高三單元教學(xué)中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的深度建構(gòu)策略

李江肅 顧彩燕 盛國躍

摘要 以“免疫系統(tǒng)和免疫功能”專題為例，探討了高三單元教學(xué)中“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”培育的深度建構(gòu)策略，通過構(gòu)建相應(yīng)的生物學(xué)概念和物理模型支撐體系，促進(jìn)一線教師領(lǐng)悟生命觀念的生物學(xué)意義，在課堂教學(xué)中自覺地將核心素養(yǎng)滲透到教學(xué)目標(biāo)中。

關(guān)鍵詞 穩(wěn)態(tài)與平衡觀 免疫系統(tǒng) 生命觀念 深度建構(gòu)

中圖分類號C633. 91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》其基本理念業(yè)已深入人心并在課堂中落地生根。然而因面臨高考壓力，部分高三教師還是過多地將重心放在應(yīng)試的技巧上而有意無意地輕視或忽視了課程理念的基本要求，其中最為突出的課堂教學(xué)還是課時教學(xué)為單位，缺少單元教學(xué)意識，更別說核心素養(yǎng)的培育。下面以“免疫系統(tǒng)和免疫功能”專題復(fù)習(xí)為例，結(jié)合教學(xué)實踐，探討如何通過單元教學(xué)來培育核心素養(yǎng)。

1 單元教學(xué)的必要性

單元教學(xué)法是將教材、活動等劃分為完整單元進(jìn)行教學(xué)的一種教學(xué)法。每個單元均有規(guī)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容，時間長短因?qū)W習(xí)內(nèi)容和學(xué)生個人情況而異，其目的在于改變偏重零碎知識和記憶文字符號的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生手腦并用獲得完整的知識和經(jīng)驗。在不同學(xué)習(xí)階段，教師可采用不同的學(xué)習(xí)策略。

1.1 二輪復(fù)習(xí)的學(xué)情要求

傳統(tǒng)的教學(xué)以課時為教學(xué)單位，以教材的自然章節(jié)內(nèi)容為教學(xué)順序，這對新課學(xué)習(xí)或一輪復(fù)習(xí)夯實基礎(chǔ)、落實知識點非常必要。但在二輪復(fù)習(xí)時，因為前期已經(jīng)奠定了基礎(chǔ)，如果還是以課時為單元復(fù)習(xí)，則不僅無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致低效學(xué)習(xí)，而且也會使學(xué)生產(chǎn)生只見樹木不見森林的心理效應(yīng)，忽視相關(guān)知識點學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)的內(nèi)在聯(lián)系，不利于學(xué)科體系構(gòu)建。

1.2 學(xué)科核心素養(yǎng)的培育要求

作為生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)基礎(chǔ)和支柱的生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。學(xué)生應(yīng)該在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念，如結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、局部與整體觀、物質(zhì)與能量觀等。生命觀念的培育應(yīng)該是跨課時的，甚至是跨學(xué)期、跨學(xué)年的，所以教學(xué)設(shè)計應(yīng)該打破課時主義的束縛，要基于生命觀念，從單元整體出發(fā)設(shè)計教學(xué)，突出教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和過程的整體性、聯(lián)系性和發(fā)展性，整合不同的教學(xué)資源和策略，進(jìn)行單元教學(xué)。

鑒于此，“免疫系統(tǒng)和免疫功能”的教學(xué)策略選擇單元教學(xué)可能會更有效地滲透和培育穩(wěn)態(tài)與平衡觀，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念。

2 生命觀念培育的深度建構(gòu)策略

當(dāng)下課堂教學(xué)突出的問題之一就是教學(xué)過程過于線性、過于簡化，企圖通過學(xué)習(xí)的低投入達(dá)到高產(chǎn)出。表面上看是在追求有效或高效，其結(jié)果實際上是“速效”。結(jié)合深度學(xué)習(xí)理論三步驟，也即學(xué)習(xí)者需要經(jīng)歷知識的還原與下沉、經(jīng)驗與探究、反思與上浮三個過程。那么，“免疫系統(tǒng)和免疫功能”的知識學(xué)習(xí)和生命觀的培育則需要基于學(xué)生生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)經(jīng)歷以及與之思維水平和認(rèn)知風(fēng)格相適應(yīng)的學(xué)習(xí)路徑，按照學(xué)科概念產(chǎn)生、發(fā)展、衍變的脈絡(luò)來漸進(jìn)，簡言之即將知識的邏輯發(fā)展順序和學(xué)生的認(rèn)知心理順序有機(jī)地融合起來學(xué)習(xí)。

2.1 透過袁象，追根溯源，實現(xiàn)理解性學(xué)習(xí)

