖體，核糖體是蛋白質(zhì)合成的“裝置臺”。由課堂所學(xué)DNA和RNA的定義和作用可知，DNA控制著蛋白質(zhì)的合成和生物的遺傳，RNA作為一種媒介或信使，轉(zhuǎn)錄DNA并將DNA的遺傳信息傳遞給核糖體決定蛋白質(zhì)上正確的氨基酸序列，在這個過程中DNA分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質(zhì)中傳輸是結(jié)合物質(zhì)特點和辯證邏輯而得出的理論結(jié)論，與實驗結(jié)論一致。在實驗前期引入思考預(yù)設(shè)實驗的實現(xiàn)過程與得出理論結(jié)論，不僅是優(yōu)化學(xué)生思維模式的有效方法，更是指導(dǎo)實驗科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)。以理論結(jié)論指導(dǎo)并驗證實際結(jié)論，促進了對科學(xué)實驗的深刻認(rèn)知，更通過二者的相互驗證提出分析實驗結(jié)果的重要理論依據(jù)，并為實驗方案的進一步優(yōu)化與篩選，為探索科學(xué)實驗最優(yōu)解提供牢固的基礎(chǔ)根基。將此環(huán)節(jié)加入高中學(xué)科的大單元的教學(xué)設(shè)計中有助于鍛煉高中生的全局意識、科學(xué)規(guī)劃、思辨能力等實驗科學(xué)核心素養(yǎng)。

另一方面，在實驗課程進入正題之后，教師的講授過程中，也應(yīng)通過問題地不斷拋出和時間空格訓(xùn)練引發(fā)學(xué)生的思考和動手解決問題的能力，相對于一氣呵成的演練、講解與模仿的授課模式，通過設(shè)計學(xué)生獨立思考與動手環(huán)節(jié)，更能訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力并加深學(xué)生對科學(xué)內(nèi)涵的認(rèn)知。動手實驗是一個不斷試錯與優(yōu)化的過程，若學(xué)生在動手之前就預(yù)先知道實驗答案，就失去了動手過程中培養(yǎng)學(xué)生的整合規(guī)劃、強化記憶、多維推演、實踐優(yōu)化等綜合能力的機會。除此之外，在實驗課程后期安排，教師可設(shè)計分組討論的環(huán)節(jié)，以小組討論形式對實驗課程進行剖析和總結(jié)。

（三）錯題歸納作為大單元教學(xué)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)

課后作業(yè)是對課堂教學(xué)和實驗教學(xué)學(xué)習(xí)成果的檢驗方式。錯題歸納是對學(xué)生構(gòu)建知識體系查漏補缺的重要依據(jù)。錯題歸納環(huán)節(jié)不是單純地要求對錯題機械式的整合和復(fù)練，更要求學(xué)生對錯誤原因進行分析和總結(jié)，是題目或選項的錯看或理解錯誤、是知識點的概念不清、是思維邏輯的漏洞還是完全不清楚的解題思路。通過引導(dǎo)學(xué)生對查找錯誤原因的重視，訓(xùn)練學(xué)生仔細審題的能力，不斷地補齊拓寬學(xué)生的知識體系，加強思維模式縝密訓(xùn)練與強化記憶力以及培養(yǎng)學(xué)生探索并發(fā)現(xiàn)題干與問題之間關(guān)系并不斷累積正推、反推等解題思路的能力。

（四）教師反饋與學(xué)生自評

大單元教學(xué)設(shè)計由教師完成并實施，不同的教師教學(xué)風(fēng)格和水平各不相同，一名教師的教學(xué)設(shè)計是否科學(xué)合理，不僅影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和體驗，還可能與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)背道而馳。因此，應(yīng)設(shè)立科學(xué)合規(guī)考核評價機制對教師設(shè)計單元教學(xué)進行測評，以保障其合理的運用。同時，學(xué)生對教師的反饋也可以為教師調(diào)整教學(xué)方式和單元設(shè)計提供有力參考。學(xué)生的自評環(huán)節(jié)是學(xué)生階段性自我評價的有效措施，自評環(huán)節(jié)中學(xué)生引入階段性的成果歸納與知識梳理，并提出自身問題和解決方案，是學(xué)生自省和不斷進步的催化劑。

四、 總結(jié)

隨著中國高中生物課程的不斷發(fā)展，生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育是新課標(biāo)的重要內(nèi)容。生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育強調(diào)了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和價值觀念。這要求生物學(xué)科課程設(shè)計要從一個知識點或課時轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計一個大單元。自媒體技術(shù)應(yīng)用于大單元教學(xué)設(shè)計，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性，加強了學(xué)生對科學(xué)問題的精準(zhǔn)掌握與深刻記憶，應(yīng)用于高中生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)中鍛煉了學(xué)生的優(yōu)化意識、求實心態(tài)、精準(zhǔn)理念與幾何思維。

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作者簡介：姜盼，甘肅省金昌市，甘肅金昌金川高級中學(xué)。