依托整體主義理論開展高中生物單元教學(xué)
——以“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”單元為例

■北京市八一學(xué)校 原牡丹

根據(jù)整體主義理論，將知識(shí)有機(jī)融合于單元和學(xué)科中，能夠高效推動(dòng)整體知識(shí)思維框架的搭建。在單元教學(xué)過(guò)程中，教師可以將整體主義理論視為一項(xiàng)重要的教學(xué)工具，將“大概念”或“主要概念”視為知識(shí)與知識(shí)之間內(nèi)在聯(lián)系的核心主線，立足于“整體—局部—整體”的教學(xué)模式，對(duì)高中生物“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”單元構(gòu)建科學(xué)有效的教學(xué)活動(dòng)，建立單元教學(xué)的“大概念”，推動(dòng)知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。為了有效培養(yǎng)學(xué)生良好的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，在“大概念”學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)促使其形成正確的生命理念，教師在設(shè)計(jì)單元教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，應(yīng)始終圍繞“大概念”理論展開。

一、整體主義理論與高中生物單元教學(xué)之間的關(guān)聯(lián)性

高中生物單元教學(xué)立足于整體主義原理，在各個(gè)單元內(nèi)部、各個(gè)學(xué)科內(nèi)部以及跨學(xué)科之間對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納與整合，重點(diǎn)關(guān)注知識(shí)與知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，構(gòu)建學(xué)科整體框架，從而有效推動(dòng)學(xué)生搭建知識(shí)學(xué)習(xí)的整體認(rèn)知結(jié)構(gòu)。整體主義理論和“大概念”為核心的單元教學(xué)活動(dòng)在目標(biāo)層面上保持著高度的統(tǒng)一性，教師可以將其視為推動(dòng)單元教學(xué)活動(dòng)有序進(jìn)行的重要工具?；谡w主義教學(xué)理論進(jìn)行的單元教學(xué)活動(dòng)，教師需要將“大概念”或“主要概念”視為知識(shí)與知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)指標(biāo)，始終堅(jiān)持“整體—局部—整體”的教學(xué)模式。其中第一個(gè)“整體”是指根據(jù)實(shí)際情況，建立健全教學(xué)方案，幫助學(xué)生從整體層面形成單元知識(shí)體系；“部分”是指根據(jù)情景教學(xué)的“主要發(fā)展線路”，產(chǎn)生不同“次位概念”的學(xué)習(xí)目標(biāo)，逐一攻破；第二個(gè)“整體”是指教師需要幫助學(xué)生建立健全內(nèi)在聯(lián)系密切的理論知識(shí)學(xué)習(xí)體系。

二、整體主義理論在單元教學(xué)中的實(shí)踐分析

由于“大概念”具備抽象性特點(diǎn)，所涵蓋的“次衛(wèi)概念”數(shù)量較多，且較為復(fù)雜，在同一學(xué)習(xí)單元中難以貫徹與落實(shí)。在一個(gè)核心“大概念”基礎(chǔ)上，根據(jù)課程教學(xué)指標(biāo)，將其逐一拆解為多個(gè)重要的“次位概念”，以一個(gè)“次位概念”為核心搭建單元教學(xué)方案，通過(guò)多個(gè)不同單元教學(xué)方案共同組建一個(gè)核心“大概念”。教師可以將“細(xì)胞各個(gè)部分相互分工、相互合作，共同開展細(xì)胞的多項(xiàng)生命活動(dòng)”視為單元教學(xué)主題，詳細(xì)講解立足于整體主義理論而進(jìn)行單元教學(xué)活動(dòng)的具體實(shí)踐策略。