以往課程學(xué)習(xí)多是把零散雜亂的知識當(dāng)作孤立的事實來接受和淺層學(xué)習(xí)，深度建構(gòu)則強(qiáng)調(diào)對概念內(nèi)涵進(jìn)行批判接受與深層理解。根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能這一觀點，免疫功能的穩(wěn)定首先要依賴于免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。那么，機(jī)體是如何組成穩(wěn)定的免疫系統(tǒng)呢？免疫系統(tǒng)的組成包括免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫活性物質(zhì)，其具體組成包括哪些生命體和物質(zhì)？從外及里，免疫系統(tǒng)包含三道防線，每一道防線都有哪些物質(zhì)或細(xì)胞組成呢？第一道和第二道防線屬于非特異性免疫，其是如何進(jìn)行免疫防御的呢？

面對外界特定病原體刺激，機(jī)體要及時做出適宜的反應(yīng)來維持其自身的穩(wěn)定。包括細(xì)胞免疫和體液免疫在內(nèi)的特異性免疫屬于第三道防線，其免疫細(xì)胞主要是B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞。這兩類細(xì)胞是如何起源與分化并參與機(jī)體特異性防御的呢？特異性免疫是針對特定病原體，它是如何被免疫系統(tǒng)識別并呈遞呢？如何判斷某種病原體的免疫類型，僅有細(xì)胞免疫或體液免疫參與，還是2種免疫均有？

正常情況下，機(jī)體可通過調(diào)節(jié)機(jī)制維持機(jī)體的功能穩(wěn)定。但如果機(jī)體的免疫系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，如免疫能力過強(qiáng)或過弱，這種穩(wěn)態(tài)失衡會導(dǎo)致什么的后果呢？

二輪教學(xué)絕不是簡單地將書本知識原封不動地投射到學(xué)生腦海里的過程，更不是對書本知識的簡單復(fù)制的過程。透過教材看似雜亂無序的內(nèi)容表象，可以將其分為2個模塊：免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（穩(wěn)態(tài)）與功能調(diào)節(jié)（平衡）。萬丈高樓平地起，這些基礎(chǔ)知識扎實了，學(xué)生才有可能深入地理解穩(wěn)態(tài)與平衡觀。

3 運(yùn)用模型，注重關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)建構(gòu)性學(xué)習(xí)

研究發(fā)現(xiàn)，如果學(xué)生能組建適當(dāng)?shù)?、有效的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并使之成為個人知識網(wǎng)絡(luò)的一部分，學(xué)生才會形成個人的觀念理解。結(jié)合本專題，教師可運(yùn)用建模思想，幫助學(xué)生建構(gòu)“免疫系統(tǒng)和免疫功能”的概念模型和物理模型，使學(xué)生能用文字和圖表的形式描述有關(guān)免疫系統(tǒng)的事實、概念或觀念。

3.1 拓展核心概念模型，逐步完善穩(wěn)態(tài)體系

二輪教學(xué)打破原教材的編排順序，將核心概念進(jìn)行系統(tǒng)整理，把零碎的知識“點”串聯(lián)成一條“線”并進(jìn)一步形成“網(wǎng)”，也即建構(gòu)概念模型。但學(xué)生自己建網(wǎng)有一定難度，故教師可幫助學(xué)生構(gòu)建并拓展核心概念模型（圖1）。

學(xué)生展開討論，對這幾部分內(nèi)容分別構(gòu)建詳細(xì)概念模型。由于不同學(xué)生、不同小組的知識掌握情況、理解能力、領(lǐng)悟能力各不相同，此處概念圖的建構(gòu)可以采取先小組內(nèi)合作，再進(jìn)行組間合作的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生通過拓展核心概念模型（圖2），將原來零碎的知識歸納起來，構(gòu)成彼此聯(lián)系的知識網(wǎng)絡(luò)，了解各知識點在知識體系中的具體位置，清楚各知識點之間的聯(lián)系，同時也感知穩(wěn)態(tài)的構(gòu)建是螺旋上升的系統(tǒng)。

概念模型建構(gòu)過程中，教師要注重教學(xué)內(nèi)容的豐度、關(guān)聯(lián)與綜合。通過概念模型的結(jié)構(gòu)化組織、模塊化架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)化呈現(xiàn)，外化思維過程，豐富學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從碎片化學(xué)習(xí)向立體式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)型，同時讓學(xué)生體會建構(gòu)的意義，并感悟穩(wěn)態(tài)與平衡觀的形成是建立在一系列概念支撐的基礎(chǔ)之上。

3.2 組建物理模型，重現(xiàn)機(jī)體調(diào)節(jié)過程

建構(gòu)性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)從知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)出發(fā)，通過多種方式，尋求知識的連接與構(gòu)建，在不同模型間實現(xiàn)遷移，以利于學(xué)生形成開放的知識結(jié)構(gòu)。本專題在教材中含有大量配圖，如免疫應(yīng)答的特殊性與記憶、細(xì)胞免疫示意圖、體液免疫示意圖和引發(fā)艾滋病的HIV模型等。復(fù)習(xí)時，教師可借助物理模型以圖形或?qū)嵨锏男问街庇^形象地模擬免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和功能調(diào)節(jié)。物理模型既是對教材中文字難以表達(dá)內(nèi)容的一種高度概括，也是對教學(xué)重難點解讀的一種表達(dá)形式。

