核心素養(yǎng)立意下的生物學單元作業(yè)設(shè)計

張冠云

（福州第一中學，福建 福州 350108）

單元教學即圍繞特定的目標或主題，將諸多具有關(guān)系的課組合形成一個教學單位，該教學單位的內(nèi)容可以來自教科書的某一章節(jié)，也可以是圍繞某個主題或重要概念，跨章節(jié)甚至跨模塊內(nèi)容的組合。［1］研究表明，單元教學能防止知識“碎片化”，促進學生整體性、綜合性地有意義地學習。［2］單元作業(yè)是單元教學的重要組成部分，是實現(xiàn)單元教學目標的重要途徑。筆者嘗試在高中生物學單元教學中，以真實問題情境為背景原創(chuàng)單元作業(yè)，幫助學生通過解決真實的實際問題，“做中學”“悟中學”生物學知識，在不斷消化、內(nèi)化知識的過程中，提高學生的參與感與獲得感，發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)。［3］

一、單元作業(yè)設(shè)計意圖

癌癥與人類健康密切相關(guān)，是學生比較感興趣的學習主題。“癌癥”單元教學圍繞癌細胞的特點、癌變的機理、治療癌癥的方法等關(guān)鍵點將高中生物學中與癌癥相關(guān)的知識串聯(lián)起來。該單元主要涉及基因突變、基因表達、有絲分裂、免疫調(diào)節(jié)等生物學重要概念，單元教學內(nèi)容示意圖旨在打破教科書章節(jié)的局限，幫助學生深入理解生物學概念之間的邏輯關(guān)系，建立概念體系。同時促進學生了解生物學與社會生活的密切關(guān)系，提升社會責任感。

根據(jù)“癌癥”單元教學內(nèi)容及教學目標，選擇相關(guān)社會熱點問題、生物科學史、諾貝爾獎獲獎項目、近期正式發(fā)表的科研論文等，原創(chuàng)具有一定信息量、復雜性及真實性問題情境的單元作業(yè)，加強生命觀念、科學思維、科學探究及社會責任等生物學學科核心素養(yǎng)的練習。以“1 星”到“5 星”呈現(xiàn)“癌癥”單元作業(yè)題的難度值，以便學生根據(jù)自己對知識的掌握程度，選擇性地完成作業(yè)。該單元作業(yè)也適合作為高三二輪專題復習資料。

二、例析原創(chuàng)的單元作業(yè)題

（一）以生物科學史為背景創(chuàng)設(shè)單元作業(yè)題

高中生物學是一門理科課程，其中生物學實驗、生物科學史是學生學習生物學知識、提高生物學學科核心素養(yǎng)的重要途徑?，F(xiàn)行人教版高中《生物學》教科書缺少“癌癥”研究科學史。筆者嘗試根據(jù)榮獲諾貝爾獎的癌癥科學史原創(chuàng)單元作業(yè)題，讓學生置身癌癥科學研究情境中，根據(jù)所學知識設(shè)計實驗方案，解決癌癥研究方面的爭議問題，體驗“實驗出真知”的道理，提升科學思維能力及科學探究能力。

［例1］Peyton Rous 博士把一只雞的腫瘤組織取下來，移植到另一只雞的身上，結(jié)果另一只雞也長出了腫瘤。他把這塊腫瘤組織進行研磨，用過濾器（不允許細胞通過）過濾，然后把濾液注入一只正常雞的組織中，結(jié)果這只雞也長出了腫瘤。Rous 因而得出結(jié)論：病毒導致雞產(chǎn)生了腫瘤。55 年后Rous 獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

（1）第二只雞的免疫系統(tǒng)的監(jiān)控及清除功能出現(xiàn)了差錯。

（2）研究表明，該病毒是RNA 病毒，遺傳物質(zhì)可整合到宿主細胞的DNA 中，其引發(fā)癌癥可能與逆轉(zhuǎn)錄酶活性有關(guān)。

（3）當時看來，實驗結(jié)論爭議很大，原因是濾液中除了病毒以外，可能含有導致產(chǎn)生腫瘤的化學物質(zhì)。

（4）你認為，可增加什么實驗才能使實驗結(jié)論沒有爭議呢？說出你的實驗思路。

該單元作業(yè)題以癌癥為線索，整合免疫調(diào)節(jié)、病毒、中心法則、實驗設(shè)計等知識。從題中“過濾器（不允許細胞通過）”這句話，可以得出（3）的答案可能還有化學物質(zhì)。第（4）小題是開放性問題，要求學生通過深度閱讀，獲取題干中的關(guān)鍵信息，設(shè)計實驗驗證假說。其中可能的實驗思路是：提純病毒，單獨將病毒注射到雞的組織中，觀察雞會不會得腫瘤。學生的答案可能不止一種，只要是設(shè)計合理的實驗方案都可以得分。該作業(yè)題有助于培養(yǎng)學生的閱讀能力、獲取信息的能力及發(fā)散性思維能力。

