張清
摘 要:單元整體教學是實現對學生核心素養培養的主要手段,當前,課程標準將高中生物教材分成了五個模塊,為了真正實現對學生核心素養的培養,教師有必要在模塊教學中滲透單元整體思想,讓學生的生物學習更具有規劃性、整體性。文章以“分子與細胞”這一模塊為例,從整體構建目標、開展任務驅動、應用思維導圖、聚焦核心素養等角度,針對單元整體教學思想如何在高中生物教學中的應用展開論述,希望能夠幫助高中生物教師更好地把握新課程標準的理念,促進培養學生核心素養教育目標的實現。
關鍵詞:高中生物;單元整體;模塊教學;分子與細胞
“分子與細胞”模塊是高一生物上學期學習的內容,介紹了細胞生物學的一些基本知識,有助于學生學會從微觀層面去理解生命運動,對學生生物觀念的形成起到著十分重要的影響。而在傳統的教學中,存在著知識點比較零散分布的問題,教師也忽視了對學生生物學科觀念的培養,導致學生無法形成“生物局部與整體的統一”“細胞結構與功能的統一”等觀念,不利于學生核心素養的提升。因此,教師有必要開展單元整體教學,對教學內容進行整合,讓學生能夠從整體上構建這一模塊的內容,建立起一個完整的概念體系,為學生辯證唯物主義自然觀的形成,奠定良好的基礎[1]。
一、整理單元內容,整體構建目標
高中生物模塊教學是將生物教學內容按照一定的邏輯結構進行整合,形成具有內在聯系的模塊。每個模塊都包含一系列相關的知識點和技能,構成一個完整的教學單元。整理單元內容是對這些知識點和技能進行整理、歸類、分析,以幫助學生更好地理解和掌握。傳統的高中生物教學以課時為單位,課時和課時之間的聯系不夠密切。而在單元整體思想的背景下,教師則要從整體上來推進教學任務,讓學生可以將零散的知識串聯在一起。因此教師需要對單元內容進行深度的處理,從整體上來確定教學目標,指導各個課時的教學任務,確保教學的整體性[2]。構建整體目標是為了明確教學方向,指導教學的開展。通過構建整體目標,幫助學生明確學習方向,激發學習動力;幫助教師明確教學任務,制訂教學計劃。因此,構建整體目標是高中生物模塊教學中非常重要的一環。制訂目標時應該明確具體,包括知識、能力、價值觀等多個方面。目標應該突出重點,圍繞重點展開教學,同時考慮學生的實際水平和學習需求,確保目標的可行性和針對性。
比如,在教學“走進細胞”這一單元的過程中,教師需要對單元大概念、重要概念、次概念進行分析,發現它們之間的上下級關系,找到應當實現的教學目標。在這一單元中,需要學生正確理解細胞的結構多樣性和功能多樣性之間的關系,其中就蘊含了物質和功能觀,并且通過細胞學說的建立過程來嘗試以系統觀認識生命世界。因此,在這一單元的教學中,教師需要將生命觀這一核心素養對學生進行培養,將零散的知識在生活情境中融會貫通,使“五育融合”在項目化學習中成為可能。鑒于此,教師可以對教學目標做如下的設計:
第一,通過了解細胞學說建立的過程,分析原核細胞和真核細胞的相同之處和差異,認識到細胞的統一性,認識到生物界的統一性,理解細胞是既統一又多種多樣的,感受到自然生命的神奇(生命觀念)。
第二,通過觀察生命體的各種活動,認識到生物都是由細胞構成的,并且學會用推理的方式來得到這一結論。通過細胞學說建立過程的了解,掌握人類探究科學的方法(科學思維)。
第三,分析細胞學說的建立過程,認識到各種科學結論的來之不易,并且認識到科學探究是科學概念形成的主要途徑(科學探究)。
第四,通過對生命體進行觀察和分析來學習本單元的知識,認識到保護生物多樣性的重要性,形成人和自然和諧相處的意識(社會責任)。
這樣,有了完整教學目標的指引,教師可以在目標這個大框架之下去設計教學活動,確保學生學習的整體性,更好地體現單元整體教學思想。
二、實施任務驅動,推動結構化學習