生物學(xué)大概念主要指的是對(duì)高中生學(xué)習(xí)具備突出指導(dǎo)作用的生物學(xué)學(xué)科知識(shí)，也是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要表現(xiàn)與“錨點(diǎn)”，就其實(shí)質(zhì)而言，主要是利用對(duì)多數(shù)存在內(nèi)在聯(lián)系的“次位概念”以及科學(xué)事實(shí)進(jìn)行抽象化概念演變而成的生物學(xué)根本理念，為學(xué)生了解生物學(xué)知識(shí)、生物學(xué)思想以及相關(guān)技能的遷移使用等方面具有重要作用。為了有效貫徹“大概念”為核心的學(xué)習(xí)要求，高中教師應(yīng)高效選擇生物學(xué)大概念或生物學(xué)重要概念，將其視為單元教學(xué)的重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)與知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，建立健全個(gè)人生物學(xué)科學(xué)習(xí)的“大概念”，加大學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握度與了解度。所以怎樣立足于整體主義理論等基礎(chǔ)理論，基于學(xué)科“大概念”教學(xué)角度，提升教師單元教學(xué)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和時(shí)效性，已然成為一線教學(xué)工作者亟需處理的主要問(wèn)題之一。

（一）切實(shí)掌握課程教學(xué)指標(biāo)，梳理知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系

結(jié)合單元課程教學(xué)重要指標(biāo)來(lái)講，“細(xì)胞作為生物體結(jié)構(gòu)、生命活動(dòng)的重要單位之一”作為大概念，主要涉及以下內(nèi)容：其一，“質(zhì)膜包裹著細(xì)胞，主要由磷脂和蛋白質(zhì)兩部分組成”（包含“質(zhì)膜會(huì)將細(xì)胞和外界環(huán)境相互分離”；“質(zhì)膜控制著物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的進(jìn)入或者出入活動(dòng)”；“質(zhì)膜參與著細(xì)胞與細(xì)胞之間的信息交流活動(dòng)”）；其二，“細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部有多個(gè)細(xì)胞器組織”（其中主要包括“細(xì)胞器具備相對(duì)獨(dú)立性，且每個(gè)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)存在一定程度的差異性”；“細(xì)胞器作為細(xì)胞內(nèi)部生命活動(dòng)的重要場(chǎng)所”）；其三，“細(xì)胞核作為保存遺傳物質(zhì)的重要場(chǎng)所”（其中包括“細(xì)胞核能夠有效控制細(xì)胞的生命活動(dòng)”）。其中不同“次位概念”又覆蓋著大量的科學(xué)知識(shí)（將其視為單元教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)）。對(duì)教學(xué)進(jìn)行分析與研究，上述主要概念及其包括的次位概念均屬于高中生物“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”知識(shí)要點(diǎn)。此外，整體主義理論重點(diǎn)突出知識(shí)與知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，為此，教師應(yīng)認(rèn)真梳理單元教學(xué)中各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，這是建立健全單元教學(xué)體系的重要前提。

（二）掌握學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)狀況，設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識(shí)是在學(xué)生原有知識(shí)體系上建設(shè)的，所以“先前概念”與“最新發(fā)展區(qū)域”均是設(shè)計(jì)與完善單元學(xué)習(xí)整體目標(biāo)的立足點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)初中生物學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步建立了“細(xì)胞作為生物體結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的重要單位之一”的認(rèn)識(shí)，且對(duì)細(xì)胞根本框架已經(jīng)有了一定程度的了解與認(rèn)知。在高中生物學(xué)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生使用高倍顯微鏡對(duì)細(xì)胞進(jìn)行細(xì)致觀察，掌握細(xì)胞生物大分子結(jié)構(gòu)、功能等相關(guān)知識(shí)，形成一個(gè)良好的“生命物質(zhì)性”理念，在后續(xù)深度學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠掌握“真核細(xì)胞”的各個(gè)部分的框架。立足于課程指標(biāo)設(shè)置、知識(shí)之間內(nèi)在聯(lián)系的梳理以及學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)情況的分析，教師制定了以下單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。

