檀蓮蓮



【摘 要】培養核心素養、提高學習能力的關鍵在于落實“教—學—評”一體化。文章以“生態系統的能量流動”為例,在確立學習目標、設計評價任務、設計教學活動、教學過程等環節中,從學生課前實地調查出發,以真實情境為載體,以典型任務為內容,以提升學生的核心素養為目的,通過解決問題不斷深化學習,實現課堂的“教—學—評”一體化,從而培養學生的生物學學科核心素養,落實育人目標。
【關鍵詞】核心素養 “教—學—評”一體化 生態系統 能量流動
【中圖分類號】G633.91 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1002-3275(2023)20-36-04
課程改革要求教師以學生為學習主體,著重培養學生在真實情境中發現問題、尋找方法、解決問題的能力。《普通高中生物學課程標準(2017年版2020 年修訂)》(以下簡稱課程標準)凝練了生物學學科核心素養,包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面,并將培養學生的核心素養作為宗旨。課程標準明確提出教師應重視引導學生自主學習,在發現問題、獲得信息、總結規律的過程中掌握科學知識,形成科學思維,從而培養學生終身學習的能力,落實立德樹人的根本任務。
培養核心素養、提高學習能力的關鍵之處在于落實“教—學—評”一體化。[1]從教師的角度看,需要思考教什么、怎么教、教到什么程度;從學生的角度看,需要明白學什么、怎么學、學到什么程度。整堂課應該設計什么樣的評估任務和評價標準才能達到以教促學、以評促學的效果?這需要教師從核心素養目標出發,對知識進行深入思考和整合,并設計出合理的學習活動和學習任務,以達到學習目標和教授內容相符、教授內容和評價任務相符、評價任務和學習目標相符的目的,最終實現“教—學—評”一體化。
為了使教學活動、學習目標、評價任務盡可能一致,“教—學—評”一體化課堂可以采用逆向思維進行設計。從學生需要學什么、怎么學、學到什么程度,以及需要提高什么學習能力出發,以“學習目標—評價任務—教學活動”為主線展開設計。首先,依托課程標準、教材內容、具體學情確立學習目標,保證授課方向的準確性;其次,依據學習目標設計相應的評價任務,利用評價任務評價學生是否達成學習目標;最后,將教學活動嵌入評價任務中,圍繞學習目標展開教學。以清晰的環節促使學生實現學習目標,達成“教—學—評”一體化。
本文以人教版高中生物學選擇性必修2“生態系統的能量流動”為例,探索“教—學—評”一體化的課堂教學。
一、確立學習目標
(一)研讀課程標準
課程標準是設計一堂課的方向標。課程標準對“生態系統的能量流動”一節提出的內容要求可概括為:能夠舉例說明能量流動規律,從而科學、高效地利用生態系統中的資源;能夠通過使用圖示等方式表述能量流動的過程和特征,合理分析相關的生態學實踐應用,落實相關的生物學學科核心素養培養。模型建構策略能夠引導學生從真實現象出發,在實踐和觀察中思考,逐漸修正、完善模型;能夠幫助學生模擬科學家的思維,基于證據對事物的發展進行推理論證,感知微觀的事物變化,從而培養學生的科學思維和科學探究能力。因此,本節課將采用模型建構的策略對能量流動的過程、規律進行分析。通過圖文轉換和處理數據,定量得出能量在營養級之間傳遞的關系,提升科學思維能力。
(二)把握教材內容
本節內容選自人教版高中生物學選擇性必修2第3章第2節,涵蓋了能量流動的概念、過程、特點、實踐意義四個方面,它以生物的新陳代謝、生態系統的成分等知識為基礎,同時也為生態系統的物質循環內容學習作鋪墊。教材中的教學提示是通過調查當地農田生態系統能量流動的情況,分析影響農田經濟效益的相關因素,從而提出提高農田經濟效益的建議。同時,能夠用生態金字塔表征各營養級之間的關系,從整體性和系統性的視角發展科學思維。
(三)分析學情
本節內容的授課對象為高二年級學生,他們具備一定的邏輯推理能力,并且能夠在特定的情境中發現問題、分析問題、解決問題。從知識儲備分析,學生在此之前已經學習了能源物質、呼吸作用、光合作用、能量傳遞等相關知識,形成了結構與功能相適應的基本觀念,但他們的綜合分析能力、模型構建能力仍需進一步加強。
