生物學單元學習活動的設計與實踐

周初霞 石秀芹 王紅梅

摘要 以生物學重要概念為單元主題，在單元目標的統(tǒng)領下，基于單元情境與核心任務，設計進階性的系列學習活動，旨在促進概念的進階建構(gòu)與學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關鍵詞? 生物學單元學習活動設計與實踐

中圖分類號 G633.91???????????? 文獻標志碼 B

生物學單元教學通常是圍繞“重要概念”組織成一個目標、內(nèi)容、實施與評價完整的學習微型課程。單元教學中的活動設計應在單元目標的統(tǒng)領下，基于單元情境與核心任務，設計具有連續(xù)性、進階性和內(nèi)在邏輯性[1]的系列學習活動。活動設計應以學生為中心，使學生成為課堂中真正的“對話者”“與者”“溝通者”“批判者”。學生在主動參與的深度學習中，理解并遷移應用概念知識，解決問題、發(fā)展能力。

1 單元學習活動設計與實踐的現(xiàn)狀與問題

1.1單元活動的設計缺乏目標的匹配性與整體性

單元活動的設計缺乏目標的指引，未能將活動聚焦并有效達成目標。教師未從整體論的思想去設計單元學習活動，單元活動之間缺失關聯(lián)性與思維的進階性。教師過分注重活動形式的多樣性；而忽視基于活動有效達成科學概念的目標性；活動的開展未能真正幫助學生理解概念的內(nèi)涵與外延，以及單元各級概念之間的相關性；學生未能在概念的基礎上提煉生命觀念，事實、概念與觀念常常被割裂。

1.2單元活動的開展缺乏過程體驗性與思維進階性

課堂上缺乏活動體驗，一味追求簡單記憶和機械訓練，忽視對概念的深刻理解，學生學習的積極性降低[2]。活動的設計與實施不能較好地契合學生的學情，學生像是配合教師表演的配角，表面豐富熱鬧實質(zhì)缺失過程體驗性。教師在設計活動時，對學生思維的梯度關注不夠，未能積極思考如何有效地設計學習活動以促進學生學科思維的進階發(fā)展，從而造成學生參與度不高，思維度不深。

1.3單元活動的評價缺乏思維的外顯性與反思性

活動評價往往浮于表層，教師未注重對學生的學習過程、認知過程和成長過程進行評價，未在評價過程中對學生進行幫助并提供反饋，或只關注活動結(jié)果的評價，缺少評價量表的使用，使學生對活動的目標及標準不清晰。教師往往喜歡展示在“巡視”中收集到的“理想”的“產(chǎn)品”，而很少關注學生存在的不足或問題，導致活動結(jié)束了，學生的相異思維沒有得以外顯，更沒有給學生進行反思及糾正的機會。活動過程中教師的無效指導，使學生缺乏改進和反思自我提升的方向。

2 單元學習活動的設計框架

單元學習活動應基于單元目標，圍繞單元境脈與核心問題、指向單元核心任務的解決進行設計。注重模型建構(gòu)、角色扮演、辯論、實驗等多種學習活動的有機結(jié)合，由簡到繁、由易到難，遵循思維的進階性，使活動與概念的意義建構(gòu)緊密聯(lián)系。活動開展過程中，應調(diào)動每個學生的思維，開展個體自主活動、小組合作活動和班集體活動等形式的活動。學科思維無法脫離學習活動而存在，必須以學習活動為載體，從而實現(xiàn)“做中學，學中思，思中悟”。在活動實施中開展持續(xù)的形成性評價，最終實現(xiàn)單元概念的建構(gòu)及遷移應用，解決問題，發(fā)展學科核心素養(yǎng)。有效的活動評價應該是一個開放的、互動的、連續(xù)的過程。評價能為單元學習的目標落實提供指導，能反饋單元概念進階的有效性，是單元教學的連續(xù)性和整體性的保障。評價應堅持師生共同建構(gòu)、全面參與價值多元化等思想和方法，開發(fā)評價量規(guī)等工具，使得思維外顯化，充分發(fā)揮評價的反饋與激勵作用，真正做到“以評促教，以評促學”。單元學習活動的設計框架如圖1所示。