將教材中主干圖形或模擬示意圖按照特定關(guān)聯(lián)自定義組圖（圖3）。圖3甲不但將特異性免疫過程的感應(yīng)、反應(yīng)和效應(yīng)三個階段同框展示，還可作為信息材料考查抗原呈遞過程;圖3乙以HIV侵染淋巴細(xì)胞為載體，將免疫功能異常和免疫預(yù)防等相關(guān)知識整合起來，重現(xiàn)了免疫系統(tǒng)在病毒防御過程中的動態(tài)調(diào)節(jié)與平衡，讓學(xué)生感悟機(jī)體生命活動的復(fù)雜性和協(xié)調(diào)性，認(rèn)同穩(wěn)態(tài)與平衡觀的形成是建立在機(jī)體一系列生理生化動態(tài)變化的事實之上。

4 總結(jié)回顧，拓展思維，實現(xiàn)反思性學(xué)習(xí)

在常規(guī)課堂教學(xué)中，教師多是通過設(shè)置教學(xué)活動引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，關(guān)注的重點也多是理解和對話等學(xué)習(xí)形式。事實上，由于忽略了反思感悟，缺少了反思性建構(gòu)，學(xué)習(xí)效果可能事倍功半?！懊庖呦到y(tǒng)和免疫功能”專題教學(xué)的要求是不僅要教會學(xué)生“免疫系統(tǒng)和免疫功能”的內(nèi)涵與外延，更要讓學(xué)生逐步悟懂以穩(wěn)態(tài)與平衡觀為內(nèi)容之一的生命觀。

4.1 知識性反思

“免疫系統(tǒng)和免疫功能”專題在高考中屬于高頻考點。所以，教師在組織教學(xué)時，要對知識進(jìn)行合理加工、有效組織和多樣化呈現(xiàn)，同時還需要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多種學(xué)習(xí)策略，深入理解知識，對知識進(jìn)行積極建構(gòu)，并內(nèi)化到個體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中。

4.2 生命觀念反思

生命觀念是人類對自然界生命物體的一種態(tài)度，包括對人類自身的態(tài)度，本質(zhì)上生命觀念屬于世界觀。從生物學(xué)科的角度來看，生命觀念主要解釋什么是生命、如何進(jìn)行生命活動和生命為什么會這樣。從生命觀念的內(nèi)容來看，主要有結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等。教材中充滿了穩(wěn)態(tài)與平衡觀的事實，教師可從不同生命層次引導(dǎo)學(xué)生歸納、整理、內(nèi)化，進(jìn)而形成對生命系統(tǒng)的整體認(rèn)識。包括穩(wěn)態(tài)與平衡觀在內(nèi)的生命觀念的培育可給學(xué)生提供審視生命系統(tǒng)的方法策略，促使學(xué)生用生命觀念去認(rèn)識生物的多樣性和統(tǒng)一性，探究生命活動規(guī)律，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，養(yǎng)成正確的人生觀。

在本專題復(fù)習(xí)時，教師尤其要注重穩(wěn)態(tài)與平衡觀反思。穩(wěn)態(tài)是指生命系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)的一種維持自身相對穩(wěn)定狀態(tài)的特性和能力。在不同類型的生物、不同層次的生命系統(tǒng)中，穩(wěn)態(tài)的保持是通過不同的自我調(diào)節(jié)機(jī)制實現(xiàn)。生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)使系統(tǒng)的組分擁有一個相對穩(wěn)定適宜的環(huán)境，如溫度、血糖、pH、滲透壓等。生命系統(tǒng)內(nèi)部存在著各種因素和過程的動態(tài)平衡。該平衡過程受遺傳信息、激素、神經(jīng)沖動、細(xì)胞因子等信息的調(diào)控，但生命系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有限。對于一般病原體而言，機(jī)體通過正常的免疫防御可維持機(jī)體的生理平衡，但如果病原體侵染力超過機(jī)體的免疫能力，則就導(dǎo)致機(jī)體生理失衡甚至死亡，如新近爆發(fā)的新冠肺炎全球大流行引起的大量病死現(xiàn)象。此外，某些原因?qū)е聜€體免疫功能過低或過強(qiáng)亦會導(dǎo)致機(jī)體生理失衡，代謝紊亂，失去穩(wěn)態(tài)。所以，在辯證理解穩(wěn)態(tài)和平衡概念的基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生抽象概括、提煉升華，使之內(nèi)化為看待事物和分析問題的視角、思路甚至是態(tài)度傾向，形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。

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