任務驅動是一種以學生為主體的教學方式,在單元整體教學中實施任務驅動的方式,能夠讓學生在一組相互聯系的任務探究中實現結構化的學習,有助于學生對知識的深入理解,讓學生能夠建立起更加完整的知識框架。與此同時,任務驅動教學是一種以任務為核心,通過完成任務來推動學生學習的教學方法。它強調學生在完成任務的過程中,主動獲取知識、應用知識、解決問題,培養學生的自主學習能力和問題解決能力。因此,教師應當在了解學生最近發展區的基礎之上來設計任務,將教學目標拆解到小任務當中去,促進教學目標的達
成[3]。對于任務驅動教學的開展,首先應適應新課程改革的要求。新課程改革強調學生的主體地位,提倡自主學習、合作學習、探究學習。任務驅動教學符合這一要求,能夠激發學生的學習興趣和主動性。任務驅動教學注重知識的學習,引導學生在完成任務的過程中注重知識積累與應用,提高學習效果。對于任務的設計,要符合學生的實際水平和需求,同時具有挑戰性和趣味性,能夠激發學生的學習興趣和主動性。為了幫助學生完成任務,教師需要提供必要的資源,如教材、課件、實驗設備等。
比如,在探索細胞的多樣性和統一性的過程中,教師可以采取任務驅動的手段,讓學生在任務探索中構建科學的生命觀念。
任務一:使用高倍顯微鏡來觀察多種細胞。通過這一任務的完成,能夠調動起學生對科學知識的探索興趣,加深學生的實踐體驗,并且讓學生在親眼觀察中認識到細胞的形態有著很大的差異,功能也有所不同,讓學生初步形成對“細胞多樣性和統一性”這一觀念的認識。
任務二:總結原核細胞和真核細胞之間的區別。這一任務的完成需要學生以合作的方式來閱讀教材及教師提供的資料,并且回憶從實驗中觀察到的現象,讓學生在對比原核細胞和真核細胞異同點的探索過程中培養分析、概括的思維能力,真正理解“細胞多樣性和統一性”的觀念。
在任務驅動的基礎之上,教師要注重使用問題的方式來引導學生對知識展開深入探究。比如學生在探索任務二的過程中,教師可以向學生提出“什么是擬核”“細胞的多樣性和統一性具體體現在哪些方面”等問題,讓學生更好地開展探究,提升學生任務探索的實效性。
三、應用思維導圖,完善認知方式
思維導圖是一種將思維過程可視化的工具,它通過圖形、符號、顏色等元素將思維過程表達出來,使思維更加清晰、有條理。思維導圖具有層次分明、重點突出、結構清晰等特點,能夠幫助學生更好地理解和記憶知識。思維導圖在教學中的應用越來越廣泛,能夠幫助學生更好地理解課程內容,掌握知識點之間的聯系和邏輯關系。同時,思維導圖還能夠幫助學生建立知識網絡,形成結構化的知識體系,對知識進行有效整合。在傳統的高中生物教學中,很多學生喜歡使用死記硬背的方式來學習,這就導致他們不能較好地理解知識之間的聯系,獲得的知識都處于零散狀態。在單元整體教學背景下,教師要注重引導學生將零散的知識串聯在一起,因此,教師可以引導學生使用思維導圖的方式來構建單元知識體系,讓學生能夠用發散思維來梳理知識之間的聯系,改善學生的認知方式。并且,通過思維導圖的使用,還可以降低學生在記憶上的難度,使學生的學習效率得到提高。
比如,在學生學習《細胞膜的結構和功能》《細胞器之間的分工合作》《細胞核的結構和功能》等課時。在課前預習階段,學生使用思維導圖對課程內容進行初步梳理,明確重點和難點,為課堂學習做好準備。在課堂教學中,教師利用思維導圖將知識點之間的聯系和邏輯關系呈現出來,幫助學生更好地理解和記憶。同時,引導學生自己繪制思維導圖,培養學生的自主學習能力和思維能力。在課后復習階段,學生使用思維導圖對所學知識進行歸納總結,形成完整的知識體系。同時,通過與其他同學的交流和分享,不斷完善自己的思維導圖,提升學習效果。在學習完這幾課之后,教師可以組織學生展開思維導圖的制作,讓學生能夠將知識聯系在一起。