3 單元學習活動設計的實踐案例

以“免疫系統(tǒng)能夠抵御病原體的侵襲，識別并清除機體內(nèi)衰老、死亡或異常的細胞，實現(xiàn)機體穩(wěn)態(tài)”這一重要概念為單元學習主題，單元活動設計如圖2所示。

【單元學習目標】

（1）通過觀察威爾遜海綿實驗和分析有關 MHC 的資料，概述免疫系統(tǒng)的功能建立在細胞識別的基礎之上，在實驗和資料的分析中提升科學思維能力；

（2）通過分析“免疫功能探究實驗”構(gòu)建免疫系統(tǒng)組成概念圖，闡明其物質(zhì)組成是免疫調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎，提升科學探究能力，發(fā)展結(jié)構(gòu)與功能觀；

（3）通過角色扮演活動討論對抗病原體的非特異性免疫，構(gòu)建機體免疫調(diào)節(jié)三道防線的概念圖模型，運用歸納和概括等方法概述免疫系統(tǒng)能夠抵御病原體的侵襲，提升科學思維能力，發(fā)展穩(wěn)態(tài)與平衡觀；

（4）利用特異性免疫說明疫苗防疫的原理，認同科學防疫；舉例說明免疫功能異常可能引發(fā)的疾病如艾滋病等，樹立生命健康觀，主動關愛患者，提升社會責任感。

【單元學習境脈】中國境內(nèi)HPV及其相關疾病報告顯示，2020年在中國境內(nèi)15-44歲的女性中，宮頸癌發(fā)病率和死亡率均居女性腫瘤第三位。九價 HPV 疫苗接種對象由原來的16-26歲變更為9-45歲。

【單元核心任務】分析人體對抗 HPV 病毒的三道防線，并構(gòu)建免疫調(diào)節(jié)模型。

【單元系列活動】將單元核心任務分解成4個學習子任務，依據(jù)子任務設計系列化學習活動。活動實施過程中，開展形成性評價，反饋、調(diào)整活動實施的進展（如圖2所示）。

4 單元教學活動的實踐反思

在單元教學中，聚焦單元重要概念并銜接好各課時學習內(nèi)容能促進學生進階式學習。單元學習活動的設計應為學生創(chuàng)造課堂體驗的變化，提供遷移機會及反思時空。當學生的學習既有廣度又有深度時，他們就能解決未來的問題[3]，發(fā)展核心素養(yǎng)，彰顯學科課程育人價值。

4.1注重目標導向，促進素養(yǎng)發(fā)展

教學設計是有目的的學習而不是“偶然”學習。這意味著最終的目標與預期的學習結(jié)果指導著學習活動的設計與選擇[4]。有學者提出了一種把握素養(yǎng)的方法論，即在與活動的關聯(lián)中理解素養(yǎng)問題，因為素養(yǎng)是在人的活動中形成、發(fā)展和顯現(xiàn)的，而與素養(yǎng)相關聯(lián)的活動主要是指解決問題[5]。上述案例中，通過資料分析、圖式建模、概念圖繪制等活動，促進概念有機建構(gòu)，形成結(jié)構(gòu)與功能觀和穩(wěn)態(tài)與平衡觀，發(fā)展歸納與概括、模型與建模等科學思維；通過科學論證、角色扮演和宣傳小報設計活動發(fā)展批判性思維和創(chuàng)造性思維，提升科學探究能力；圍繞HPV病毒相關疫苗研發(fā)、醫(yī)務工作者與疾病的斗爭等活動，使學生在解決核心任務的同時，體會科學研究與醫(yī)務工作者的艱辛，認同養(yǎng)成健康生活方式的重要性，從而落實社會責任目標。

