例談基于核心素養的高中生物學單元教學策略

蔣沂蒙

(山東省平邑縣教育體育局 臨沂 273300)

1 單元教學的概念

《普通高中生物學課程標準(2017年版)》(以下簡稱《新課標》)明確提出高中生物學課程目標要發展學生“生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任”等方面核心素養。核心素養是學生在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀念、必備品格與關鍵能力，是教育的整體性、終極性的目標。核心素養的培養需要更頂層、更結構化、更綜合的教學設計。

相對于課時教學，單元教學是指以圍繞某個主題(如知識章節、核心概念等)，綜合相關知識，利用各種教學形式和教學策略，讓學習者達到預期目標的相對完整的教學過程。例如，和“結構與功能觀”相關的內容，可以形成以“結構與功能觀”為主題的教學單元。單元教學是一種整體性的、系統化的理念，具有目標更明確、結構更完整、組成更全面、過程更優化等特點。它打破了獨立課時的教學思維，使教師站在更高的視角統籌教學，更加適合核心素養的培養要求[1]。

2 單元教學的實踐

筆者以“遺傳與進化”模塊的“概念4 生物的多樣性和適應性是進化的結果”為例，從教學內容、教學目標、教學評價和教學過程四方面來分析基于核心素養的單元教學策略。

2.1 教學內容分析 單元教學內容分析的重點是抓住概念重點，建構概念結構，厘清內在邏輯，從而達到“以大概念為核心”“內容結構化”“少而精”和“突出重點”的新課標要求。

要形成“概念4 生物的多樣性和適應性是進化的結果”，學生需要理解“地球上的現存物種豐富多樣，它們來自共同祖先”和“適應是自然選擇的結果”2個次級概念。“現存生物來自共同祖先”是進化的結果，而“適應”是進化的過程。厘清進化過程和結果的因果關系，學生才能真正形成“概念4”和進化與適應觀。次級概念“地球上的現存物種豐富多樣，它們來自共同祖先”的重點是“生物多樣性”和“共同祖先”。這2個重點需要大量的生物學證據來支持。我們需要提供各種“化石記錄、比較解剖學、胚胎學、細胞生物學和分子生物學等方面的事實”，證明現存物種具有共同的祖先。次級概念“適應是自然選擇的結果”的重點是生物進化過程中的邏輯。進化過程的中心是“自然選擇”，要圍繞這個中心厘清自然選擇原材料的產生、作用過程、作用結果以及進化的本質之間的邏輯，讓學生體會“以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論，為地球上的生命進化史提供了科學的解釋”的偉大意義。

“概念4”涉及的核心素養主要包括生命觀念、科學思維和社會責任。科學觀念主要涉及到進化與適應觀，會貫穿于整個學習過程；科學思維體現在分析各種實例和證據，說明現存生物具有共同祖先，解釋生物的適應是自然選擇的結果；社會責任主要體現在根據進化和適應觀的基本觀點，探討和解決現實生活中生物學現象和問題。“概念4”的結構和核心素養的關系如圖1。

2.2 教學目標制定 核心素養的培養最終要落實到學生認識問題、解決問題能力和情感品質的具體表現上。基于核心素養的教學目標就是將核心素養的內涵分解為學生的知識學習、能力提升和價值觀念等方面的具體行為。核心素養的四個方面可能相互有交叉，每個素養中都可能含有對其他素養的要求。

