基于建构高中生物学重要概念的单元教学设计

1、    基于建构高中生物学重要概念的单元教学设计    吴长菊 刘飞 王兴泉摘要：开展基于重要概念的单元教学是促进学生生物学大概念的形成及生物学学科核心素养发展的重要途径，也是促进课堂转型的重要“支点”。以2019年版生物学新教材中“物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，维持细胞的正常代谢活动”这一重要概念为例，从单元主题的确定、教学目标的规划、学习任务、情境和学生活动的设计以及单元教学评价目标的制定等几个方面进行单元教学设计，尝试探索基于单元设计的生物学实践教学。关键词：单元教学设计 重要概念 生物学科核心素养 大概念：g633.91 文献标志码：

2、a普通高中生物学课程标准（2017年版）（以下简称新课标）提出以学科核心素养为宗旨及内容聚焦大概念等基本理念。目前，发展学生学科核心素养已成为整个新课程改革的主线，为促使学科核心素养“落地”，进行课堂变革与转型十分必要。那么，课堂应该做哪些改变呢？课堂教学的重点应该在哪里呢？课堂教学的重点应由关注知识的掌握转向关注知识理解、应用及能力的养成，由碎片化的知识学习转向清晰、凝炼的大概念学习，由纯知识点教学转向创设真实情境的重要概念教学。单元教学设计正好契合了课堂转型的需要。教师通过单元教学设计，可以提高课堂教学设计的站位，处理教材内容，为学生提供有意、有用及有趣的教学材料，以此激发学生主动参与学习

3、，自主发展生物学学科核心素养。1单元教学设计问题的提出1.1形成学科大概念的需要钟启泉教授认为：当今时代是“以质取胜”而非“以量取胜”的时代，需要的是“少而精”而非“多而杂”的课程。这与生物学课程追求“少而精”的设计，主张精简容量、突出重点、契合学生年龄特征、聚焦大概念的内容一致。然而，大概念又是基于多个重要概念的基础上抽象出来的，一个大概念的形成往往需要多个重要概念的支撑。新课标中基于大概念对生物学课程教学进行了宏观层面的“战略”规划设计，但由于受到以大概念为单元的课程教学持续周期长以及一线教师满足于课时计划的碎片化教学观念的影响，在实际教学中基于生物学大概念的教学难以开展。对生物学重要概念

4、从中观层面进行单元教学设计，不仅可以支撑学生形成学科大概念，在实际教学中也容易操作。1.2落实生物学科核心素养的需要学科核心素养是对三维目标的高度整合，其发展不是一蹴而就的，而是在持续的学习过程中潜移默化形成的。在基于核心素养发展的教学中，教师的教学活动应由“核心素养一课程标准一单元教学设计一学习评价”等组成的基本链环，各环节环环相扣，其中单元教学设计是关键。如果没有单元教学设计，只是一味追求课时教学设计，归根究底只是开展碎片化的知识点教学，不利于學生大概念的形成及生物学学科核心素养的发展。综上，生物学教学中以单元教学设计为中介，不仅可以促进学生生物学大概念的形成，还可调和基于大概念的教学持续

5、周期长和碎片化课时主义教学的矛盾，促进生物学课堂转型，最终使生物学学科核心素养“落地”。2单元教学设计的基本路径2.1单元教学主题的确定新课标主张内容学习聚焦大概念，在充分掌握大概念的过程中凝炼生命观念，发展科学思维、科学探究能力及社会责任。由于重要概念是支撑学生形成大概念重要组分，教学所需时长也比较适中，适合开展单元教学。因此，教师可尝试以重要概念为单元主题，或者根据重要概念及对应的教材内容，进一步提炼单元主题。2.2单元教学目标的规划单元主题确定后，教师需要明确教学目标。单元教学目标规划应从整个单元教学出发，基于新课标的解读、单元知识结构的梳理、学生认知结构及技能水平分析的基础上进行设计。