其一，分析質(zhì)膜結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)歷史，采取“發(fā)展演繹”“發(fā)展推理”以及“模型建設(shè)”等方法，幫助學(xué)生了解質(zhì)膜的“流動(dòng)鑲嵌模型”，分析質(zhì)膜結(jié)構(gòu)與細(xì)胞組織之間的關(guān)聯(lián)性，感受科學(xué)家追求真理、不畏艱苦的精神，樹立良好的結(jié)構(gòu)與功能觀念（如生命觀念等）。其二，指導(dǎo)學(xué)生開展“變形蟲切合”“核移植”等諸多實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在分析具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及小組討論環(huán)節(jié)中，深度了解細(xì)胞核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及相關(guān)功能，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“細(xì)胞核作為保存遺傳信息的重要場(chǎng)所”等知識(shí)（如科學(xué)思維或探究等）。其三，開展“膠原蛋白合成”“膠原蛋白運(yùn)輸”等教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流，簡(jiǎn)單闡述細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部“亞顯微結(jié)構(gòu)”的具體功能，建立“蛋白質(zhì)產(chǎn)生”“蛋白質(zhì)分泌”等知識(shí)概念模型，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞功能的實(shí)現(xiàn)離不開各個(gè)部分的相互協(xié)作（如科學(xué)思維）。其四，為學(xué)生提供大量的“膠原蛋白和皮膚衰老”等相關(guān)學(xué)習(xí)資料，引導(dǎo)學(xué)生課前粗略閱讀，課堂結(jié)束后對(duì)教學(xué)內(nèi)容開展反思性寫作活動(dòng)，立足于“線粒體與細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”等一系觀察實(shí)踐活動(dòng)，感受細(xì)胞組織的整體性與統(tǒng)一性，使學(xué)生在無(wú)形中樹立良好的生命觀念以及科學(xué)探究精神。

（三）增設(shè)教學(xué)情境“主線”，模擬設(shè)定教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)

單一的知識(shí)積累不利于核心素養(yǎng)的形成，教師需要在具體單元教學(xué)中設(shè)置評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)任務(wù)。核心素養(yǎng)作為學(xué)生內(nèi)在心理特點(diǎn)的典型表現(xiàn)，直接觀察難度較大，教師可以將高中生物學(xué)科知識(shí)與具體教學(xué)情境相聯(lián)系，將核心素養(yǎng)演變?yōu)槟軌蜇瀼氐摹巴庠谛袨椤钡瘸尸F(xiàn)方式，對(duì)學(xué)生個(gè)體核心素養(yǎng)培育情況進(jìn)行評(píng)估。教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)立足于單元教學(xué)的核心主題，將單元學(xué)習(xí)目標(biāo)作為教學(xué)評(píng)價(jià)的重要目標(biāo)。在逆向教學(xué)設(shè)計(jì)觀念上，教師應(yīng)在完善學(xué)習(xí)任務(wù)之前，模擬與設(shè)置表現(xiàn)性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)任務(wù)，然后將任務(wù)置于單元整體規(guī)劃的有效位置。此種評(píng)價(jià)任務(wù)不只是單純的教學(xué)評(píng)價(jià)，也是一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)，將評(píng)價(jià)任務(wù)置于課堂問(wèn)答環(huán)節(jié)，能夠促使評(píng)價(jià)任務(wù)有效貫徹與落實(shí)在單元學(xué)習(xí)的全部環(huán)節(jié)中，滿足“教—學(xué)—評(píng)”三者高度統(tǒng)一的教學(xué)觀念。單元情境教學(xué)主線的設(shè)計(jì)應(yīng)立足于科學(xué)研究文獻(xiàn)資料、科學(xué)發(fā)展歷史趨勢(shì)、社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題以及日常生活經(jīng)驗(yàn)等。

在本單元教學(xué)中，教師在科學(xué)研究文獻(xiàn)中采集相關(guān)閱讀材料，將其視為單元教學(xué)的“主線”，從中分解出對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)任務(wù)：第一，單元教學(xué)前引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)閱讀情境教學(xué)材料，開展反思性寫作，根據(jù)寫作情況評(píng)估學(xué)生對(duì)教學(xué)材料的掌握情況；第二，單元教學(xué)中對(duì)血液透析所包含的生物學(xué)原理進(jìn)行系統(tǒng)化和規(guī)范化分析，制作對(duì)應(yīng)的纖維細(xì)胞框架模型，開展小組討論活動(dòng)“食用豬皮能否美容”，分析其中的生物學(xué)依據(jù)；第三，單元教學(xué)后布置單元練習(xí)題目，根據(jù)練習(xí)結(jié)果評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。其中，教師將情境教學(xué)“主線”設(shè)計(jì)為“膠原蛋白和皮膚衰老”之間的關(guān)聯(lián)性：膠原蛋白作為哺乳動(dòng)物身體中含量豐富的蛋白質(zhì)成分，在皮膚組織纖維細(xì)胞內(nèi)形成后，逐一輸送到細(xì)胞表面組織中或被分泌到細(xì)胞外部，對(duì)表皮細(xì)胞能夠發(fā)揮鏈接功能，對(duì)皮膚結(jié)構(gòu)具備支撐功能。隨著年齡的不斷增加，成纖維細(xì)胞的合成能力也會(huì)明顯衰退，導(dǎo)致皮膚組織膠原蛋白物質(zhì)有所喪失、皮膚空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成皮膚彈性明顯下降，皺紋也會(huì)隨之出現(xiàn)。

