情境-問題-活動-評價: 基于大概念的單元整體教學實施路徑

蘇瑋 趙沛榮

“內容聚焦大概念”是高中生物學課程的基本理念之一。基于大概念的單元整體教學有助于教師轉變只注重落實零散知識點的傳統課堂教學理念，幫助教師從“長時段”整體籌劃學科教學。單元整體教學能有效幫助學生構建系統化、結構化的學科知識體系，提升學生運用學科知識解釋和解決復雜情境中具體問題的能力，發展學科核心素養。

如何進行基于大概念的單元整體教學設計？下面結合新課標概念1“細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”單元整體教學中的“情境-問題-活動-評價”設計，探討單元整體教學的實施路徑。

1“情境-問題-活動-評價”設計策略

首先，教師通過創設能夠支撐整個單元的、整合性的、真實的生物學情境，將學科要解決的問題信息蘊含在特定的情境中，讓學生通過對情境中的相關信息進行積極感知和理解來提出單元核心問題;然后，教師基于情境和核心問題，設計指向重要概念的結構化、分層次的子問題和任務;最后，學生根據子問題和任務開展有目的的、有方向的自主、合作、探究等主動學習活動，并呈現學習成果，回答上課初始提出的核心問題，構建核心概念。評價活動貫穿整個教學活動之中。教學活動的設計及實施既是達成教學目標的重要手段，也是教學評價的情境。

2新課標概念1的“情境-問題-活動-評價”案例

2.1情境指向核心概念

在教學中創設真實的學習情境已成為行業共識。教師需要不斷提升自身的專業素養和人文關懷、持續關注生活現象和科學進展，才能根據需要，創設能喚醒學生學習意愿、連接學生舊有經驗、引起學生情感共鳴、讓學生從中發現與生物學概念有關問題的真實情境，從而幫助學生建構概念、提煉觀念、訓練思維、感悟美好。“情境-問題-活動-評價”設計策略中單元情境和問題設計的框架如圖1所示。

基于大概念的單元學習情境應能使學生產生指向單元核心概念的問題。例如，概念1的核心問題是：“為什么細胞是生物體結構與生命活動的基本單位？”針對這一核心問題，基于科學史，教師創設以下情境：

11965年，我國科學家實現結晶牛胰島素的全人工合成。這是世界上第一次人工合成有生物活性的蛋白質。

22010年，Craig Venter等科學家人工合成了絲狀支原體DNA，并將其移植入另一種支原體（山羊支原體）細胞內，獲得了由人工合成的DNA控制的新生物。這一成果標志著人工合成生命的誕生。

32017年，中國科學家實現酵母染色體的從頭設計與化學合成;2018年，研究成果形成的4篇論文在國際頂級學術期刊《科學》上發表。

學生直觀感受到科學研究的進展以及中國科學家的貢獻后，可能會產生疑問：“為什么人工生命誕生元年為2010年，而不是1965年或2017年（這樣中國科學家的貢獻就更大了）？”該問題的等價問題是：“為什么人們認為細胞是生物體結構與生命活動的基本單位，而不是蛋白質等物質或染色體等結構？”這正是本單元的核心問題。

2.2問題啟迪學生思維

人的思維始于疑問，問題源于情境。教師創設支撐整個單元學習的總情境后，基于情境和重要概念，設置指向重要概念的結構化問題和任務。學生通過完成學習任務回答教師提出的問題，最終建構相關概念。在任務探究過程中，教師基于知識內在的邏輯或學生的認知特點，設計層層遞進的子問題，啟迪學生思維，提升學生核心素養。

概念1的形成基于如下三個重要概念：“1.1細胞由多種多樣的分子組成，......，其中蛋白質和核酸最重要”“1.2細胞各部分既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”“1.3各種細胞具有相似的基本結構，但在形態和功能上有所差異”。針對重要概念，在“人工生命”的單元情境下，教師提出以下問題：

1你認為培養該細胞的培養基中至少應含有哪些化合物？2你認為該人造細胞生命活動的主要承擔者是誰？為什么？該物質能夠承擔此功能的結構基礎是什么？

3你認為科學家為什么認同該人造細胞是一種新生物，而不是原來的山羊支原體？你的理由是什么。

4若不使用另一種支原體細胞作為人工合成DNA的受體，而采用全人工合成的方式組裝一個細胞。你認為至少應該合成哪些結構？這些結構至少應該具備哪些功能？

5你模擬組裝的細胞結構和你自身細胞結構相同嗎？哪些結構相似？最主要的區別在哪里？你覺得哪種類型的細胞在進化上更有優勢？其中，問題1～3指向概念1.1，問題4、5分別指向概念1.2和1.3。根據概念和問題，教師設置三個探究任務;學生通過完成探究任務，回答以上問題，建構重要概念1.1～1.3，進而形成大概念1（圖2）。