基于對課程標準要求、教材內容和具體學情的分析,本節內容的學習目標具體有以下四點:①通過調查當地農田生態系統,說出生態系統的結構,分析能量流動的情況(側重培養生命觀念)。②能簡述能量流動的過程,構建相關模型(側重培養科學思維)。③分析賽達伯格湖的能量流動過程圖,通過數據計算,定量歸納生態系統能量流動的特點。同時,將能量數值進行轉換,構建相關的生態金字塔(側重培養科學探究)。④能針對農業增產增收提出一些合理措施(側重培養社會責任)。
二、設計評價任務
設計清晰的評價任務目的是讓教師掌握學生的學習表現達到了哪一層思維水平,是否實現了課前所確定的學習目標。在此過程中,教師可設計一些指向學習目標的問題、練習題、小組活動、評價量表等,根據學生的問題回答情況、卷面反饋、活動成果對學習效果進行評價。課程標準將學業質量劃分為不同水平,并描述了不同水平學習結果的具體表現和所對應的核心素養目標。為了實現本節內容的學習目標,依據課程標準要求將“生態系統的能量流動”評價任務和所期望達到的核心素養目標、學業質量水平層次設計如下。
評價任務一:完成調查當地農田生態系統的報告并匯報調查情況,具體表現為能說出該生態系統的組成成分和影響農田產量的生物因素。
目標:培養學生的生命觀念,并基于生命觀念發現問題、分析問題的能力,達到課程標準中的學業質量水平1-1,實現學習目標①。
評價任務二:說出食物鏈中水稻和蝗蟲的營養結構及組成成分,閱讀教材第55頁第2自然段的內容,說出水稻的能量去向,初步構建能量流動的模型。
目標:訓練學生的科學思維,提升學習能力,達到課程標準中的學業質量水平3-2,實現學習目標②。
評價任務三:說出蝗蟲的能量去向,構建能量去向模型并進行展示,同時說出構建依據。
目標:訓練學生的科學思維,達到課程標準中的學業質量水平4-2,實現學習目標②。
評價任務四:通過分析賽達伯格湖的能量流動圖解,計算出生產者和植食性動物之間的能量傳遞效率,說出生態系統能量流動的特點。
目標:訓練學生的數據處理能力、科學探究能力,達到課程標準中的學業質量水平2-3,實現學習目標③。
評價任務五:討論提高農田經濟效益的具體措施,構建新的農業生態模式圖。
目標:培養學生的社會責任感,達到課程標準中的學業質量水平4-4,實現學習目標④。
本節課依據學生對教學問題、小組活動和練習題的反饋進行課堂效果評價,并圍繞核心素養的具體表現設計量化評價表(見表1),用于學生對自身的表現進行評分以及對同學的表現進行互相評分,最后結合教師的評分得出核心素養的量化總分。
三、設計教學活動
在教學的導入環節創設情境、提出問題有助于激發學生的學習興趣。在教學過程中,將生活情境延伸出多個小情境,通過設計問題將“情境串”轉變為“問題串”,借助學習任務和小組活動來推進教學過程的展開,能夠使學生的思維具有連續性。
此外,教學活動的設計還需要具備一定的邏輯性和啟發性。例如教師創設的前一個小情境和后一個小情境的內容之間是有邏輯順序的,并且要呈現出由易到難的特點。同時,教師的教學語言和提出的問題應在無形中啟發學生思考,引導學生完成相關學習任務。在這個過程中,教師可以某一個生活問題為媒介,創設下一個小情境,學生在思考、討論、解決問題的過程中,培養合作探究精神和社會責任感。因此,本節內容將通過創設情境、問題驅動、小組合作開展“教—學—評”一體化的課堂活動,設計框架如圖1所示。
四、教學過程
(一)基于真實情境,導入新課
課前學生通過實地考察、搜索材料等途徑調查家附近或者學校附近的農田生態系統情況,包括該農田生態系統的成分具體有哪些(其中哪些成分是對農業生產有益的,哪些是有害的),養殖動物的飼料是怎么來的,農民對作物秸稈是怎么處理的,等等。
基于學生課前的調查情況,教師提出教學問題1:在你所調查的這片農田生態系統中,導致農田產量降低的因素有哪些?評價任務:學生匯報調查情況,說出導致農田產量降低的因素有蝗蟲、老鼠啃食水稻等。
教學問題2:針對這片農田產量降低的現象,有沒有更好的解決辦法?請同學們通過本節課的學習,尋找答案。評價任務:學生在完成本節課學習后,能提出合理的解決辦法。
(二)分析能量去向,構建模型
教學問題1:就農田生態系統中蝗蟲啃食水稻的現象,請問如何表示這條食物鏈?評價任務:學生說出食物鏈為水稻→蝗蟲。