6、首先，通过对新课标的解读，明确大概念与重要概念、重要概念与重要概念及重要概念与次位概念之间的关系，以概念图的形式呈现出来;其次，通过对教材内容的深入分析梳理出单元知识结构，明确其中所承载的学科核心素养;最后，通过学生认知结构及技能水平的分析，确定学生的“最近发展区”，进而准确把握教学目标应达到的水平。教师综合分析，以确定体现学科核心素养的单元教学目标。2.3单元学习任务、情境、活动的设计学习任务、情境、学生活动是单元教学有效开展的前提和保障。学习任务是教学目标实现的载体，引导学生开展学习的框架，是学生活动设计的依据。故，学习任务的确定需教学目标的指导。教师要注意选择合适的情境。重要概念及学科核

7、心素养需要在复杂的学习情境中形成，学习情境的创设并不是简单的教学导入，而是需要直面现实生活或社会实践创设真实情境。单元教学时，教师需要创设一个统领整个单元教学的情境，引导学生“入境”;同时，学生活动的开展也需要情境支撑。学生活动是完成学习任务的主要手段，教师在单元教学中需要根据制定的学习任务精心设计学生活动，使学生通过开展活动，逐步完成学习任务，达成教学目标。总之，教学目标、学习任务、情境及学生活动四者之间要相互匹配，相得益彰。因此，在单元教学设计中，教师可通过借助“情境（统领整个单元）一任务一情境（统领学生活动）一学生活动”这一主线，勾勒单元教学蓝图。在该部分的设计中，教师需要先创设一个统领

8、整个单元教学的情境，引出单元主题;接着，呈现出单元教学的学习任务;最后，根据学习任务选择合适的情境，并引导学生完成学生活动，实现重要概念的构建，为大概念的形成做铺垫。在该部分中，每个学习任务下可设计多个学生活动，但一般每个学习任务下设计学生活动以不超过3个为宜。2.4单元教学评价目标的制定在单元教学设计中，教师还需进行教学评价目标的设计。教学评价目标的设计应紧密围绕教学目标与学习任务进行，并能够准确量化二者的达成情况。3单元教学设计案例下面以“物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，维持细胞的正常代谢活动”这一重要概念为例，进行单元教学设计。3.1确定单元主题及教学目标通过对课程标准和教材内

9、容的分析，凝炼出单元主题细胞的物质输入与输出，并厘清与该主题相关的各层级概念的关系（图1）及单元知识框架图（图2）。然后，结合课程标准中对各层级概念关系的分析、单元知识框架图的梳理以及学生认知水平的分析确定单元教学目标：通过资料分析，建构跨膜运输知识，能够理解细胞质膜及其他生物膜都是选择透过性膜，并在此基础上能够认同生命的自主性，更加深刻地理解生命的本质;通过“水进出植物细胞”实验的探究，体验科学探究的一般过程，提高实验设计与操作能力，并能将科学探究的方法运用到类似的探究活动中解决具体的问题;能够运用归纳法，比较几种运输方式的异同，并能应用相关知识解释日常生活中常见的生命现象，分析和解决实际问

10、题。3.2构建“情境-任务-情境-活动”为框架的单元教学蓝图教师呈现某高血压治疗药物说明书片：本品为二氢吡啶类的钙离子阻滞剂，可抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，以血管作用为主。本品主要通过引起冠状动脉及肾小动脉等的全身扩张以实现降压的效果。同时，提出问题：研究表明许多药物都是根据物质跨膜运输研发的，为什么？细胞质膜能够控制物质的进出。它是怎样控制物质进出的？物质进出细胞质膜的方式有哪些，这和膜结构又有何关系呢？教师以此创设真实的问题情境，引出单元主题细胞的物质输入与输出，之后是学习任务、学习情境及学生活动的设计（表1）。3.3制定单元教学评价目标本案例的教学评价目标如下：诊断学生运用跨膜运输知识，分析和解决生活实践问题的水平;诊断学生探究实验方案设计水平，实验现象记录及根据实验现象推理分析形成实验结论并与同伴交流表达自己探究成果的水平;诊断学生运用归纳法列表比较跨膜运输方式异同的水平。单元设计是撬动课堂转型的“支点”。而基于生物学重要概念的单元教学设计是促进学生形成生物学大概念和生物学学科核心素养的“跳板”。因此，为了尽快适应新课程改革下基于学科核心素养的生物教学需要，一线生物教师教学过程中应