（四）明確主要學(xué)習(xí)問(wèn)題，完善與優(yōu)化學(xué)習(xí)任務(wù)

在單元教學(xué)主題下，教師對(duì)主要學(xué)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)，將其作為學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的中心任務(wù)，明確單元學(xué)習(xí)的發(fā)展進(jìn)程以及方向，保障學(xué)生能夠在完成各個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中了解“大概念”。首先，在分析與研究單元教學(xué)知識(shí)體系的過(guò)程中，本單元主要涉及質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能以及細(xì)胞各個(gè)部分相互分工、相互合作，最終明確單元教學(xué)的主要問(wèn)題：第一，成纖維細(xì)胞質(zhì)膜的“亞顯微結(jié)構(gòu)”具體是什么樣子的？與其功能存在何種聯(lián)系？第二，成纖維細(xì)胞核具備何種功能？第三，細(xì)胞器（成纖維細(xì)胞內(nèi)）具備何種功能？其中哪一些細(xì)胞器參與膠原蛋白的形成活動(dòng)？第四，成纖維細(xì)胞內(nèi)怎樣協(xié)同完成膠原蛋白的形成、加工以及傳輸？其次，在主要問(wèn)題與單元情境教學(xué)“主線”基礎(chǔ)上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，建立多個(gè)“次位概念”。例如，教師根據(jù)不同學(xué)習(xí)任務(wù)內(nèi)容將其劃分為四個(gè)不同的“次位概念”：第一，分析科學(xué)史相關(guān)資料，推理演繹有機(jī)分子在細(xì)胞質(zhì)膜中的排列形式，完善成纖維細(xì)胞質(zhì)膜的物理模型，初步分析質(zhì)膜結(jié)構(gòu)與功能之間的聯(lián)系；第二，以學(xué)習(xí)小組為基本單位收集成纖維細(xì)胞器有關(guān)資料，在課堂上進(jìn)行展示與交流學(xué)習(xí)，逐一舉例不同細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特征以及相關(guān)功能；第三，了解變形蟲切合、核移植等實(shí)踐活動(dòng)資料，演繹評(píng)估細(xì)胞核的具體功能；第四，詳細(xì)講述膠原蛋白在成纖維細(xì)胞內(nèi)部的形成環(huán)節(jié)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，搭建對(duì)應(yīng)的概念模型。最后，貫徹線粒體、細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)等實(shí)踐活動(dòng)結(jié)果，體會(huì)細(xì)胞的整體性。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)任務(wù)、主要問(wèn)題以及對(duì)應(yīng)單元學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行歸納與整理，獲得單元導(dǎo)向圖，建立單元主體部分框架。如核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及社會(huì)責(zé)任。

（五）利用應(yīng)用教學(xué)模式，構(gòu)建學(xué)習(xí)規(guī)劃體系

首先，教師應(yīng)將“整體—局部—整體”教學(xué)模式用于單元教學(xué)環(huán)節(jié)，建立單元學(xué)習(xí)整體規(guī)劃方案。第一個(gè)“整體”主要指的是學(xué)生根據(jù)單元教學(xué)“主線”情境材料開展反思性寫作活動(dòng)，有利于促使學(xué)生對(duì)單元教學(xué)內(nèi)容有個(gè)初步認(rèn)知；“局部”作為課堂教學(xué)活動(dòng)的重要主體，隨著單元情境教學(xué)主線而產(chǎn)生，根據(jù)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育相關(guān)要求開展對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)、評(píng)價(jià)任務(wù)，建立對(duì)應(yīng)的“次位概念”；第二個(gè)“整體”主要指的是利用開放性、時(shí)效性的“真問(wèn)題”培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，幫助學(xué)生了解知識(shí)與知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。其次，教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)任務(wù)時(shí)長(zhǎng)完善不同課時(shí)的學(xué)習(xí)計(jì)劃，并進(jìn)行整合與歸納，形成可執(zhí)行、可操作的單元學(xué)習(xí)方案。