教學問題2:水稻中的能量有哪些去向?請閱讀教材第55頁第2自然段,構建水稻的能量流動模型。評價任務:學生將水稻的能量去向填寫在模型的相應位置,并說出水稻的具體能量去向和模型構建的依據。
教學問題3:水稻流向蝗蟲的能量被稱為蝗蟲的攝入量,在攝入量中未被蝗蟲消化和吸收而排出體外的能量稱為糞便量。請問蝗蟲的糞便量屬于誰的能量?評價任務:學生說出蝗蟲的糞便量屬于水稻的能量。
教學問題4:在攝入量中,被蝗蟲消化和吸收后轉化為自身的能量稱為同化量。蝗蟲的同化量有哪些去向?請閱讀以下材料內容(此處省略),構建蝗蟲能量流動的模型。評價任務:學生展示蝗蟲能量流動的模型,說出模型構建的依據。其他學生展開評價,教師引導學生對錯誤的地方進行修正,構建正確的模型。
(三)歸納概念,分析能量流動特點
教師呈現水稻和蝗蟲完整的能量流動模型,提出教學問題1:在農田生態系統中,輸入的能量是什么?評價任務:學生說出輸入的能量是太陽能。
教學問題2:能量的轉化形式、傳遞途徑、散失形式分別是什么?評價任務:學生說出能量的轉化形式為太陽能轉化為化學能,傳遞途徑為食物鏈(網),能量以熱能的形式散失,歸納出本節內容的核心概念,即“生態系統的能量流動”。
教學問題3:在食物鏈中蝗蟲的能量可以流向水稻嗎?輸入水稻中的能量會百分之百地流向蝗蟲嗎?評價任務:學生說出在食物鏈中蝗蟲的能量不會流向水稻,輸入水稻中的能量不會百分之百地流向蝗蟲。
教學問題4:由此可見,生態系統的能量流動具有什么特點?評價任務:學生說出能量流動的特點為單向流動、逐級遞減。
教師呈現賽達伯格湖的能量流動圖解,提出教學問題5:在生產者和植食性動物、植食性動物和肉食性動物之間,能量傳遞效率如何?請進行計算。評價任務:學生計算出具體數值,得出能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率為10%~20%,構建能量流動金字塔模型。
教學問題6:除了能量金字塔,生態金字塔還包括哪些類型?這些生態金字塔有什么特點?請閱讀教材第57至58頁進行歸納。評價任務:學生閱讀教材,總結出生物量金字塔和數量金字塔的特點。
(四)學以致用,提升社會責任感
教學問題1:通過本節內容的學習,你該如何幫助村民提高農田的經濟效益?評價任務:學生說出一些合理的建議,例如蝗蟲捕食水稻導致減產,可以通過滅蝗蟲、飼養鴨子進行解決;通過除草可以使能量更多地流向水稻;不再焚燒秸稈而是用作飼料喂養動物;動物的糞便作為農作物的肥料;等等。
教學問題2:2~4個同學為一個小組,請根據這些合理的措施嘗試構建新的農業生態模式圖。在模式圖中用文字表示相應的成分(如家畜、家禽、食用菌、沼氣池等),用箭頭表示能量流動的方向。評價任務:小組構建出新的農業生態模式圖,進行展示分享,最后總結研究能量流動的實踐意義。
(五)習題反饋,提升能力
假設某種藍藻A是某湖泊中唯一的生產者,某種動物B是該湖泊中唯一的消費者,經測定,一年中流經這兩個營養級的能量分別如表2所示,請回答以下三個問題。
(1)流經該湖泊生態系統的總能量是( ?)。(達到學業水平2-1,實現學習目標②)
A.照射到該生態系統中的全部太陽能
B.該生態系統中藍藻、動物、分解者體內的能量
C.該生態系統中藍藻體內的能量
D.該生態系統中藍藻所固定的太陽能
(2)據表2可知,動物B的能量為 ? ?J/m2。(達到學業水平2-2,實現學習目標②)
(3)畫出該湖泊生態系統能量流動的過程圖。(達到學業水平3-2,實現學習目標③)
“教—學—評”一體化的課堂設計要有明確的出發點和落腳點。學習目標、評價任務和教學活動之間在一定程度上要呈現出相關性和一致性。本文從學生課前實地調查出發,以真實情境為載體,以典型任務為內容,以提升學生的核心素養為目的,通過解決問題不斷深化學習。依據學習目標對評價任務進行整合,同時教學活動又圍繞兩者展開,堅持學習與評價、學習與教授、教授與評價相一致的原則,達成課堂教學的“教—學—評”一體化,從而培養學生的生物學學科核心素養,落實育人目標。
【參考文獻】
[1]吳星,呂琳.核心素養培養需要“
教、學、評”一體化[J].江蘇教育,2019(19):22-25.