圖1 概念結構和核心素養的關系

初中的學生已經了解生命起源和生物進化的歷程，初步具有了“自然選擇”“生物多樣性是生物進化的結果”等生物進化的觀點，但未深入到更本質的“基因”和“種群”水平，這是高中階段學習的重點。《新課標》對“概念4”的學業要求是：“分析不同類型的證據，探討地球上現存的豐富多樣的物種是由共同祖先長期進化形成的(生命觀念、科學思維、社會責任)；基于可遺傳的變異，以及變異可能帶來的生存與繁殖優勢等方面的實例，解釋生物的適應是自然選擇的結果(生命觀念、科學思維)[2]。”教學目標可以從生命概念、科學思維和社會責任三方面制定。合格考(要求達到一、二級水平)和等級考(要求達到三、四級水平)對學生的要求不同，筆者選擇四級水平要求的標準來制定教學目標。綜合學情、內容要求、學業要求和學業質量標準，該單元教學目標如下： ①運用進化與適應觀，分析生物的多樣性和統一性，以及與環境的關系，認同生物多樣性和適應性是進化的結果；②收集和分析進化證據，采用歸納與概括，說明現存生物來自共同的祖先；構建生物進化理論的模型，解釋生物進化例子；③關注超級細菌等問題，并提出有價值的建議。

2.3 教學評價設計 核心素養是解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀念、必備品格與關鍵能力，單元教學強調整體性和結構性，所以基于核心素養的單元教學評價要加強題目的情境性、整體性、綜合性，以及對學生日常真實表現的記錄診斷和改進。鑒于教師對常規題目測試比較擅長，筆者只設計典型的基于核心素養的單元教學評價題目： ①收集和分析關于生物進化證據，探討現存生物來自共同的祖先的問題；(科學思維、生命觀念)②用圖示的方式構建生物進化理論的模型，討論生物多樣性的原因，解釋超級細菌產生等現象，提出解決問題的建議。(科學思維、生命觀念、社會責任)

2.4 教學過程簡介 此單元教學可用2個課時，每個次級概念各用1課時。

2.4.1 第一課時 課前： 學生通過報紙、期刊或網絡，收集生物進化證據的有關資料，按照化石證據、解剖學、胚胎學、細胞學和分子學進行分類。

課中： 教師利用各種各樣的生物圖片導入，強調生物多樣性，提出疑問：“豐富多彩的生物從哪里來？科學家是如何研究這個問題的？”

教師介紹化石的形成與地層和時間的關系，并展示一系列圖片： 不同時期地層的生物化石、原始馬的骨骼化石的變化和犰狳生活的區域發現的雕齒獸。學生討論問題： ①越早的地層發現的生物越簡單越低級，你能做出什么猜測？②根據各種原始馬骨骼化石特點和其出現時間的關系，你能做出什么猜測？③為什么只在犰狳生活的區域發現雕齒獸的化石？④綜合①②③，你能得出什么結論？你所收集的資料哪些能支持你的猜想？

教師呈現幾組照片： ①不同哺乳動物的上肢骨骼圖，人與猿的骨骼圖；②不同生物的胚胎發育過程圖；③各種細胞的顯微結構圖；④不同生物的同一基因的序列比較圖，氨基酸密碼子表。學生討論“這些證據如何支撐現存生物擁有共同祖先的結論”，并列舉和分析自己收集的相關證據。

總結： 學生畫圖表示進化證據和“現存生物具有共同祖先”結論的關系。

2.4.2 第二課時 課前： 學生搜集關于超級細菌的報道。

課中，教師導入：“為什么共同的祖先會產生豐富多樣的現存生物？為什么近年來超級細菌頻頻出現？這節課結束時，希望大家能夠自己做出解釋。”

學生回憶初中學習的長頸鹿脖子的進化過程。教師引導： 個體終究會死亡，但是進化在不斷地延續。進化是在什么基礎上不斷延續的，其本質又是什么。學生閱讀現代生物進化理論的有關內容，思考以下問題： ①生物進化的基本單位是什么？進化的本質是什么？什么決定了生物進化的方向？物種產生的原因和標志是什么？總結現代生物進化理論主要內容。②用現代生物進化理論解釋物種多樣性的原因。③解釋超級細菌產生的原因，提出解決問題的建議。

總結： 構建生物進化理論的模型，將本節課內容加在上節課的結構圖中。