通過思維導圖的繪制和應用,學生可以將所學知識進行結構化處理,形成完整的知識體系。這幾課知識之間看似沒有聯系,但是實際上可以通過“結構”和“功能”這兩個概念將看似孤立的內容聯系在一起,加深學生對細胞功能的認識。思維導圖主題:細胞結構和功能。中心圖像:一個3D的細胞圖像,顯示細胞膜、細胞器和細胞核的位置和結構。一級分支:細胞膜的結構和功能、細胞器之間的分工合作、細胞核的結構和功能。二級分支:細胞膜的結構和功能:磷脂雙分子層、鑲嵌蛋白、通透性;細胞器之間的分工合作:線粒體、核糖體、內質網、高爾基體;細胞核的結構和功能:核膜、染色質、核仁、核孔。三級分支:細胞膜的結構和功能:物質跨膜運輸的方式及其特點、細胞膜的功能;細胞器之間的分工合作:不同細胞器之間的相互聯系和協同作用,如分泌蛋白在核糖體中合成后需要運輸到內質網和高爾基體中進行進一步加工才能形成成熟的蛋白質等。細胞核的結構和功能:遺傳信息的儲存和傳遞方式、染色體的結構和功能。此思維導圖幫助學生將《細胞膜的結構和功能》《細胞器之間的分工合作》《細胞核的結構和功能》三課的知識點連接起來,形成一個完整的知識結構體系。通過這個思維導圖,學生可以清晰地看到各課之間的聯系,更好地理解和掌握相關知識點。同時,思維導圖也方便學生進行復習和總結。
在學生解決生物習題的過程中,教師也可以培養學生使用思維導圖的習慣,讓學生學會提取試題中的信息,運用思維導圖來整理解題思路,進一步促使學生深度思考,實現知識向能力的轉化,發展學生的核心素養。
四、聚焦核心素養,體現整體思想
隨著新課程改革的深入推進,高中生物教學越來越注重對學生核心素養的培養。核心素養是指學生在學習中需要掌握和形成的核心能力和素質,對于生物學科來說,主要包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等方面。而整體思想則是要求教師在教學中注重知識的整體性和聯系性,幫助學生形成完整的知識體系。核心素養是單元整體教學的目標,基于學生核心素養發展的需要來開展教學活動,能夠更好地體現單元教學的整體性,提升高中生物教學質量。因此,在單元教學中,教師要對有利于培養學生生命觀念、科學探究等素養發展的內容進行深入挖掘。指向學生核心素養的發展需要來設計教學活動,讓學生的生物學習更具有整體性。在高中生物教學中體現整體思想有助于幫助學生形成完整的知識體系并提高其解決問題的能力。在教學中將不同模塊的知識點進行整合和聯系有助于學生加深對核心概念的理解。生物學與其他學科如化學、物理等有著密切的聯系。在教學中將生物學與其他學科進行聯系有助于學生形成跨學科的綜合能力并培養學生科學探究精神,發展素質教育。
比如,在教學《組成細胞的分子》這一課的過程中,基于對學生核心素養的培養,教師可以引導學生基于現實生活來分析蛋白質的功能,讓學生學會運用證據分析來推導出結論,培養學生的科學思維,也可以引導學生使用實踐操作的方式來制作物理模型,讓學生演繹氨基酸形成蛋白質的過程,促進學生科學探究素養的發展。還可以讓學生結合自己從教材上學到的理論知識,分析健康生活的方法,結合當前“節食減肥”這一熱點話題來了解糖類和脂質對人體的重要性,提升學生的社會責任素養等。這樣,通過以學生核心素養的發展為指導來開展教學活動,能夠讓學生的整個生物學習過程都遵循整體性的原則,通過這種方式,學生可以將已有的知識和經驗應用到新的學習中,以提高學習效率和成績。
除此之外,對于整體思想的體現,在《組成細胞的分子》這課中,學生需要了解細胞中的各種分子,如蛋白質、糖類、脂質和核酸等。這些分子不僅在生物體內發揮重要作用,還在物理、化學領域有著廣泛的應用。因此,可以將生物學科中的分子知識與物理、化學學科