（二）以科學研究數(shù)據(jù)為背景創(chuàng)設(shè)單元作業(yè)題

從近期發(fā)表的科技論文中尋找與“癌癥”契合度比較高的研究數(shù)據(jù)，因論文提供的信息相對比較深奧，需要從中選擇合適的內(nèi)容，并進行簡化處理，創(chuàng)設(shè)具有層次性問題情境的單元作業(yè)，促進學生提高解決復雜的、新情境中問題的能力及“學以致用”的能力。

［例2］慢性粒細胞白血?。–ML）的主要原因是9號染色體的片段接到了22 號染色體上導致產(chǎn)生融合基因bcr-abl，它的表達產(chǎn)物可以激活酪氨酸激酶（TK），進而促進造血干細胞異常增殖?！段也皇撬幧瘛分械母窳行l(wèi)是基于TK 研制的治療CML 的第一代靶向藥物。［4］下列說法錯誤的是（）。

A.造血干細胞異常增殖方式為有絲分裂

B.格列衛(wèi)可能通過抑制TK 的活性從而起到靶向藥物的作用

C.融合基因bcr-abl 的產(chǎn)生原因是染色體倒位

D.異常增殖的造血干細胞對凋亡誘導因子敏感性下降

例2 題目的題干內(nèi)容選自某一生物科技論文，為了減少題目的文字數(shù)量，降低學生閱讀難度，使用CML 代替慢性粒細胞白血病、TK 代替酪氨酸激酶。并將原文中的“易位”兩個字替換成“接”，創(chuàng)設(shè)C 選項。另外，該題目改變研究結(jié)論的表達順序，先敘述TK 的作用，再敘述格列衛(wèi)是基于TK 研制的藥物，讓學生通過邏輯思維去推測格列衛(wèi)可能的治療原理，從而創(chuàng)設(shè)B 選項。

該題要求學生面對陌生的問題情境，認真閱讀題干，獲取解題關(guān)鍵信息，綜合運用已學過的有關(guān)有絲分裂、變異、細胞凋亡等生物學概念，就能得出正確的答案，明確“基因發(fā)生改變后，功能發(fā)生了改變，進而導致癌癥的產(chǎn)生”，建立結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念。

（三）以社會熱點問題為背景創(chuàng)設(shè)單元作業(yè)題

以現(xiàn)實生活中激烈討論的熱點問題為背景創(chuàng)設(shè)單元作業(yè)題，引導學生利用所學的生物學知識關(guān)注、討論社會熱點問題，并作出自己的理性判斷，加強社會責任意識，提高終身學習能力。

［例3］（★）HPV 病毒的DNA 整合到宿主的基因組中導致產(chǎn)生宮頸癌。廈門大學的夏寧邵團隊研發(fā)出新一代宮頸癌疫苗，能針對更多類型的HPV 病毒。下列說法錯誤的是（）。

A.HPV 的遺傳物質(zhì)整合后，可能導致原癌基因被抑制或者抑癌基因被激活

B.注射宮頸癌疫苗屬于主動免疫，能讓機體產(chǎn)生相應的抗體和記憶細胞

C.HPV 與宿主細胞共用一套遺傳密碼，利用宿主細胞的核糖體合成所需蛋白質(zhì)

D.不同類型HPV 的抗原有所差異，需借助體液免疫和細胞免疫將其清除

［例4］研究發(fā)現(xiàn)，幽門螺桿菌寄生在人的胃黏膜組織中，可導致胃黏膜細胞周期發(fā)生改變，誘發(fā)胃癌。下列說法錯誤的是（）。

A.胃黏膜細胞產(chǎn)生癌變后，細胞周期會變短

B.胃癌細胞易擴散轉(zhuǎn)移，與胃癌細胞表面的糖蛋白減少有關(guān)

C.幽門螺桿菌核糖體的產(chǎn)生與核仁有關(guān)

D.倡導使用公筷，可以降低胃癌的發(fā)病率

例3、4 兩題圍繞有關(guān)癌癥預防這一社會熱點問題，將病毒、免疫調(diào)節(jié)、原核生物、有絲分裂、細胞核等生物學概念整合到“癌癥”單元作業(yè)中。這兩題背景資料貼近學生的日常生活，有助于學生產(chǎn)生親切感，激發(fā)學生答題的興趣。同時，普及宮頸癌疫苗、預防幽門螺旋桿菌感染等的生活常識，促進學生認識到生物學與現(xiàn)實生活密切相關(guān)，激發(fā)民族自豪感，形成關(guān)愛生命、健康生活的意識。

癌癥單元教學及配套的單元作業(yè)，有助于學生改變機械地、盲目地記憶碎片化知識點，深刻理解生物學重要概念，并嘗試綜合運用所學知識解決真實情境中的問題，提高分析問題、解決問題等關(guān)鍵能力。