第一，整體階段。開展反思性寫作評(píng)價(jià)任務(wù)。在教學(xué)中，教師需要將反思性寫作視為掌握學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況的“前概念”，幫助學(xué)生對(duì)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容獲得初步認(rèn)知，建立健全教學(xué)方案。反思性寫作是指在正式開展課堂教學(xué)活動(dòng)前進(jìn)行的寫作任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生閱讀與思考學(xué)習(xí)材料，結(jié)合自身生活經(jīng)驗(yàn)反思問(wèn)題，以書面形式呈現(xiàn)學(xué)生個(gè)人思維情況，將其視為一種教學(xué)工具，具有良好的促進(jìn)作用。在單元教學(xué)開展前，教師為學(xué)生提供閱讀材料，引導(dǎo)學(xué)生在閱讀后以“第一人稱”視角講述思考環(huán)節(jié)和思考內(nèi)容。加上反思性寫作對(duì)作品具體字?jǐn)?shù)、表現(xiàn)格式、文體樣本以及表達(dá)方式等方面均無(wú)任何限制，教師也不需要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)材料的理解是否正確，而是引導(dǎo)學(xué)生從材料中發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)信息，書寫個(gè)人對(duì)材料的理解以及材料與個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)之間關(guān)聯(lián)，提出具備思索價(jià)值的問(wèn)題。教師應(yīng)盡可能避免學(xué)生將反思性寫作看成“答題環(huán)節(jié)”，摘抄網(wǎng)絡(luò)或者教材中的信息來(lái)回答問(wèn)題。第二，局部階段。第一課時(shí)，學(xué)習(xí)與了解質(zhì)膜結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)史，建立成纖維細(xì)胞質(zhì)膜模型（均為學(xué)習(xí)任務(wù)）；評(píng)估與觀察血液透析所涉及的生物學(xué)原理（評(píng)價(jià)任務(wù)）；第二課時(shí)，以小組為單位，展示與交流成纖維細(xì)胞器，逐一列舉各個(gè)細(xì)胞器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及相關(guān)功能，分析與觀察變形蟲切合以及核移植等相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)（均為學(xué)習(xí)任務(wù)）；第三課時(shí)，搭建與調(diào)整成纖維細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型（評(píng)價(jià)任務(wù)），設(shè)計(jì)膠原蛋白在成纖維細(xì)胞中的合成環(huán)節(jié)與運(yùn)輸環(huán)節(jié)（學(xué)習(xí)任務(wù)）；第四課時(shí)，觀察與分析線粒體以及細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果（學(xué)習(xí)任務(wù)）。第三，整體階段（第五課時(shí)）。以小組為單位討論“食用豬皮能夠美容”（“真問(wèn)題”，視為建立健全單元教學(xué)知識(shí)體系的有效載體，且不具備確定的指向性，包括大量且復(fù)雜的信息）有無(wú)生物學(xué)依據(jù)；完成單元練習(xí)題（均為評(píng)價(jià)任務(wù)）。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，任何系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)之間只有在相互聯(lián)系和相互影響下，才能演變?yōu)橐粋€(gè)整體的框架結(jié)構(gòu)，從而最大限度地發(fā)揮整體功能與作用。教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行想象，在此基礎(chǔ)上搭建銜接關(guān)系，將新知識(shí)與舊知識(shí)相互融合，學(xué)生對(duì)高中生物問(wèn)題進(jìn)行綜合性和系統(tǒng)性思考，有效遷移學(xué)科多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)或跨學(xué)科知識(shí)，才能順利回答問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生能夠掌握新舊知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，將新知識(shí)融入原本的學(xué)科知識(shí)認(rèn)知體系，促進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化發(fā)展。