核心素養(yǎng)視域下的高中生物學單元教學設(shè)計
——以“細胞的能量供應(yīng)和利用”單元為例

王琰 山西省太原市第十二中學校

李靜 山西省太原市第十二中學校

王月玲 山西省教育科學研究院

2018 年1 月，基于學科核心素養(yǎng)的高中各學科課程標準陸續(xù)頒布，課程教學改革進入核心素養(yǎng)新時代。高中生物學學科教學也建構(gòu)了培育核心素養(yǎng)的新理念。

聚焦生物學學科核心素養(yǎng)的課堂教學，學習目標指向素養(yǎng)化，學習內(nèi)容強調(diào)結(jié)構(gòu)化，學習過程突出體驗式，在整體規(guī)劃中達到由淺層到深層的學習。作為高中生物學新課程改革的推動者——高中生物學教研員，需要重新審視課堂教學，實現(xiàn)“課時教學”向“單元教學”的轉(zhuǎn)型。

單元是教師依據(jù)課程標準，結(jié)合教材資源，根據(jù)學生的學習需求和學情，按照一定的邏輯關(guān)系和順序組織起來的有結(jié)構(gòu)的整體，有主題的項目。單元教學是基于情境脈絡(luò)，聚焦大概念，通過學生的協(xié)商合作、深度探究，解決情境中的真實問題，建構(gòu)完整的知識網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的進階發(fā)展。以“細胞的能量供應(yīng)和利用”單元為例，來分析單元教學在高中生物學復(fù)習課中的運用。

一、立足課標大概念，明確單元學習內(nèi)容

“細胞中的能量供應(yīng)和利用”是在深入分析各層級概念及對應(yīng)的教材內(nèi)容和呈現(xiàn)方式后凝練出的引領(lǐng)性大單元教學主題（見表1，附文后）。這一主題符合教材的學科知識邏輯，從學生對細胞能量的認知出發(fā)，有利于實現(xiàn)概念的內(nèi)化、順應(yīng)和平衡。

二、指向?qū)W科核心素養(yǎng)，規(guī)劃單元學習思路

通過對教材的全面分析，設(shè)計了以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的學習目標，并圍繞本單元的五個關(guān)鍵問題，設(shè)計了挑戰(zhàn)性的學習任務(wù)和持續(xù)性的學習評價，匯總制定了本單元的學習導(dǎo)航圖（如圖1 所示，附文后）。整體上以單元目標為引領(lǐng)，以關(guān)鍵問題為主線，以驅(qū)動問題為突破口，以學習評價為生長點，將孤立的知識要素連接起來，按邏輯關(guān)系實現(xiàn)學習內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，以便于推進課時教學和有效落實單元目標。

三、創(chuàng)設(shè)問題情境，設(shè)置單元學習任務(wù)

杜威說：“困惑是思考不可或缺的刺激，不斷改進教學方法的唯一、直接途徑，就是把學生置于必須思考、促進思考和考驗思考的情境之中?！痹趩卧虒W設(shè)計時，通過一條情境主線將知識整合、串聯(lián)起來，能夠很好地提升學生的思維能力，并讓學生在解決實際問題的過程中，準確把握事物的本質(zhì)特征與規(guī)律。如為了從單元視角加深學生對“光合作用和細胞呼吸”的理解，教師借助植物工廠這一主題情境，設(shè)置了如下三個問題情境和驅(qū)動任務(wù)：

問題情境1：植物工廠中植物的正常生長離不開營養(yǎng)液，研究者用180 標記培養(yǎng)液中的H2O，一段時間后為什么在周圍空氣的CO2中也檢測到放射性？

任務(wù)1：在給出的葉肉細胞中繪制光合作用和有氧呼吸的過程圖解，并思考葉綠體和線粒體中與其功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)分別有哪些，如果分別用14C、3H 標記14CO、3H2O，一段時間后又將在哪些物質(zhì)中檢測到放射性？（生命觀念、科學思維）

問題情境2：植物工廠中人工光源的補充對于植物的生長是必需的嗎？如果撤掉人工光源，植物生長會受到怎樣的影響呢？

任務(wù)2：用箭頭和字母在圖2（附文后）中構(gòu)建4 種情況下葉肉細胞中O2和CO2的來源和去路，分析每個箭頭的含義，完成表格填空。（科學思維）

問題情境3：植物工廠只要滿足了植物光照的需求，是否就能保證植物的高產(chǎn)呢？

任務(wù)3：請用坐標曲線圖的形式表示影響光合作用強度的因素，分析關(guān)鍵點的含義，并結(jié)合所學知識為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供合理的建議。（社會責任）

通過上述三個任務(wù)型情境，將“大情境”更直觀地呈現(xiàn)給學生，幫助學生搭建情境和任務(wù)之間的橋梁，完成思維的轉(zhuǎn)換和顯化。

四、完善評價體系，促進單元目標達成

傳統(tǒng)的單元評價是基于單元知識目標的評價，主要考查學生對知識點的理解和掌握程度。而新課標指導(dǎo)下的單元評價強調(diào)的是評價的多元化，既考查學生掌握單元知識的程度，又關(guān)注學生核心素養(yǎng)目標的達成情況。同時，不僅注重對學生的結(jié)果性評價，也更注重對學生學習過程的評價。如在本單元學習結(jié)束時，讓學生“運用所學知識為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供合理建議”，以此指導(dǎo)生產(chǎn)生活實踐，解決生產(chǎn)實際問題，進而評價其社會責任目標的達成情況。

總之，在教學中要以生為本，帶領(lǐng)學生從整體出發(fā)，將教材中具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的知識進行整合，依托情境帶動大單元教學。通過及時反饋促進學生學會反思，體現(xiàn)了讓學生終身學習的“大學習”觀，這是學科教育落實立德樹人、深化課程改革的必然要求，也是學科核心素養(yǎng)落地的關(guān)鍵路徑。

表1 “細胞中的能量供應(yīng)和利用”單元教學內(nèi)容

圖1 “細胞中的能量供應(yīng)和利用”單元學習導(dǎo)航圖

圖2