4.2注重過程體驗，引發(fā)深度學習

深度學習實質(zhì)上是概念知識的意義建構(gòu)過程，也是復雜的信息加工過程。深度學習需要有教育價值問題或任務的引導，須對先前知識進行激活，并通過活動將所獲得的新知識進行精細的深度加工。活動是引導學生在高階思維中，較為持久地追尋學科知識所蘊含的思想與方法的有效途徑。上述案例中，通過單元概念圖的建構(gòu)將各課時概念進行聯(lián)系與整合，并總結(jié)本單元的重要觀點；通過角色扮演和宣傳小報設計等實踐活動，學生運用單元概念解決問題，學生運用歸納、演繹等思維方法進行深度學習，逐步形成對生命現(xiàn)象以及生命活動規(guī)律的本質(zhì)認知。

4.3注重思維進階，發(fā)展高階思維

學習進階是對學生連貫且逐漸深入的思維方式的描述，學習進階呈現(xiàn)了學生思維由簡單到復雜，由具體到抽象的認知發(fā)展過程，基于學習進階的教學評價能表征出科學概念的理解水平及發(fā)展進程[6]。學生建構(gòu)科學觀念需經(jīng)歷記憶、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造的過程，這一認知過程從低階思維向高階思維發(fā)展。基于重要概念的單元教學的活動中更需重視學習進階設計，發(fā)展學生的批判性思維、創(chuàng)造性思維等高階思維。上述案例中，教學活動始終圍繞圖式建模展開設計。單元教學起始，帶領學生利用已有知識和經(jīng)驗繪制“非特異性免疫”概念圖，呈現(xiàn)經(jīng)驗性理解，以檢測“迷思概念”；然后通過活動的開展不斷修正和完善概念圖，逐步形成衍生性理解；最后借助概念圖概述“非特異性免疫的組成及作用”，解釋“抓撓使皮膚破損會導致扁平疣越來越多”的現(xiàn)象，促進抽象性理解，達成記憶、理解及應用等低階思維。在后續(xù)教學活動中，借助物理模型自主建構(gòu)“特異性免疫”過程圖，并分析和討論免疫接種原理。單元總結(jié)時，繪制單元概念圖，在生生評價中進行修正與反思，并應用概念解決新情境中的問題，發(fā)展批判性和創(chuàng)造性等高階思維。

4.4注重形成性評價，實現(xiàn)反思性學習

“評價即學習”理念認為，評價不能只是針對學習的結(jié)果，更要體現(xiàn)在學習過程中。評價過程是學生發(fā)展元認知的過程，課堂教學中應注重發(fā)揮學生作為評價主體的作用，組織學生進行自我評價與監(jiān)控。上述案例中，在繪制概念圖和小報設計活動中，嘗試運用了評價量規(guī)表等方式，使得活動的過程性評價外顯化，并促進學生反思性學習。反思性學習不僅是學生將所學的知識、技能內(nèi)化成為關鍵能力、必備品格與價值觀念的必經(jīng)之路，也是形成自己的元認知、心智習慣、成長型思維的唯一路徑。

參考文獻：

[1]周初霞.聚焦重要概念的生物學單元教學理論與實踐[M].杭州：浙江科學技術出版社，2021．

[2]楊守菊，張杰芳在主動探究中構(gòu)建生物學概念[J].生物學通報，2015（02）：38-41

[3][美]邁克爾·麥克道爾著.為遷移而教：現(xiàn)實生活應用弄學習設計指南[M].盛群力等譯.杭州：浙江科學技術出版社，2023．

[4] R ·M·加涅，等.教學設計原理（第五版）．[M].王小明，等，譯.上海.華東師范大學出版社，2007．

[5]陳佑清.在與活動的關聯(lián)中理解素養(yǎng)問題——一種把握學生素養(yǎng)問題的方法論[J].教育研究，2019（06）：60-69

[6]郭玉英，姚建欣.基于核心素養(yǎng)學習進階的科學教學設計[J].課程·教材·教法，2016，36（11）：64-70.