2.3活動提升核心素養

單元活動應指向概念所承載的素養，應高度關注學生學習過程中的實踐經歷。新課程理念強調“教學過程重實踐”，倡導真實實驗優于模擬實驗，模擬實驗優于思維實驗，促成學生做中學，說中學，悟中學。進行大概念的單元整體教學設計時，教師可以重新整合教學內容，基于學情做出最有利于發展學生核心素養的活動設計。

在本單元學習過程中，學生通過“檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質”“驗證活細胞吸收物質的選擇性”“觀察葉綠體”活動，學會正確使用實驗器材，如實記錄實驗結果，嘗試分析影響實驗結果的原因，嘗試自主選擇實驗材料探究，并運用科學術語闡明實驗結果;通過“探究蛋白質結構多樣性的原因”“細胞膜結構模型搭建”“細胞（核）結構模型搭建”等活動，學習模型與建模的研究方法，并能運用結構與功能觀解釋蛋白質具有多種功能的原因，解釋“細胞各部分分工合作共同執行各項生命活動”;通過對細胞的物質組成、細胞膜的結構成分、原核細胞和真核細胞區別的分析和討論，能夠運用結構與功能觀、局部與整體觀、進化與適應觀，解釋有關保健品不具有相應功效的原因，探討細胞的演化;通過收集有關保健品虛假宣傳的信息并進行交流，學會運用生物學原理解釋保健品危害個人、家庭和社會的議題，辨別并揭穿偽科學，認同健康文明的生活方式，加深對科學、技術、社會相互關系的認識。

2.4評價促進終身發展新課程理念下的生物學課程致力于創建主體多元、方法多樣，既關注學業成就，又重視個體進步和多方面發展的評價體系;通過評價幫助學生認識自我、建立自信，改進學習方式，提升學科核心素養。

單元整體教學評價強調根據學情、課標中的學業要求、學業質量水平的不同等級及要求，實施統一的單元評價目標，指向學科素養的達成。本單元的評價目標制定如下：

1在“檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質”“驗證活細胞吸收物質的選擇性”“觀察葉綠體”時，能依據實驗量規熟練鑒定有機物、操作顯微鏡、制作并觀察臨時裝片，如實記錄和分析實驗結果，并能基于給定條件設計并實施實驗改進方案。需要具備科學探究的三級水平。

2在學習“細胞的物質基礎和結構基礎”時，能用模型、概念圖、表格來解釋細胞的組成和結構，并對自己的現實生活問題作出決策。需要具備科學思維的四級水平。

3在學完“細胞的物質基礎和結構基礎”后，能初步運用結構與功能觀、進化與適應觀解釋有關生命現象，并能基于這些觀念識別身邊的虛假宣傳，指導人的健康生活方式。需要具備生命觀念的四級水平。

4在學完“細胞的物質基礎和結構基礎”后，能通過網絡檢索和調查訪談等方法，針對本地老年人對保健品的認識狀況和保健品公司的宣傳進行討論，提出自己的見解，辨別并揭穿偽科學，宣傳正確的科學觀念。需要具備社會責任的四級水平。

3反思

基于大概念的單元整體教學設計作為一種教學設計理念和策略，強調實施統一的單元學習目標和單元評價目標，以教學情境、問題和活動為載體，在幫助學生構建概念的同時發展學生的核心素養。單元教學從目標、情境、問題、活動、評價5個方面進行整體設計：

1教師通過構建概念圖，厘清單元概念之間、概念與事實之間的關系，基于學情確立單元學習目標。

2教師創設支撐整個單元的、整合性的真實情境，提出指向重要概念的結構化問題和活動，引導學生圍繞單元主題開展學習。

3教師通過指向學科核心素養達成的單元評價目標和評價任務，激勵學生后續學習、促進學生終身發展。

參考文獻：

[1]周初霞.聚焦生物學重要概念的單元整體教學設計實踐研究[J].生物學教學，2019，（4）：7-10.

[2]譚永平.試論中學生物學教材和教學中的情境創設[J].中學生物教學，2019，（6）：8-10.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京.人民教育出版社，2018：12-13.

[4]盛國躍.對指向大概念的課堂教學的幾點思考[J].中學生物學，2018，（10）：74-76.